CN203099216U - 一种复合材料管道及具有该复合材料管道的烟道与烟囱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合材料管道及具有该复合材料管道的烟道与烟囱,该复合材料管道的铺层由内而外包括以下层次:内表面防腐耐温层,其厚度为不低于0.5mm;内防腐耐温层,其厚度为1.5-1.6mm;内防腐层,其厚度为2mm;内结构层;外结构层,其厚度为该内结构层厚度的20%;外防腐层,其厚度为1.5mm;外表面防腐耐温层。本实用新型的优点在于:复合材料管道的工作温度达到160摄氏度,短期耐受温度达到400摄氏度(2小时),260摄氏度(4小时),为烟气脱硫系统一旦出现温度导致高温烟气直接通过复合材料管道排放取得了缓冲时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合材料管道及具有该复合材料管道的烟道与烟囱。
背景技术
传统烟囱的缺点:1、采用碳钢以及玻璃砖、防腐涂层以及钛合金等材料生产,成本极高、耐腐蚀等性能较低;2、生产及安装周期长,需要停机维护,维护和使用成本极高;3、国产材料稳定性低,大量采用进口材料,运输和安装以及维护周期长,成本极高;4、产品寿命低,性价比极低。
实用新型内容
有鉴于此,有必要提供一种适用于烟气脱硫后的湿烟气的排放的复合材料管道及具有该复合材料管道的烟道与烟囱。
本实用新型是这样实现的,一种复合材料管道,其铺层由内而外包括以下层次:
(1)内表面防腐耐温层,其厚度为不低于0.5mm;
(2)内防腐耐温层,其厚度为1.5-1.6mm;
(3)内防腐层,其厚度为2mm;
(4)内结构层;
(5)外结构层,其厚度为该内结构层厚度的20%;
(6)外防腐层,其厚度为1.5mm;
(7)外表面防腐耐温层。
作为上述方案的进一步改进,该内防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层聚酯表面毡以及两层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该内防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该内结构层自内而外依次包括一层乙烯基树脂、一层短切毡、一层玻璃纤维粗纱、一层短切毡、一层玻璃布、一层喷射纱、一层短切毡。
优选地,该内结构层的厚度需要根据实际情况可改变,该内结构层的厚度提供可以根据依次缠绕玻璃纤维粗纱、短切毡、玻璃布的反复次数改变,该内结构层缠绕完毕必须以短切毡或喷射纱作为结尾。
作为上述方案的进一步改进,该外防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡,其中,最外一层短切毡与中间层的短切毡型号不同。
作为上述方案的进一步改进,该外表面防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层复合毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该复合材料管道的外表面上设置有若干加强筋,该若干加强筋沿该复合材料管道的轴向方向均匀间隔分布,该外表面防腐耐温层还铺设于每个加强筋上。
本实用新型还提供一种烟道,其包括复合材料管道。其中,该复合材料管道的铺层由内而外包括以下层次:(1)内表面防腐耐温层,其厚度为不低于0.5mm;(2)内防腐耐温层,其厚度为1.5-1.6mm;(3)内防腐层,其厚度为2mm;(4)内结构层;(5)外结构层,其厚度为该内结构层厚度的20%;(6)外防腐层,其厚度为1.5mm;(7)外表面防腐耐温层。
作为上述方案的进一步改进,该内防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层聚酯表面毡以及两层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该内防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该内结构层自内而外依次包括一层乙烯基树脂、一层短切毡、一层玻璃纤维粗纱、一层短切毡、一层玻璃布、一层喷射纱、一层短切毡。
优选地,该内结构层的厚度需要根据实际情况可改变,该内结构层的厚度提供可以根据依次缠绕玻璃纤维粗纱、短切毡、玻璃布的反复次数改变,该内结构层缠绕完毕必须以短切毡或喷射纱作为结尾。
作为上述方案的进一步改进,该外防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该外表面防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层复合毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该复合材料管道的外表面上设置有若干加强筋,该若干加强筋沿该复合材料管道的轴向方向均匀间隔分布,该外表面防腐耐温层还铺设于每个加强筋上。
本实用新型还提供一种烟囱,其包括复合材料管道。其中,该复合材料管道的铺层由内而外包括以下层次:(1)内表面防腐耐温层,其厚度为不低于0.5mm;(2)内防腐耐温层,其厚度为1.5-1.6mm;(3)内防腐层,其厚度为2mm;(4)内结构层;(5)外结构层,其厚度为该内结构层厚度的20%;(6)外防腐层,其厚度为1.5mm;(7)外表面防腐耐温层。
作为上述方案的进一步改进,该内防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层聚酯表面毡以及两层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该内防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该内结构层自内而外依次包括一层乙烯基树脂、一层短切毡、一层玻璃纤维粗纱、一层短切毡、一层玻璃布、一层喷射纱、一层短切毡。
优选地,该内结构层的厚度需要根据实际情况可改变,该内结构层的厚度提供可以根据依次缠绕玻璃纤维粗纱、短切毡、玻璃布的反复次数改变,该内结构层缠绕完毕必须以短切毡或喷射纱作为结尾。
作为上述方案的进一步改进,该外防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡,其中,最外一层短切毡与中间层的短切毡型号不同。
作为上述方案的进一步改进,该外表面防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层复合毡、一层玻璃布、一层短切毡。
作为上述方案的进一步改进,该复合材料管道的外表面上设置有若干加强筋,该若干加强筋沿该复合材料管道的轴向方向均匀间隔分布,该外表面防腐耐温层还铺设于每个加强筋上。
与现有技术相比,传统的复合材料管(应用于烟道或烟囱)的工作在100摄氏度以下,而本实用新型的复合材料管道(应用于烟道或烟囱)的工作温度达到160摄氏度,短期耐受温度达到400摄氏度(2小时),260摄氏度(4小时),为烟气脱硫系统一旦出现温度导致高温烟气直接通过复合材料管道排放取得了缓冲时间;但复合材料毕竟不能耐受长时间的高温,在使用中必须随时监测通过烟道胡或烟囱的烟气温度,避免出现长时间高温的情况,减少复合材料烟道或烟囱的使用寿命;本实用新型的复合材料烟囱具有高强度高耐腐蚀性,一般情况下使用寿命在30年以上。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施方式提供的复合材料管道的局部示意图,其为了便于介绍对层次逐一由外而内剥开展示。
主要符号说明:内表面防腐耐温层1、内防腐耐温层2、内防腐层3、内结构层4、外结构层5、外防腐层6、外表面防腐耐温层7、加强筋8。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
请参阅图1,其为本实用新型较佳实施方式提供的复合材料管道的局部示意图,其为了便于介绍对层次逐一由外而内剥开展示,其铺层由内而外包括以下层次。
(1)内表面防腐耐温层1,其采用乙烯基环氧树脂胶泥作为基材,该内表面防腐耐温层1的厚度为不低于0.5mm。
(2)内防腐耐温层2,其采用乙烯基环氧树脂和聚酯表面毡作为基材,该内防腐耐温层2的厚度为1.5-1.6mm,该内防腐耐温层2自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层聚酯表面毡以及两层短切毡。
(3)内防腐层3,其采用乙烯基环氧树脂、短切毡以及玻璃布作为基材,该内防腐层3的厚度为2mm,该内防腐层3自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层300短切毡、一层04玻璃布、一层450短切毡、一层04玻璃布、一层300短切毡。
(4)内结构层4,其采用乙烯基树脂、玻璃纤维粗纱、玻璃布、短切毡、以及喷射纱作为基材,该内结构层4自内而外依次包括一层乙烯基树脂、一层300短切毡、一层玻璃纤维粗纱、一层300短切毡、一层04玻璃布、一层喷射纱、一层450短切毡。
(5)外结构层5,其采用乙烯基树脂、玻璃布、短切毡以及玻璃纤维粗纱作为基材,该外结构层5的厚度为该内结构层厚度的20%。
(6)外防腐层6,其采用乙烯基环氧树脂、短切毡、玻璃布作为基材,该外防腐层6的厚度为1.5mm,该外防腐层6自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层300短切毡、一层04玻璃布、一层450或300短切毡、一层04玻璃布、一层300或450短切毡,其中,最外一层短切毡与中间层的短切毡型号不同。
(7)外表面防腐耐温层7,其采用乙烯基环氧树脂、短切毡、以及复合毡作为基材,该外表面防腐耐温层7自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层300短切毡、一层150G复合毡、一层04玻璃布、一层300短切毡。
该复合材料管道的外表面上还可设置有若干加强筋8,该若干加强筋8沿该复合材料管道的轴向方向均匀间隔分布,该外表面防腐耐温层7还铺设于每个加强筋8上。
接下去,本实用新型对复合材料管道的制备作详细的介绍。
1、生产设备
大型专用缠绕设备1台;脱模机1台;磨锥机1台;纤维喷射装置1台;树脂预混搅拌机1台;气泵1台。
2、原材料
耐高温抗腐蚀乙烯基环氧树脂胶泥;耐高温乙烯基环氧树脂;乙烯基环氧树脂;阻燃剂三氧化二锑300目;磨料棕刚玉300目(酸洗);固化剂MEKP;促进剂异辛酸钴;玻璃纤维粗纱2400TEX;玻璃纤维喷射纱;短切毡300;短切毡450;04玻璃布;复合毡150G;聚酯表面毡;聚酯薄膜;石蜡溶液。
3、生产工艺和流程的简单介绍
3.1由于烟道和烟囱直径都有不同,不同直径的烟道和烟囱由于其不同的受力和使用情况,需要单独设计复合材料的铺层,从力学上来说每个烟道和烟囱的设计都有不同,均应符合国内标准,国内没有相应标准的应符合国际标准。
3.2从铺层设计的原则来说,由于涉及到高温气体以及腐蚀性液体和气体,从结构上来说,一般降烟道和烟囱的铺层由内而外设计为以下几层。
3.2.1内表面耐高温防腐层(即内表面防腐耐温层1),需能够耐瞬时高温400摄氏度以下2小时,260摄氏度以下4小时,采用耐高温耐腐蚀的乙烯基环氧树脂胶泥作为内表面层的基材。
3.2.2内防腐耐温层2,采用耐温200摄氏度左右的耐温防腐乙烯基环氧树脂和耐腐蚀的聚酯表面毡作为基材。
3.2.3内防腐层3,采用乙烯基环氧树脂和短切毡以及04玻璃布作为基材。
3.2.4主结构层(即内结构层4),采用乙烯基树脂以及玻璃纤维粗纱、04玻璃布、短切毡、喷射纱作为基材。
3.2.5外结构层5,采用乙烯基树脂、04玻璃布、短切毡以及玻璃纤维粗纱作为基材;
3.2.6外防腐层6,采用耐温乙烯基环氧树脂、短切毡、04玻璃布作为基材。
3.2.7外表面层(即外表面防腐耐温层7),采用耐腐蚀耐高温具有阻燃能力的乙烯基环氧树脂和短切毡、复合毡作为基材。
4、生产工艺、流程的详细介绍
4.1在模具上缠上聚酯薄膜,10%搭接;并转动模具。
4.2内表面耐高温防腐层(即内表面防腐耐温层1):将配置好的耐高温耐腐蚀的乙烯基环氧树脂胶泥均匀的涂抹在模具上,需要100%涂抹并使胶泥厚度达到0.5mm或以上,等待胶泥完全固化。
4.3内防腐耐温层2:在完全固化的胶泥上喷一层配置好的耐温耐腐蚀的乙烯基树脂;缠上1层聚酯表面毡和2层300短切毡,使该层厚度达到1.5-1.6mm,待其完全固化后,用砂纸或角磨机将固化后的毛刺去除。
4.4内防腐层3:在上层完全固化的情况下,喷上一层已经配制的防腐乙烯基环氧树脂,然后缠绕短切毡300-04玻璃布-短切毡450-04玻璃布-短切毡300,使内防腐层厚度达到2mm;待其完全固化后,去除表面毛刺。
4.5主结构层:在内防腐层上喷上配制的乙烯基环氧树脂,缠绕1层300短切毡,然后缠绕玻璃纤维粗纱-然后缠绕短切毡300-04玻璃布-喷射纱-短切毡450,由于结构层是主要提供管道和烟囱结构强度,结构层的厚度需要根据实际情况改变,可以由业主提供或根据有限元分析提供出;结构层厚度的提供可以根据上述铺层根据需要反复缠绕获得,结构层缠绕完毕必须以短切毡或喷射纱作为结尾;待其完全固化后,去除毛刺等待下一步。
4.6外结构层5:该层主要是为主结构层提供必要的保障,其厚度是主结构层的20%;铺层方法与主结构层相同;待其完全固化后去除毛刺备用。
4.7外防腐层6:在外结构层完全固化去除毛刺后,哦恩涂上一层防腐耐温的乙烯基树脂,并按照以下程序铺层:短切毡300-04玻璃布-短切毡450(300)-04玻璃布-短切毡300(450),使其厚度达到1.5mm;带完全固化后去除毛刺备用。
4.8加强筋8:一般每相隔8米需要设计加强筋,加强筋可以采用聚氨酯泡沫按梯形切割并复合在产品表面上,也可以采用模具生产完全符合产品外表面的玻璃钢产品作为加强筋,加强筋固定在产品表面之前应将产品表面打磨出至少300mm的条形;然后采用短切毡300-04玻璃布-短切毡300-04玻璃布的铺层铺设3次以上,每层均需将上层完全覆盖,带加强筋完全固化后进行除去毛刺机进行下一步工作。
4.9外表面层(即外表面防腐耐温层7):采用阻燃型耐温防腐蚀的乙烯基环氧树脂将固化完全的外防腐层喷涂一遍,按以下程序铺层:短切毡300-复合毡150G-04玻璃布-短切毡300。完成后可以使用聚酯薄膜将产品完全覆盖住或采用乙烯基树脂:石蜡溶液=100:15的比例调制乙烯基树脂石蜡溶液,并喷涂在产品上即可自然固化。在需要耐高温的情况下一般采用聚酯薄膜覆盖。
5、脱模和修整
待产品完全固化后进行脱模;使用液压脱模机顶住产品加强筋即可脱模。如果产品需要在以后的程序中进行连接,必须在脱模前将产品两端进行磨削处理,磨削需要进行锥度磨削。
6、产品的连接和安装
复合材料管道可应用于烟道和烟囱等相关产品中,产品在安装中需要使用到弯头和三通等,需要将产品切割后粘结成为弯头或三通,切割按照相交线切合也可以在计算机中模拟得到相应数据后切合或采用相应工装切割;切割后将需要粘结的两端按锥度打磨300mm,采用与产品生产中铺层相同的铺层方法,按相同的原材料切割成相应尺寸后,按相同工艺步骤铺层固化即可,喷射纱可使用300短切毡代替。
产品的安装,在使用吊车将产品部件吊装到相应位置后,连接部分按A的方法连接粘结即可,在产品内表面也同样处理,在接缝处使用胶泥填塞并固化即可。
7、产品的维护
复合材料烟道或烟囱不能长时间承受高温,因此在使用中一般仅适用于烟气脱硫后的湿烟气的排放,一般复合材料烟道或烟囱的工作在100摄氏度以下,采用新型工艺可以使复合材料烟道或烟囱的工作温度达到160摄氏度,短期耐受温度达到400摄氏度(2小时),260摄氏度(4小时),为烟气脱硫系统一旦出现温度导致高温烟气直接通过复合材料烟道或烟囱排放取得了缓冲时间;但复合材料毕竟不能耐受长时间的高温,在使用中必须随时监测通过烟道胡或烟囱的烟气温度,避免出现长时间高温的情况,减少复合材料烟道或烟囱的使用寿命。
本发明的复合材料烟囱的优点如下:
1、采用防腐玻璃纤维和耐腐蚀乙烯基环氧树脂复合生产,和现场制作,成本适中;抗腐蚀性能优良;
2、产品重量较低,运输和安装成本较低;
3、复合材料强度较大稳定性高;
4、产品寿命可以达到20年以上,性价比高;
5维护方便,生产和安装以及维护周期较短,成本低;
6采用先进树脂和工艺,具有一定的耐瞬时高温和短时高温能力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合材料管道,其特征在于,其铺层由内而外包括以下层次:
(1)内表面防腐耐温层,其厚度为不低于0.5mm;
(2)内防腐耐温层,其厚度为1.5-1.6mm;
(3)内防腐层,其厚度为2mm;
(4)内结构层;
(5)外结构层,其厚度为该内结构层厚度的20%;
(6)外防腐层,其厚度为1.5mm;
(7)外表面防腐耐温层。
2.如权利要求1所述的复合材料管道,其特征在于:该内防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层聚酯表面毡以及两层短切毡。
3.如权利要求1所述的复合材料管道,其特征在于:该内防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡。
4.如权利要求1所述的复合材料管道,其特征在于:该内结构层自内而外依次包括一层乙烯基树脂、一层短切毡、一层玻璃纤维粗纱、一层短切毡、一层玻璃布、一层喷射纱、一层短切毡。
5.如权利要求4所述的复合材料管道,其特征在于:该内结构层的厚度需要根据实际情况可改变,该内结构层的厚度提供能根据依次缠绕玻璃纤维粗纱、短切毡、玻璃布的反复次数改变,该内结构层缠绕完毕必须以短切毡或喷射纱作为结尾。
6.如权利要求1所述的复合材料管道,其特征在于:该外防腐层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡、一层玻璃布、一层短切毡。
7.如权利要求1所述的复合材料管道,其特征在于:该外表面防腐耐温层自内而外依次包括一层乙烯基环氧树脂、一层短切毡、一层复合毡、一层玻璃布、一层短切毡。
8.如权利要求1所述的复合材料管道,其特征在于:该复合材料管道的外表面上设置有若干加强筋,该若干加强筋沿该复合材料管道的轴向方向均匀间隔分布,该外表面防腐耐温层还铺设于每个加强筋上。
9.一种烟道,其特征在于,其包括如权利要求1至9中任意一项所述的复合材料管道。
10.一种烟囱,其特征在于,其包括如权利要求1至9中任意一项所述的复合材料管道。
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