氟塑料换热器的发展和应用ppt课件

氟塑料换热器的发展和应用浙江赛迅环保科技有限公司2017年1月 一 氟塑料换热器的发展历史 引言换热器是化工 石油 制药多个领域的重要设备 处于主导地位的金属换热器却常常因为各种腐蚀介质导致换热效果急剧下降 设备寿命大大缩短 生产安全也会出现很大的隐患 为此研究出新型的非金属换热设备具有非常重大的现实意义 目前市场上应用的比较广泛的非金属换热器有石墨换热器 碳化硅换热器和各种塑料换热器 其中氟塑料换热器是塑料换热器应用中综合性能最为优越的换热设备 换热器广泛应用与工业生产 工业生产中 特别是化工工业生产 几乎所有的工艺过程都有加热 冷却或冷凝过程 都需要热量交换 用到换热器 对换热器的研究一直是工业生产技术中一个重要组成部分 各类金属换热器是最常用的 各类研究也最多 但是腐蚀性气体或液体工质在金属换热器中会造成腐蚀 结垢 泄漏等一系列不利影响 导致失效 产品污染 停产等严重后果 并且产生高昂的维护保养费用 金属换热器 石墨换热器是目前十分应用广泛的非金属换热设备 它能够承受强酸强碱的腐蚀 但其本身结构强度较弱 并且石墨管中的粘接剂酚醛树脂 呋喃树脂等会在有机溶剂中发生溶解 导致换热器失效 石墨换热器 氟塑料换热器简介氟塑料 Fluoropolymer 是一种部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物 化学性质非常稳定 相对石墨 陶瓷等非金属材料制作的换热器体积大 易碎等缺点更容易被许多领域接受 以聚四氟乙烯 PTFE 为例 其熔融温度大于330 可以在 100 200 温度范围内正常工作 其导热系数为0 23W m PTFE换热管一般采用小直径薄壁管 一方面大大增加总的换热系数 大K值可达160 260W 另一方面在单位体积一定的情况下提供更大的换热面积 可以满足工业生产中特殊工况条件下的要求 性能优越氟塑料换热器 超强的耐腐蚀性除了单质氟 氟化铀等极少数物质 四氟材料耐强腐蚀化学品性能十分优异 无腐蚀余量 相比贵金属 合金的耐化学品性能好很多 不粘性能优异表面张力和摩擦系数极低 本体材料具有不结垢 易清洗等特点 换热器的换热系数十分稳定 温度范围较广耐热冲击性 长期使用温度达到 180 200 C 承压能力较大在设计温度内 可承受0 6MPa压力 使用寿命长无普通塑料的老化性 使用寿命高达10年以上 维护和检修容易低维护成本 发展历程1965年 首台氟塑料 PTFE 换热器由杜邦公司在研制成功 使用于盐酸冷凝吸收工况 1975年 德国沃斯坦公司开始将氟塑料换热器应用于煤电厂烟气余热回收 1985年 第一台实际的全尺寸的以液体作为传热媒介的GGH在德国SchwandorfC D电厂被安装 1985年 宝钢化工公司二硫酸装置从日本引进氟塑料换热装置 同时期随着一些化工 制药装置的引进 我国开始应用和研究氟塑料换热器 1990年 氟塑料换热器通过20 000小时成功运行 其它的电厂Herdecke Pocerady Mannheim M nchenNord也开始使用 从而氟塑料换热器在煤电 城市垃圾发电等领域开始广泛使用 国内电厂使用氟塑料换热器案例 上海老港一期3000MT垃圾焚烧项目 成功采用德国沃斯坦的PTFE换热器技术 从2010年开始建设 运行良好至今 有效解决了中低温腐蚀问题 减少加热蒸气的使用 折合发电量 每年节约2千万度电耗 达到排放温度要求 消除了冒白烟现象 从而氟塑料换热器应用开始进入加速阶段 二 氟塑料换热器的应用现状 氟塑料换热器在欧美等国家应用已经十分广泛 特别是在欧洲氟塑料换热器作为烟气低温余热回收的设备应用上已经形成了标准系统 在化工装置上特别是硫酸工业 氯碱化工 制药 超纯电子化学品等领域也得到了广泛的应用 行业领跑者为杜邦 大金等国际化工公司 随着国内氟化工的不断发展 巨化 晨光等氟化工领域的化工公司在氟聚合物技术上取得突破 氟塑料换热器得到了比较快速的发展 由化工部兰州机械设计院牵头形成了氟塑料 PTFE 管壳式换热器的制造和检测标准HG T4172 2011 东阳四环牵头形成的PFA超纯加强换热器制作标准HG T4174 2011等 出现了一些设备制造厂商 氟塑料换热器在化工装置上开始广泛应用 1 管束紧固螺母 2 管束紧固螺栓 3 对接法兰螺栓丝孔 4 接头 F4 5 F4管板 6 封头压圈 7 筒体法兰紧固螺栓 8 筒体法兰紧固螺母 9 管束定距螺母 10 管束定距螺杆 11 内压圈 12 管束 13 支座 14 折流板 15 壳体 16 排污口 17 进出水口 18 排空口 管壳式聚四氟乙烯换热器 目前氟塑料换热器在化工装置上的应用比较广泛 特别是在硫酸工业 氯碱化工 电镀行业 制药行业 农药行业 精细化工 超纯电子化学品行业环保工程等领域取得了丰富的应用经验 为加速发展氟塑料换热器奠定了良好的基础 例 废酸浓缩成套装置中氟塑料换热器 炼钢污水取热装置 在硫酸领域的应用在制药行业的应用 氟精细化工产品中的应用 氟塑料换热器在烟气低温余热回收的设备应用国内应用的比较晚 上海老港电厂正式投运在2013年 不过随着国家加大环境的治理 特别是针对大气污染方面 最近几年也涌现了数量不少的氟塑料换热器制造厂商 他们都取得了不错的应用 例 华电集团深圳电厂2017 11投产 三 氟塑料换热器的应用前景 随着技术的进步 作为传热元件的氟塑料换热管采用小直径薄壁管 整体传热系数大大提高 其优越的耐腐蚀性能可以在特定环境下替代稀有金属 从而节约大量的稀有金属的消耗 相对使用寿命特别长 能获得额外的经济效益 因此综合制造 安装 维修和安全等方面的因素 其实际综合费用是较低的 其发展前景十分看好 另外随着国内氟聚合物的不断发展 巨化 晨光等氟化工领域的化工巨头在氟聚合物制管原料技术上的突破 氟塑料换热器成本将大大下降 更加有利于推动在化工领域和环保领域的应用 大环境下 国家不断加大环境治理 大气污染整治 加强化工安全生产 这些都将在政策层面不断推动此产业的高速发展 A 原料 前提目前氟塑料换热管原材料高端的PTFE PFA等核心技术仍然掌握在杜邦 大金等国外企业手里 需要我们国内生产企业加大研发力度 B 制管 关键专业的管材设计及先进的制管加工工艺是传热效率的关键 薄壁管及改性管材的制备是目前换热技术的关键 这些技术也需要不断进步 C 组装 核心氟塑料换热器管板连接和各处密封的技术及经验需要进一步完善 确保在使用过程中不发生泄漏和换热器壳体的腐蚀 D 标准制定 保证需要制定更严格和规范的制作标准和测试标准 特别是一定压力下使用的技术标准 在测试设备 测试方法 检验标准等国际标准接轨 四 发展中亟待解决的几个问题 持续稳定的原料供应巨化 晨光 杜邦等优质的原料 高品质PTFE推压设备领先的进口热熔胀焊接设备维修