CN110359035A - 蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，包括：步骤一、对换热列管进行清洗和覆膜处理，以清洗掉换热列管外表面上的锈垢并同时在外表面上形成超分子膜层；步骤二、取出外表面形成膜层的换热列管，并向换热列管的外表面喷涂抗氧化剂以进行超分子膜层固化；步骤三、将喷涂完抗氧化剂的换热列管进行高温烧结，以将超分子膜层固化在换热列管的外表面。以在蒸发式冷凝器用换热列管表面形成超分子膜层，从而以提高换热列管的耐腐蚀结垢性能强，并提高蒸发式冷凝器的换热效率和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及防腐防垢技术领域，尤其涉及一种蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法。
背景技术
蒸发式冷凝器是冷却塔中用于进行热交换的重要部件，其中，冷凝器中换热列管内输送的液体将于外部喷淋的水进行换热，而在换热过程中，换热列管中输送的较热液体发生冷却而放出的蒸发潜热来提高换热效率。现有技术中的蒸发式冷凝器的换热列管通常采用热浸锌碳钢管。但是，镀层金属锌是活泼的两性金属，酸碱都会腐蚀，长时间使用后，由于受喷淋到换热列管水质等因素的影响，换热列管与水接触的外表面极其容易出现严重的结垢现象，结垢不仅仅会大大降低设备的换热效率，并且，无机盐和积垢覆盖带来的垢下腐蚀更会严重影响蒸发式冷凝器的使用寿命，给生产带来严重的安全隐患。如何设计一种耐腐蚀结垢性能强以提高蒸发式冷凝器的换热效率和使用寿命的技术是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，以在蒸发式冷凝器用换热列管表面形成超分子膜层，从而以提高换热列管的耐腐蚀结垢性能强，并提高蒸发式冷凝器的换热效率和使用寿命。
本发明提供的技术方案是，一种蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，包括：
步骤一、对换热列管进行清洗和覆膜处理，以清洗掉换热列管外表面上的锈垢并同时在外表面上形成超分子膜层；
步骤二、取出外表面形成膜层的换热列管，并向换热列管的外表面喷涂抗氧化剂以进行超分子膜层固化；
步骤三、将喷涂完抗氧化剂的换热列管进行高温烧结，以将超分子膜层固化在换热列管的外表面。
进一步的，所述步骤一具体为：将换热列管放入到清洗膜化液进行清洗并覆膜；其中，所述清洗膜化液包括以下重量百分比的组分：聚环氧琥珀酸2-3％、羟基乙叉二膦酸4-5％、脂肪醇聚氧乙烯醚3-3.5％、乙二胺四乙酸二钠5.5-6.5％，三聚磷酸钠1.5-2％，烷基苯磺酸钠2.5-3％，余量为水。
进一步的，所述步骤一具体为：将换热列管放入到清洗膜化液中进行浸泡20-30小时，并浸泡过程中，间隔设定时长晃动换热列管以将外表面的锈垢清理掉。
进一步的，所述步骤二具体为：首先，向换热列管的外表面首次喷涂抗氧化剂，并在喷涂完后，将换热列管放入到干燥箱中进行干燥，其中，首次喷涂剂量为180-220mg/m2，干燥温度为88-92℃，干燥时间10-12分钟；然后，将干燥完成后的换热列管从干燥箱中取出并在常温环境下降温，其中，常温环境下的温度为23-27℃；再次，再对换热列管的外表面二次喷涂抗氧化剂，并在喷涂完后，将换热列管再放入到干燥箱中进行干燥，其中，二次喷涂剂量为80-120mg/m2，干燥温度为88-92℃，干燥时间15-20分钟；最后，将干燥完成后的换热列管再从干燥箱中取出并在常温环境下降温。
进一步的，所述抗氧化剂包括以下重量百分比的组分：2，6-二叔丁基化羟基甲苯40％、柠檬酸60％ 。
进一步的，所述步骤三具体为：将已经进行超分子膜固化的换热列管送入循环热风炉进行高温烧结，其中，烧结温度在390-410℃，烧结时间在30-35分钟；烧结完成后，将换热列管从循环热风炉取出并在常温下冷却。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过清洗膜化液对换热列管进行清洗和覆膜，以在换热列管外表面上形成超分子膜层，超分子膜层通过固化和烧结后，便可以在换热列管外表面上形成一层坚硬平整的超分子膜，该超分子膜可有效的提高水流在金属表面的流动性，且可以拒绝水中的析出的无机盐、空中的粉尘及菌藻粘泥的附着，有效的保护金属表面不出现结垢和腐蚀现象，同时可提高金属对水质的耐受性，提高水的浓缩倍数，节约水资源的利用，提高蒸发式冷凝器的换热效率，提高蒸发式冷凝器的使用寿命，达到安全生产的目的。
具体实施方式
本实施例蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，包括：
步骤一、对换热列管进行清洗和覆膜处理，以清洗掉换热列管外表面上的锈垢并同时在外表面上形成超分子膜层。具体的，换热列管采用碳钢管制成，将换热列管投入到盛放有清洗膜化液的容器中进行浸泡浸泡20-30小时，清洗膜化液一方面能够清理掉换热列管表面的锈垢，另一方面还可以在换热列管的外表面形成一层超分子膜层；而在浸泡过程中，可以间隔1-2小时晃动换热列管以将外表面的锈垢清理掉。其中，清洗膜化液包括以下重量百分比的组分：聚环氧琥珀酸2-3％、羟基乙叉二膦酸4-5％、脂肪醇聚氧乙烯醚3-3.5％、乙二胺四乙酸二钠5.5-6.5％，三聚磷酸钠1.5-2％，烷基苯磺酸钠2.5-3％，余量为水。将换热列管放入到清洗膜化液中后，清洗膜化液中的羟基乙叉二膦酸能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，从而能溶解换热列管表面的氧化物以清理表面的锈垢，而羟基乙叉二膦酸配合乙二胺四乙酸二钠一同使用，乙二胺四乙酸二钠能够快速的分离金属和络合金属离子，在清洗过程中可以有效加速羧基乙叉二磷酸金属表面氧化物的溶解能力，更重要的是，可在金属表面形成膜层。其中，烷基苯磺酸钠在清洗过程中作为表面活性剂，可有效分散颗粒污垢、蛋白污垢和油性污垢，以使得换热列管表面更加的清洁，而脂肪醇聚氧乙烯醚可以进一步的增加乙二胺四乙酸二钠金属清洗剂的主要活性成分，加速清洗作用，同时，与烷基苯磺酸钠作用其表面活性成分更强。另外，聚环氧琥珀酸对无机盐类具有有效的分散作用，同时清洗过程中，高金属离子状态下的清洗膜化液，其螯合作用部分活性基团对成垢钙镁等阳离子具有一定的螯合力，发生了螯合作用，所以加入聚环氧琥珀酸后，可封锁部分成垢阳离子，抑制其与阴离子的反应，进一步的加速清洗过程，同时，还可以有效缓解清洗过程中换热列管表面的金属腐蚀。三聚磷酸钠有螯合致硬金属离子的优异性能，从而可消除这些金属离子在清洗过程中产生的不利影响，同时，污垢对油脂类物质则可起到促进乳化的作用，对清洗膜化液中固体粒子则有分散悬浮作用，防止其沉积附着。而上述清洗膜化液可以一次性的完成清洗和覆膜，而无需单独进行清洗和覆膜处理，提高的整体工艺的效率。
步骤二、取出外表面形成膜层的换热列管，并向换热列管的外表面喷涂抗氧化剂以进行超分子膜层固化。具体的，换热列管经过清洗膜化液的清洗和覆膜处理后，便需要通过喷涂抗氧化剂进行固化操作，具体过程为：首先，向换热列管的外表面首次喷涂抗氧化剂，并在喷涂完后，将换热列管放入到干燥箱中进行干燥，其中，首次喷涂剂量为180-220mg/m2，干燥温度为88-92℃，干燥时间10-12分钟；然后，将干燥完成后的换热列管从干燥箱中取出并在常温环境下降温，其中，常温环境下的温度为23-27℃；再次，再对换热列管的外表面二次喷涂抗氧化剂，并在喷涂完后，将换热列管再放入到干燥箱中进行干燥，其中，二次喷涂剂量为80-120mg/m2，干燥温度为88-92℃，干燥时间15-20分钟；最后，将干燥完成后的换热列管再从干燥箱中取出并在常温环境下降温。而采用两次抗氧化剂喷涂的工艺，防止形成的膜层在与空气接触过程中被氧化破坏，抗氧剂本身是一种还原剂，与膜层同时存在时，抗氧剂遇氧后首先被氧化，对已经形成的膜层起到保护作用，同时在自氧化过程中，抗氧剂的作用是提供电子或有效氢离子，供给膜层组分中药剂分子的自由基接受，使自氧化链反应中断 ，防止膜层发生自氧化。其中，抗氧化剂包括以下重量百分比的组分：2，6-二叔丁基化羟基甲苯40％、柠檬酸60％ ，具体的，采用99%浓度的柠檬酸来溶解2，6-二叔丁基化羟基甲苯，柠檬酸作为溶剂溶解固体粉末颗粒的2，6-二叔丁基化羟基甲苯，以形成抗氧化剂溶液，且柠檬酸可以增加2，6-二叔丁基化羟基甲苯的抗抗氧化性。并且，2，6-二叔丁基化羟基甲苯在金属环境下不易发生着色现象，为了提高抗氧化功能，一般采用几种抗氧剂联合应用，也是抗氧化剂应用的一种趋势，抗氧剂的联合运用会使抗氧化效果大大增强，称之为复合抗氧剂。而复合抗氧剂并不是各种抗氧剂的抗氧作用的简单相加，也不是相乘的关系，而是各种抗氧剂在抗氧化的不同方面发挥作用，从而在整体上表现为抗氧化效果大大增强，即为协同作用。多种抗氧剂之间的协同作用可能源于这些抗氧剂构成了氧化还原循环系统的不同作用部位，或这些抗氧剂的不同作用机制之间存在明显的互补作用。而采用柠檬酸作为溶剂来溶解2，6-二叔丁基化羟基甲苯，利用柠檬酸能显著增强抗氧剂的抗氧化效果，通常称为协同剂，各种抗氧剂与酸性增效剂复配其抗氧化作用能显著提高，充分发挥复配型抗氧剂的协同作用，同时可作为溶剂使用。
步骤三、将喷涂完抗氧化剂的换热列管进行高温烧结，以将超分子膜层固化在换热列管的外表面。具体的，经过固化处理后，换热列管在放入到循环热风炉中进行高温烧结，其中，烧结温度在390-410℃，烧结时间在30-35分钟；烧结完成后，将换热列管从循环热风炉取出并在常温下冷却。经过步骤一至步骤三处理后，例子：换热列管的表面将形成膜层厚度为10-30微米的超分子膜，该超分子膜是使原子态的金属表面形成一层致密的“联姻”分子层，其微观结构的尺寸效应，类似于荷叶表面，能够有效阻止污垢附着，拒绝二次污染。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过清洗膜化液对换热列管进行清洗和覆膜，以在换热列管外表面上形成超分子膜层，超分子膜层通过固化和烧结后，便可以在换热列管外表面上形成一层坚硬平整的超分子膜，该超分子膜可有效的提高水流在金属表面的流动性，且可以拒绝水中的析出的无机盐、空中的粉尘及菌藻粘泥的附着，有效的保护金属表面不出现结垢和腐蚀现象，同时可提高金属对水质的耐受性，提高水的浓缩倍数，节约水资源的利用，提高蒸发式冷凝器的换热效率，提高蒸发式冷凝器的使用寿命，达到安全生产的目的。
Claims (6)
1.一种蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，其特征在于，包括：
步骤一、对换热列管进行清洗和覆膜处理，以清洗掉换热列管外表面上的锈垢并同时在外表面上形成超分子膜层；
步骤二、取出外表面形成膜层的换热列管，并向换热列管的外表面喷涂抗氧化剂以进行超分子膜层固化；
步骤三、将喷涂完抗氧化剂的换热列管进行高温烧结，以将超分子膜层固化在换热列管的外表面。
2.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，其特征在于，所述步骤一具体为：将换热列管放入到清洗膜化液进行清洗并覆膜；
其中，所述清洗膜化液包括以下重量百分比的组分：聚环氧琥珀酸2-3％、羟基乙叉二膦酸4-5％、脂肪醇聚氧乙烯醚3-3.5％、乙二胺四乙酸二钠5.5-6.5％，三聚磷酸钠1.5-2％，烷基苯磺酸钠2.5-3％，余量为水。
3.根据权利要求2所述的蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，其特征在于，所述步骤一具体为：将换热列管放入到清洗膜化液中进行浸泡20-30小时，并浸泡过程中，间隔设定时长晃动换热列管以将外表面的锈垢清理掉。
4.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，其特征在于，所述步骤二具体为：
首先，向换热列管的外表面首次喷涂抗氧化剂，并在喷涂完后，将换热列管放入到干燥箱中进行干燥，其中，首次喷涂剂量为180-220mg/m2，干燥温度为88-92℃，干燥时间10-12分钟；
然后，将干燥完成后的换热列管从干燥箱中取出并在常温环境下降温，其中，常温环境下的温度为23-27℃；
再次，再对换热列管的外表面二次喷涂抗氧化剂，并在喷涂完后，将换热列管再放入到干燥箱中进行干燥，其中，二次喷涂剂量为80-120mg/m2，干燥温度为88-92℃，干燥时间15-20分钟；
最后，将干燥完成后的换热列管再从干燥箱中取出并在常温环境下降温。
5.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，其特征在于，所述抗氧化剂包括以下重量百分比的组分：2，6-二叔丁基化羟基甲苯40％、柠檬酸60％。
6.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器用换热列管超分子覆膜方法，其特征在于，所述步骤三具体为：将已经进行超分子膜固化的换热列管送入循环热风炉进行高温烧结，其中，烧结温度在390-410℃，烧结时间在30-35分钟；烧结完成后，将换热列管从循环热风炉取出并在常温下冷却。
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