本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝方法。

背景技術(shù)：

焦爐能對煤炭做高溫干餾處理，將其高效地轉(zhuǎn)換為焦炭、焦爐煤氣、煤焦油、粗苯等產(chǎn)物，是高效的能量轉(zhuǎn)換窯爐。在焦爐支出熱中，650℃-700℃荒煤氣的帶出熱約占36％，具有極高的回收利用價值。

焦爐上升管荒煤氣余熱回收取熱裝置的結(jié)構(gòu)，總體分內(nèi)、中、外三層基本結(jié)構(gòu)。內(nèi)層為耐高溫、耐腐蝕的合金鋼材質(zhì)的圓筒，荒煤氣在圓筒內(nèi)自下而上流過。中間為核心傳熱層，具有高導(dǎo)熱能力的、一定厚度的耐高溫固體介質(zhì)層緊密附著于內(nèi)筒的外壁，傳熱管穿過固體介質(zhì)層，且與該固體介質(zhì)層緊密接觸，傳熱管內(nèi)流過的為取熱介質(zhì)，其在流動過程中吸收了內(nèi)筒內(nèi)荒煤氣的放熱量，在自下而上的流動過程中溫度升高。傳熱管或螺旋上升盤旋在該固體介質(zhì)內(nèi)，或自下而上直立布置于該固體介質(zhì)層，固體介質(zhì)層需覆蓋整個傳熱管的外表面；外層為保溫保護層，金屬材質(zhì)筒體，內(nèi)壁面上貼有保溫材料，對內(nèi)筒和中間核心傳熱層起到保溫和保護的作用，減少熱損失，不受沖擊。例如，見圖1，焦爐上升管荒煤氣余熱回收取熱裝置包括換熱盤管4和自外而內(nèi)依次設(shè)置的內(nèi)壁填充柔性保溫層5的外筒層1、中間介質(zhì)層2、內(nèi)筒層3；換熱盤管4固定于中間介質(zhì)層2內(nèi)，其底端為工質(zhì)入口管道41、頂端為工質(zhì)出口管道42。由此可見，內(nèi)層固體介質(zhì)層自身的性質(zhì)以及固體介質(zhì)層的涂裝質(zhì)量對于焦爐上升管的性能影響非常大。通常固體介質(zhì)層的涂裝采用直接灌裝于內(nèi)外層之間形成，涂裝不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致上升管取熱裝置的質(zhì)量不佳，無論是使用壽命或是傳熱效率均難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種一種焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝方法，包括以下步驟：

(1.1)將高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水混合，得濕料；

(1.2)在外筒層內(nèi)側(cè)壁上填充柔性保溫層；在下法蘭上安裝內(nèi)筒層，在內(nèi)筒層外安裝換熱盤管，再在換熱盤管外套上內(nèi)壁已填充柔性保溫層的外筒層，再連接上法蘭，，換熱盤管的工質(zhì)入口管道、工質(zhì)出口管道分別伸出外筒層外，焊接工質(zhì)入口管道和外筒層；

(1.3)將濕料加入壓力機的壓力容器內(nèi)，將壓力機的噴出管插入換熱盤管的工質(zhì)出口管道與外筒層的間隙內(nèi)，開啟壓力機的加壓裝置，濕料噴入外筒層、內(nèi)筒層之間的空間內(nèi)，噴出管在噴入濕料的同時具有振動作用，將濕料在壓力和振動的協(xié)同作用下填充入外筒層、內(nèi)筒層之間的空間內(nèi)，移除噴出管；

(1.4)向換熱盤管內(nèi)通入熱水，熱水從工質(zhì)入口管道進、從工質(zhì)出口管道出，利用換熱盤管內(nèi)通入的熱水將濕料中的水分從工質(zhì)出口管道與外筒層的間隙排出，通入熱水至工質(zhì)出口管道與外筒層的間隙無水分排出，即可。

步驟(1.1)中，所述高導(dǎo)熱性能的固體粉末包括微米石墨粉50-75份、納米銅粉15-25份、微米鎳粉1-3份、微米鐵粉1-3份、微米鋁粉1-3份、微米硅粉1-3份、炭黑0.5-1.5份、石棉0.5-1.5份、石英0.5-1.5份，其中，微米鎳粉、微米鐵粉、微米鋁粉、微米硅粉的總量為6-10份，以重量份計；所述耐高溫膠水為耐溫900℃以上的高強度結(jié)構(gòu)膠；所述高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水的質(zhì)量比為(3-5)：1。

步驟(1.4)中，熱水溫度為75-85℃，熱水流量為3-5m³/h。

本發(fā)明還提供了一種用于焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝的壓力機，包括依次連接的加壓裝置、壓力容器和噴出管。

有益效果：本發(fā)明提供的涂裝方法工藝簡單、成本低廉，一方面通過選擇特定的固體粉末和膠水保證了固體介質(zhì)層的換熱效率和涂裝質(zhì)量，另一方面通過利用壓力機噴出管自然振動、利用焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固有的部件烘干大大降低了涂裝成本，保證了涂裝質(zhì)量。

附圖說明

圖1為焦爐上升管荒煤氣余熱回收取熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為壓力機的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明作出進一步說明。

實施例1

用于焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝的壓力機，包括依次連接的加壓裝置101、壓力容器102和噴出管103。

實施例2

焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝方法，包括以下步驟：

(1.1)將高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水混合，得濕料；高導(dǎo)熱性能的固體粉末包括微米石墨粉65份、納米銅粉20份、微米鎳粉2份、微米鐵粉2份、微米鋁粉2份、微米硅粉2份、炭黑1份、石棉1份、石英1份，以重量份計；耐高溫膠水為耐溫900℃以上的高強度結(jié)構(gòu)膠；高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水的質(zhì)量比為4：1；

(1.2)在外筒層1內(nèi)側(cè)壁上填充柔性保溫層5；在下法蘭6上安裝內(nèi)筒層3，在內(nèi)筒層3外安裝換熱盤管4，再在換熱盤管4外套上內(nèi)壁已填充柔性保溫層5的外筒層1，再連接上法蘭7，，換熱盤管4的工質(zhì)入口管道41、工質(zhì)出口管道42分別伸出外筒層1外，焊接工質(zhì)入口管道41和外筒層1；

(1.3)將濕料加入壓力機的壓力容器102內(nèi)，將壓力機的噴出管103插入換熱盤管4的工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙內(nèi)，開啟壓力機的加壓裝置101，濕料噴入外筒層1、內(nèi)筒層3之間的空間內(nèi)，噴出管103在噴入濕料的同時具有振動作用，將濕料在壓力和振動的協(xié)同作用下填充入外筒層1、內(nèi)筒層3之間的空間內(nèi)，移除噴出管103；

(1.4)向換熱盤管4內(nèi)通入80℃的熱水，熱水流量為4m³/h，熱水從工質(zhì)入口管道41進、從工質(zhì)出口管道42出，利用換熱盤管4內(nèi)通入的熱水將濕料中的水分從工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙排出，通入熱水至工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙無水分排出，即可。

實施例3

焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝方法，包括以下步驟：

(1.1)將高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水混合，得濕料；高導(dǎo)熱性能的固體粉末包括微米石墨粉50份、納米銅粉25份、微米鎳粉1份、微米鐵粉1份、微米鋁粉1份、微米硅粉3份、炭黑0.5份、石棉1.5份、石英0.5份，以重量份計；耐高溫膠水為耐溫900℃以上的高強度結(jié)構(gòu)膠；高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水的質(zhì)量比為3：1；

(1.2)在外筒層1內(nèi)側(cè)壁上填充柔性保溫層5；在下法蘭6上安裝內(nèi)筒層3，在內(nèi)筒層3外安裝換熱盤管4，再在換熱盤管4外套上內(nèi)壁已填充柔性保溫層5的外筒層1，再連接上法蘭7，換熱盤管4的工質(zhì)入口管道41、工質(zhì)出口管道42分別伸出外筒層1外，焊接工質(zhì)入口管道41和外筒層1；

(1.3)將濕料加入壓力機的壓力容器102內(nèi)，將壓力機的噴出管103插入換熱盤管4的工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙內(nèi)，開啟壓力機的加壓裝置101，濕料噴入外筒層1、內(nèi)筒層3之間的空間內(nèi)，噴出管103在噴入濕料的同時具有振動作用，將濕料在壓力和振動的協(xié)同作用下填充入外筒層1、內(nèi)筒層3之間的空間內(nèi)，移除噴出管103；

(1.4)向換熱盤管4內(nèi)通入75℃的熱水，熱水流量為5m³/h，熱水從工質(zhì)入口管道41進、從工質(zhì)出口管道42出，利用換熱盤管4內(nèi)通入的熱水將濕料中的水分從工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙排出，通入熱水至工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙無水分排出，即可。

實施例4

焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器內(nèi)固體介質(zhì)層的涂裝方法，包括以下步驟：

(1.1)將高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水混合，得濕料；高導(dǎo)熱性能的固體粉末包括微米石墨粉75份、納米銅粉15份、微米鎳粉3份、微米鐵粉3份、微米鋁粉3份、微米硅粉1份、炭黑1.5份、石棉0.5份、石英1.5份；耐高溫膠水為耐溫900℃以上的高強度結(jié)構(gòu)膠；高導(dǎo)熱性能的固體粉末和耐高溫膠水的質(zhì)量比為5：1；

(1.2)在外筒層1內(nèi)側(cè)壁上填充柔性保溫層5；在下法蘭6上安裝內(nèi)筒層3，在內(nèi)筒層3外安裝換熱盤管4，再在換熱盤管4外套上內(nèi)壁已填充柔性保溫層5的外筒層1，再連接上法蘭7，，換熱盤管4的工質(zhì)入口管道41、工質(zhì)出口管道42分別伸出外筒層1外，焊接工質(zhì)入口管道41和外筒層1；

(1.3)將濕料加入壓力機的壓力容器102內(nèi)，將壓力機的噴出管103插入換熱盤管4的工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙內(nèi)，開啟壓力機的加壓裝置101，濕料噴入外筒層1、內(nèi)筒層3之間的空間內(nèi)，噴出管103在噴入濕料的同時具有振動作用，將濕料在壓力和振動的協(xié)同作用下填充入外筒層1、內(nèi)筒層3之間的空間內(nèi)，移除噴出管103；

(1.4)向換熱盤管4內(nèi)通入85℃的熱水，熱水流量為3m³/h，熱水從工質(zhì)入口管道41進、從工質(zhì)出口管道42出，利用換熱盤管4內(nèi)通入的熱水將濕料中的水分從工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙排出，通入熱水至工質(zhì)出口管道42與外筒層1的間隙無水分排出，即可。

采用實施例2至4、對比例1至11的濕料配方(見表1)，分別在80℃下干燥，分別得到固體介質(zhì)，測試該固體介質(zhì)的性能。

表1對比例濕料配方

測試性能，結(jié)果見表2和3。

表2實施例2至4、對比例1至11的固體介質(zhì)的導(dǎo)熱性能

導(dǎo)熱系數(shù)采用gb/t10295-2008方法測試。

表3實施例2至4、對比例1至11的固體介質(zhì)的抗拉強度

耐壓強度采用gb5072-82方法測試；抗折粘結(jié)強度采用gb5123-1993方法測試。

由以上結(jié)果可知：

(1)本發(fā)明實施例2至4的固體介質(zhì)導(dǎo)熱性能好，抗拉強度高；

(2)對比例1微米石墨粉用量少其他組份用量相對多，對比例2微米石墨粉用量多其他組份用量相對少，導(dǎo)熱性能均不佳；對比例3納米銅粉用量少其他組份用量相對多，對比例4納米銅粉用量多其他組份用量相對少，導(dǎo)熱性能均不佳；由此可見，微米石墨粉和納米銅粉在一定比例范圍內(nèi)，導(dǎo)熱性能較好；

(3)對比例5至8分別單獨使用微米鎳粉、微米鐵粉、微米鋁粉、微米硅粉，然而，這些組份單獨使用時，該固體介質(zhì)在烘干后有較多的小氣孔，導(dǎo)致固體介質(zhì)導(dǎo)熱性能下降明顯；

(4)對比例9至11分別單獨使用了炭黑、石棉、石英，制得的固體介質(zhì)抗拉強度不佳。