本發(fā)明涉及一種水與蒸汽換熱器及換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在，一般采用污泥熱干化機(jī)對濕污泥進(jìn)行熱干化處理，去除濕污泥中的水分；處理時一般需要通入蒸汽，熱干化處理后除了產(chǎn)生干污泥和冷凝水之外，還會產(chǎn)生一定的污泥水蒸氣，這部分氣體還會造成污染，還需要進(jìn)行液化處理。為了將污泥水蒸氣液化，現(xiàn)在一般采用換熱器進(jìn)行液化，將污泥水蒸氣液化為凝結(jié)水；但是，污泥水蒸氣中含有多種腐蝕性氣體，對先有的鋼管制成的換熱管造成較嚴(yán)重的腐蝕，導(dǎo)致?lián)Q熱器的使用壽命縮短。而且，現(xiàn)有的換熱器中的換熱管表面還存在較多氣孔，導(dǎo)致?lián)Q熱管的防腐蝕效果較差，進(jìn)一步影響換熱器的使用壽命。因此，現(xiàn)有的換熱器存在著換熱管表面存在氣孔，換熱管防腐蝕效果較差和使用壽命較短的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種水與蒸汽換熱器及換熱系統(tǒng)。本發(fā)明采用氟塑鋼管作為換熱管，不僅能夠消除換熱管表面氣孔，提高換熱管防腐蝕效果，還具有使用壽命長的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種水與蒸汽換熱器，包括圓筒狀的殼體，殼體兩側(cè)通過密封法蘭均連接有弧形罩蓋，兩個弧形罩蓋上分別設(shè)有蒸汽入口和凝結(jié)水出口；殼體內(nèi)設(shè)置有上聯(lián)箱和下聯(lián)箱，上聯(lián)箱和下聯(lián)箱上分別連接有進(jìn)水管和出水管，上聯(lián)箱和下聯(lián)箱之間連接有陣列分布的多根氟塑鋼管；氟塑鋼管包括鋼管和擠塑成型在鋼管外表面的氟塑料層。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述上聯(lián)箱和下聯(lián)箱上對應(yīng)氟塑鋼管的位置處均設(shè)有安裝孔；上聯(lián)箱和下聯(lián)箱分別與殼體的兩側(cè)壁連接。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述鋼管的口徑為10mm～60mm，鋼管的厚度為0.5mm～6mm，氟塑料層的厚度為0.3mm～3mm。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述氟塑鋼管的加工方法為，先采用離心機(jī)對氟塑料粉料進(jìn)行離心過濾，去除氟塑料粉料中的雜質(zhì)，然后依次進(jìn)行預(yù)處理和塑化處理，然后通過高壓擠出機(jī)對塑化后的氟塑料粉料加壓加熱并擠入模具內(nèi)，通過鋼管和模具之間形成的型腔進(jìn)行一體式擠塑成型；成型時，鋼管在模具內(nèi)軸向勻速移動，使氟塑料連續(xù)地擠塑在鋼管外表面并成型為氟塑料層，從而形成氟塑鋼管。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述預(yù)處理為在氟塑料粉料中加入質(zhì)量為氟塑料粉料質(zhì)量1％～3％的航空煤油，攪拌均勻后在常溫下靜置堆放11h～12h；所述塑化處理為，在預(yù)處理后的氟塑料粉料中加入質(zhì)量為氟塑料粉料質(zhì)量25％的溶劑油，然后置于50℃的密封恒溫箱內(nèi)12小時。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述高壓擠出機(jī)加壓加熱的壓力為20MPa，加熱溫度為65℃；所述鋼管的軸向移動速度為0.7米/分。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述氟塑料粉料為PTFE粉料。

前述的一種水與蒸汽換熱器中，所述一體式擠塑成型后，再進(jìn)行固化處理和去應(yīng)力處理，形成氟塑鋼管成品；固化處理為，采用固化通道對一體式擠塑成型的氟塑鋼管進(jìn)行加熱固化，固化通道包括依次連接的4段長度均為3米的通道，4段通道的加熱溫度依次為100℃、200℃、300℃和400℃；去應(yīng)力處理為，采用冷卻通道對加熱固化后的氟塑鋼管進(jìn)行去應(yīng)力，冷卻通道包括依次連接的300℃的冷卻段、100℃的空冷段和常溫的水冷段，冷卻段長度為3米，空冷段長度為7米，水冷段長度為2米；氟塑鋼管在固化通道和冷卻通道的軸向移動速度均為0.7米/分。

依據(jù)權(quán)前述的水與蒸汽換熱器所構(gòu)建的換熱系統(tǒng)，包括污泥熱干化機(jī)，污泥熱干化機(jī)上設(shè)有進(jìn)氣管和排氣管，排氣管一端連接有換熱器，換熱器為前述的水與蒸汽換熱器；換熱器的進(jìn)水管和出水管之間連接有循環(huán)水管，循環(huán)水管上連接有冷卻器和循環(huán)水泵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明改進(jìn)了現(xiàn)有的換熱器結(jié)構(gòu)，用于使污泥水蒸氣液化成凝結(jié)水，通過擠塑成型在鋼管外表面的氟塑料層和鋼管組成氟塑鋼管，并將氟塑鋼管作為換熱管，不僅能夠消除換熱管表面氣孔，提高換熱管防腐蝕效果，還能夠延長使用壽命；通過上聯(lián)箱和下聯(lián)箱固定連接氟塑鋼管，能夠通過下聯(lián)箱將冷卻水均分至多根氟塑鋼管中進(jìn)行加熱，并通過上聯(lián)箱將多根氟塑鋼管中加熱后的冷卻水集中收集，方便使用；通過設(shè)置圓桶狀的殼體、弧形罩蓋和密封法蘭能夠提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止污泥水蒸氣的氣壓在接縫處集中而溢出，提高換熱時的密封性，對污泥水蒸氣充分換熱。而且，本發(fā)明通過離心過濾、預(yù)處理、塑化處理和一體式擠塑成型，能夠生產(chǎn)出鋼管口徑為10mm～60mm、鋼管厚度為0.5mm～6mm、氟塑料層厚度為0.3mm～3mm的氟塑鋼管，能夠減小熱阻，提高換熱效果，還能夠增大換熱面積，降低對煙氣的阻力50％以上。本發(fā)明用于水與蒸汽的換熱系統(tǒng)中，通過蒸汽入口向殼體內(nèi)通入污泥水蒸氣，同時通過下聯(lián)箱將低溫冷卻水均勻通入多根氟塑鋼管中，利用污泥水蒸氣與冷卻水之間的熱交換使污泥水蒸氣液化成凝結(jié)水后排出，避免環(huán)境污染；換熱后的冷卻水經(jīng)循環(huán)水管、冷卻器和循環(huán)水泵后重新通入氟塑鋼管內(nèi)進(jìn)行換熱，使用方便。因此，本發(fā)明不僅能夠消除換熱管表面氣孔，提高換熱管防腐蝕效果，延長使用壽命，還具有熱阻小、換熱效果好和使用方便的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是氟塑鋼管的截面圖；

圖3是上聯(lián)箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-殼體，2-弧形罩蓋，3-蒸汽入口，4-凝結(jié)水出口，5-上聯(lián)箱，6-下聯(lián)箱，7-進(jìn)水管，8-出水管，9-氟塑鋼管，10-鋼管，11-氟塑料層，12-密封法蘭，13-安裝孔，14-污泥熱干化機(jī)，15-進(jìn)氣管，16-排氣管，17-換熱器，18-循環(huán)水管，19-冷卻器，20-循環(huán)水泵，21-濕污泥，22-干污泥，23-冷凝水出口。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。

實施例。一種水與蒸汽換熱器，構(gòu)成如圖1、2、3所示，包括圓筒狀的殼體1，殼體1兩側(cè)通過密封法蘭12均連接有弧形罩蓋2，兩個弧形罩蓋2上分別設(shè)有蒸汽入口3和凝結(jié)水出口4；殼體1內(nèi)設(shè)置有上聯(lián)箱5和下聯(lián)箱6，上聯(lián)箱5和下聯(lián)箱6上分別連接有進(jìn)水管7和出水管8，上聯(lián)箱5和下聯(lián)箱6之間連接有陣列分布的多根氟塑鋼管9；氟塑鋼管9包括鋼管10和擠塑成型在鋼管10外表面的氟塑料層11。

所述上聯(lián)箱5和下聯(lián)箱6上對應(yīng)氟塑鋼管9的位置處均設(shè)有安裝孔13；上聯(lián)箱5和下聯(lián)箱6分別與殼體1的兩側(cè)壁連接。所述鋼管10的口徑為10mm～60mm(優(yōu)選為10mm)，鋼管10的厚度為0.5mm～6mm(優(yōu)選為0.5mm)，氟塑料層11的厚度為0.3mm～3mm(優(yōu)選為0.3mm)。

所述氟塑鋼管9的加工方法為，先采用離心機(jī)對氟塑料粉料進(jìn)行離心過濾，去除氟塑料粉料中的雜質(zhì)，然后依次進(jìn)行預(yù)處理和塑化處理，然后通過高壓擠出機(jī)對塑化后的氟塑料粉料加壓加熱并擠入模具內(nèi)，通過鋼管10和模具之間形成的型腔進(jìn)行一體式擠塑成型；成型時，鋼管10在模具內(nèi)軸向勻速移動，使氟塑料連續(xù)地擠塑在鋼管10外表面并成型為氟塑料層11，從而形成氟塑鋼管9。所述預(yù)處理為在氟塑料粉料中加入質(zhì)量為氟塑料粉料質(zhì)量1％～3％的航空煤油，攪拌均勻后在常溫下靜置堆放11h～12h；所述塑化處理為，在預(yù)處理后的氟塑料粉料中加入質(zhì)量為氟塑料粉料質(zhì)量25％的溶劑油，然后置于50℃的密封恒溫箱內(nèi)12小時。所述高壓擠出機(jī)加壓加熱的壓力為20MPa，加熱溫度為65℃；所述鋼管10的軸向移動速度為0.7米/分。所述氟塑料粉料為PTFE粉料。所述一體式擠塑成型后，再進(jìn)行固化處理和去應(yīng)力處理，形成氟塑鋼管9成品；固化處理為，采用固化通道對一體式擠塑成型的氟塑鋼管9進(jìn)行加熱固化，固化通道包括依次連接的4段長度均為3米的通道，4段通道的加熱溫度依次為100℃、200℃、300℃和400℃；去應(yīng)力處理為，采用冷卻通道對加熱固化后的氟塑鋼管9進(jìn)行去應(yīng)力，冷卻通道包括依次連接的300℃的冷卻段、100℃的空冷段和常溫的水冷段，冷卻段長度為3米，空冷段長度為7米，水冷段長度為2米；氟塑鋼管9在固化通道和冷卻通道的軸向移動速度均為0.7米/分。

依據(jù)前述的水與蒸汽換熱器所構(gòu)建的換熱系統(tǒng)，構(gòu)成如圖1至4所示，包括污泥熱干化機(jī)14，污泥熱干化機(jī)14上設(shè)有進(jìn)氣管15和排氣管16，排氣管16一端連接有換熱器17，換熱器17為前述的水與蒸汽換熱器；換熱器17的進(jìn)水管7和出水管8之間連接有循環(huán)水管18，循環(huán)水管18上連接有冷卻器19和循環(huán)水泵20。

工作原理：如圖1至4所示，使用時，將濕污泥21送入污泥熱干化機(jī)14內(nèi)，并從進(jìn)氣管15將蒸汽通入污泥熱干化機(jī)14內(nèi)；污泥熱干化機(jī)14將濕污泥21熱干化處理后產(chǎn)生的冷凝水和污泥水蒸氣分別從冷凝水出口23和排氣管15排出，同時將熱干化處理后獲得的干污泥22傳送出。污泥水蒸氣沿著排氣管15排入換熱器17中，從蒸汽入口3進(jìn)入殼體1，然后經(jīng)過氟塑鋼管9的外表面；通過循環(huán)水泵20和進(jìn)水管7將冷卻水送入上聯(lián)箱5中，上聯(lián)箱5將冷卻水均勻的送至多根氟塑鋼管9內(nèi)，氟塑鋼管9中對殼體1中的污泥水蒸氣進(jìn)行換熱，使污泥水蒸氣液化成凝結(jié)水后從凝結(jié)水出口4排出；換熱后的冷卻水通過下聯(lián)箱6收集后經(jīng)出水管8、循環(huán)水管18留置冷卻器19重新冷卻，冷卻后經(jīng)循環(huán)水泵20重新送入上聯(lián)箱5開始循環(huán)。