[發(fā)明專(zhuān)利]主動(dòng)被動(dòng)防腐方法結(jié)合的污水蒸發(fā)換熱器及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011253235.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112461020B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑜;曹艷美;牛潛;張坤龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F28D3/02
• 分類(lèi)號(hào): F28D3/02;F28D3/04;F28F19/00;F28F19/06;F28F27/00;F28G9/00;C02F1/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 韓天宇

主動(dòng)被動(dòng)防腐方法結(jié)合的污水蒸發(fā)換熱器，屬于工業(yè)污水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要是為了解決通過(guò)蒸發(fā)方式分離污水與雜質(zhì)時(shí)不銹鋼殼管式換熱器列管被腐蝕產(chǎn)生污垢形成污垢熱阻影響換熱效果的問(wèn)題。本發(fā)明主要采用了三方面的措施，第一，采用陰極電弧沉積法在不銹鋼換熱器表面沉積以8層鈦為中間層的氮化鈦涂層。第二，通過(guò)感應(yīng)裝置測(cè)試污水的PH值，當(dāng)污水處于酸堿性時(shí)，通過(guò)設(shè)置噴嘴噴淋一定量的堿性或者酸性溶液中和，再?lài)娏芮逅コ话阈噪s質(zhì)；當(dāng)污水處于中性，可以噴淋水去除一般性的雜質(zhì)，降低污水的腐蝕性。第三，加設(shè)一個(gè)風(fēng)機(jī)，加速水蒸氣的蒸發(fā)，強(qiáng)化換熱，也減少與換熱管接觸的污水量有效防止腐蝕。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及工業(yè)污水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及主動(dòng)被動(dòng)防腐方法結(jié)合的污水蒸發(fā)換熱器及方法。

背景技術(shù)

換熱器是對(duì)冷熱流體進(jìn)行熱交換的設(shè)備，是污水處理工業(yè)、化工工業(yè)、石油工業(yè)、動(dòng)力工業(yè)及其它許多工業(yè)部門(mén)的通用設(shè)備。蒸發(fā)技術(shù)由于清潔、節(jié)能在污水處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家對(duì)蒸發(fā)處理廢水技術(shù)進(jìn)行了研究。主要是從流程、單效和雙效污水蒸發(fā)器、采用蒸汽噴射壓縮還是機(jī)械壓縮、進(jìn)料廢水是否采用預(yù)熱以及從蒸發(fā)器的類(lèi)型等方面進(jìn)行研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究飽和沸騰溶液溫度和冷凝液溫度的溫差、原料進(jìn)口流量、進(jìn)料口原料水的溫度、進(jìn)料濃度、工作蒸汽壓力和最佳效數(shù)等因素的影響。污水蒸發(fā)換熱器選用不銹鋼管材，具有較高導(dǎo)熱系數(shù)，有利于提高換熱性能。但是當(dāng)污水蒸發(fā)換熱器在酸堿性環(huán)境下使用，換熱器金屬結(jié)構(gòu)易發(fā)生電化學(xué)腐蝕被破壞，且表面增加污垢熱阻會(huì)影響換熱器的換熱性能，縮短換熱器的使用壽命。

目前換熱器已有的防腐蝕專(zhuān)利主要是采用以下方法：(1)在換熱器表面粘結(jié)防腐層和保溫層 (201820986934.0 )；(2)從生產(chǎn)工藝上避免換熱器發(fā)生縫隙腐蝕(201811439430.8 )；(3)采用噴淋管向換熱器表面噴淋防腐液體(201610105122.6 )；(4)利用循環(huán)水箱對(duì)廢氣進(jìn)行降溫，并采用吸風(fēng)裝置增加廢氣流通速度減少?gòu)U氣與換熱管的接觸(201920939536.8)。以上四種方法有以下不足之處：都只從單一角度考慮，過(guò)多依賴(lài)于被動(dòng)措施，而沒(méi)有更多地采取主動(dòng)措施；沒(méi)有更多地考慮換熱器防腐蝕性能和換熱性能的耦合；沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)污水蒸發(fā)換熱器提出防腐蝕方法。本發(fā)明針對(duì)污水蒸發(fā)換熱器在酸堿性條件下使用容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕的問(wèn)題，從主動(dòng)和被動(dòng)兩個(gè)角度考慮，更多地采用主動(dòng)措施，并且關(guān)注防腐蝕的同時(shí)提高了換熱器的換熱性能。

為解決不銹鋼換熱器的電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生污垢熱阻影響換熱器換熱性能的問(wèn)題，本發(fā)明提供主動(dòng)被動(dòng)防腐方法結(jié)合的污水蒸發(fā)換熱器。首先從被動(dòng)角度出發(fā)，在換熱器的表面沉積防腐涂層。其次從主動(dòng)角度出發(fā)，通過(guò)感應(yīng)裝置測(cè)試污水的PH值，通過(guò)設(shè)置噴嘴噴淋一定量的酸性或者堿性溶液中和，降低污水的腐蝕性，當(dāng)污水處于中性，可以噴淋水去除一般性的雜質(zhì)。加設(shè)一個(gè)風(fēng)機(jī)，加速水蒸氣的蒸發(fā)，強(qiáng)化換熱，也可以減少與換熱管接觸的污水量有效防止腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種主動(dòng)被動(dòng)防腐方法結(jié)合的污水蒸發(fā)換熱器及方法，以解決通過(guò)蒸發(fā)方式分離污水與雜質(zhì)時(shí)不銹鋼殼管式換熱器列管被腐蝕產(chǎn)生污垢形成污垢熱阻影響換熱效果的問(wèn)題。

一種主動(dòng)被動(dòng)防腐方法結(jié)合的污水蒸發(fā)換熱器，其特征在于：包括換熱裝置；換熱裝置內(nèi)部設(shè)置不銹鋼管殼式列管、第一噴淋裝置和第二噴淋裝置；所述不銹鋼管殼式列管一端為高溫蒸汽入口處，另一端為低溫冷凝水出口處；所述不銹鋼管殼式列管表面涂有防腐層，所述不銹鋼管殼式列管下方為蓄水池；所述第一噴淋裝置、第二噴淋裝置設(shè)置于不銹鋼管殼式列管的上方；

所述不銹鋼管殼式列管的一側(cè)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板；所述第一噴淋裝置和第二噴淋裝置上方設(shè)置有擋水板；所述擋水板上方設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)出口與壓縮機(jī)入口相連，壓縮機(jī)出口與不銹鋼管殼式列管的高溫蒸汽入口相連；

所述換熱裝置的外部還包括污水泵、預(yù)熱器、感應(yīng)裝置、截止閥、污水儲(chǔ)水罐、泄水管、酸性溶液儲(chǔ)水罐、酸性溶液泵、酸性溶液控制開(kāi)關(guān)、堿性溶液儲(chǔ)水罐、堿性溶液泵、堿性溶液控制開(kāi)關(guān)、清水溶液儲(chǔ)水罐、清水溶液泵、清水溶液控制開(kāi)關(guān)；