蜂窝块和由其制造的尤其是针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件制造技术

在蜂窝块中，在尤其是用于制造针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的蜂窝块中，其中，蜂窝块包括由塑料材料一体式地制造的本体，本体具有许多彼此平行地布置的流动通道，流动通道通过通道壁彼此分隔，为了改进机械特性和进而改进实践适用性而提出的是，塑料材料包括如下塑料，其包含大约80重量％或更多份额的未经处理的聚四氟乙烯(PTFE)和必要时包含大约20重量％或更少份额的与PTFE不同的高性能聚合物。

Honeycomb block and heat exchanger element made of it, especially for flue gas cleaning device of power station

In honeycomb blocks, which are used for manufacturing honeycomb block heat exchanger element for flue gas cleaning facilities of the power station, in particular, including honeycomb block made of plastic materials integrally to the body, the body has many arranged parallel to each other in the flow channel, flow channels separated each other through the channel wall, put forward to improve the mechanical properties and then improve the practical applicability of the plastic material, including plastic, which contains about 80 weight% or more share of the untreated polytetrafluoroethylene (PTFE) and necessary contains high performance polymer and different PTFE are about 20 wt% or less share.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝块和由其制造的尤其是针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件
本专利技术涉及一种蜂窝块，尤其是用于制造针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的蜂窝块，其中，蜂窝块包括由塑料材料一体式地制造的本体，本体带有许多彼此平行地布置的流动通道，流动通道通过通道壁彼此分隔，本专利技术还涉及一种热交换器元件，其在使用根据本专利技术的蜂窝块的情况下制造。
技术介绍
开头提到的类型的蜂窝块和由其制造的用于使用在发电站的烟气清洁设施中的热交换器元件例如由DE19512351C1公知。在那里公开的蜂窝块仅由聚四氟乙烯再生料制成，或者以混合另外的塑料的方式制成，并且必要时包含填料。这些蜂窝块虽然是足够耐热的，并且相对于在烟气中包含的起腐蚀性作用的成分有抵抗力，但是为了可以经济地使用蜂窝块，机械负载能力通常很小。此外，在制造中需要有使制造过程更贵的条件。由这些蜂窝块构成的热交换器元件尤其是设置用于使用在所谓的容克式热交换器中。这些热交换器在燃煤发电站或燃气发电站中主要使用在烟气脱硫设施(REA)中。除了使用在REA的区域中，容克式热交换器在发电站中也还用于预加热燃烧空气(LUVO)或附加地加热烟气，为了选择性催化脱硝(SCR)模块中的最佳的反应条件。在其使用在烟气脱硫设施(REA)中时，清洁气体流和原料气体流在空间上分隔地反方向导引通过装备有热交换器元件的转子。在有原料气体或烟气流过转子的区域中，热交换器元件被加热，原料气体或烟气在此冷却。在有清洁气体沿相反的流动方向流过转子的区域中，热交换器元件将能量输出到清洁气体，清洁气体的温度在此上升，热交换器元件在此又冷却。在冷却原料气体或烟气时，原料气体或烟气可以达到所谓的露点(TD)以下的温度，在露点以下，在原料气体或烟气中包含的水蒸气冷凝，并且和SO3、HF和HCl的成分一起作为高腐蚀性的混合物凝聚在热交换器元件的表面上。热交换器转子内的位置(在该位置中，在常见的运行条件下低于露点TD)被称为冷端部位置(Kaltendlage)。因此，除了耐热性外，在转子的这些区域中安装的热交换器元件也需要非常高的耐腐蚀性。因为必须定期从热交换器元件中去除高腐蚀性的沉积物(通常与灰尘残渣混合)，所以简单的操纵和用于清洁热交换器元件的高效的可行方案同样在经济上是非常重要的。替选地，在DE8419655U1中提出用于形成热交换器元件的板形的元件，其在板形的陶瓷构件上构建，陶瓷构件设有由聚四氟乙烯构成的涂层。基于陶瓷构件，在热交换器元件中仅得到受限的断裂强度和进而很小实践适用性。
技术实现思路
本专利技术的任务是提出一种蜂窝块，可以由蜂窝块经济地制造出带有足够好的机械特性的热交换器元件，其满足上面提到的要求。该任务根据本专利技术通过权利要求1的蜂窝块解决。由于选出的包括如下塑料的塑料材料，其中，该塑料包含大约80％重量％或更多份额的未经处理的聚四氟乙烯(PTFE)和必要时包含大约20重量％或更少份额的与PTFE不同的高性能聚合物，而惊奇地得到的是，蜂窝块不仅在比在DE19512351C1中描述的蜂窝块明显更少要求的制造条件下制造，而且根据本专利技术的蜂窝块此外具有尤其是针对抗拉强度和断裂伸长率的机械强度值，其明显高于常规地制造的蜂窝块的机械强度值。这同样适用于由根据本专利技术的蜂窝块制造的热交换器元件。优选地，熔化热为大约40J/g或更大的未经处理的PTFE用作塑料。优选的PTFE材料的密度为大约2.1g/cm3或更大。根据本专利技术使用的未经处理的PTFE可以具有大约1重量％或更小的，优选大约0.1重量％或更小的共聚用单体成分。带有这种共聚用单体成分的未经处理的PTFE材料通常在不添加外部材料(例如PFA)的情况下是可焊接的。典型的共聚用单体是六氟丙烯、全氟烷基乙烯醚、全氟-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯)和氯三氟乙烯。根据本专利技术，优选使用未经处理的PTFE和必要时与PTFE不同的高性能聚合物，其平均原级颗粒大小D50为大约10μm至大约200μm，优选大约10μm至大约100μm。利用这些颗粒大小，在制造蜂窝块时尤其是可以得到：-好的表面特性，尤其是很小的粗糙深度和容易的可清洁性，-可选地待加工的填料的均匀分布，-带有高抗拉强度和高断裂伸长率的良好机械特性，-甚至在应用低的直至平均的挤压力的情况下的良好机械特性。由于相对于仅带有颗粒大小为大约400μm或更大的未经处理的PTFE而更小的结晶度可以得到烧结的PTFE，并且为此也考虑PTFE再生料。在之前参考了原级颗粒大小，这是因为在颗粒积聚物在加工条件下分裂为其原级颗粒的前提条件下，带有明显更大的粒子大小的未经处理的PTFE的颗粒积聚物也可以被加工。当颗粒积聚物在大约150bar或更小的情况下分裂为原级颗粒时，例如可以使用带有颗粒大小为100μm至3000μm的颗粒积聚物。适当的填料包含非金属填料和金属填料，它们也可以使用在混合物中。作为填料考虑到颗粒形填料和纤维形填料。利用填料尤其是可以优化根据本专利技术待使用的塑料材料的导热性和热容量，并且必要时也可以优化根据本专利技术的蜂窝块的机械特性。塑料材料优选地包含非金属填料和/或金属填料，其中，相应的填料的平均颗粒大小D50优选为大约100μm或更小。鉴于优选地选出根据本专利技术待使用的塑料的原级颗粒大小，填料的颗粒大小鉴于力求达到的在塑料材料中的均匀分布而为大约2μm至大约300μm，优选大约2μm至大约150μm。一种或多种塑料的原级颗粒的平均颗粒大小D50与填料的平均颗粒大小D50的比优选在大约1:2至大约2:1的范围内。优选地，在塑料材料中包含有份额为直至大约80重量％，进一步优选地份额为直至大约40重量％，在特定的实施方式中进一步优选地直至大约35重量％的非金属填料。由于金属填料的更高的密度，在塑料材料中可以包含有份额为直至大约90重量％，优选直至大约60重量％的金属填料。填料在塑料材料中的总体积份额可以最大为大约90体积％，但优选应该为大约50体积％或者更少，进一步优选为大约40体积％或更少。加工成蜂窝块的塑料材料优选具有大约10N/mm2或更大的抗拉强度(根据ISO12086-2利用带有横截面为1x5mm2的条带形的检验体测量)。蜂窝块的塑料材料的抗拉强度在条带形的样品体的情况下优选为15N/mm2或更大，进一步优选为大约20N/mm2或更大，更进一步优选为大约25N/mm2或更大。通常，抗拉强度为大约35N/mm2或更小。在之前限定的抗拉强度范围内，在不带有填料的塑料材料的情况下得到较高的值，而在带有填料的塑料材料的情况下得到较低的值。加工成蜂窝块的塑料材料的断裂伸长率(根据ISO12086-2在条带有横截面为1x5mm2的带形的样品体上测量)优选为大约80％或更大，尤其是为大约100％或更大，进一步优选为大约150％或更大，最优选为大约200％或更大。根据本专利技术，可以获得带有能被非常好地清洁的表面的蜂窝块，其中，为此，蜂窝块的表面的轮廓平均算术偏差Ra(根据DINENISO1302沿蜂窝块通道的纵向方向测量)为大约10μm或更小，优选为大约5μm或更小。优选地，鉴于可清洁性，蜂窝块的表面的粗糙深度Rz(根据DINENISO1302沿蜂窝体的蜂窝块通道的纵向方向测量)为大约50μm或更小，尤其是为大约40μm或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝块，尤其是用于制造针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的蜂窝块，其中，所述蜂窝块包括由塑料材料一体式地制造的本体，所述本体具有多个彼此平行地布置的流动通道，所述流动通道通过通道壁彼此分隔，其特征在于，所述塑料材料包括有包含大约80重量％或更多份额的未经处理的聚四氟乙烯(PTFE)和必要时包含大约20重量％或更少份额的与PTFE不同的高性能聚合物的塑料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 DE 102014114052.41.一种蜂窝块，尤其是用于制造针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的蜂窝块，其中，所述蜂窝块包括由塑料材料一体式地制造的本体，所述本体具有多个彼此平行地布置的流动通道，所述流动通道通过通道壁彼此分隔，其特征在于，所述塑料材料包括有包含大约80重量％或更多份额的未经处理的聚四氟乙烯(PTFE)和必要时包含大约20重量％或更少份额的与PTFE不同的高性能聚合物的塑料。2.根据权利要求1所述的蜂窝块，其特征在于，所述未经处理的PTFE具有大约1重量％或更少份额的共聚用单体成分，优选大约0.1重量％或更少份额的共聚用单体成分。3.根据权利要求1或2所述的蜂窝块，其特征在于，所述未经处理的PTFE和必要时所述与PTFE不同的高性能聚合物的平均原级颗粒大小D50为大约10μm至大约200μm，优选大约10μm至大约100μm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的蜂窝块，其特征在于，沿蜂窝块通道的纵向方向测量，所述蜂窝块的表面的轮廓平均算术偏差Ra为大约10μm或更小，尤其是5μm或更小。5.根据权利要求1至4中任一项所述的蜂窝块，其特征在于，沿所述蜂窝块的流动通道的纵向方向测量，所述蜂窝块的表面的粗糙深度Rz为大约50μm或更小，尤其是为大约40μm或更小，优选为大约30μm或更小，进一步优选为大约20μm或更小。6.根据权利要求1至5中任一项所述的蜂窝块，其特征在于，根据ISO12086-2在具有横截面为1x5mm2的条带形的样品体上测量，所述蜂窝块的塑料材料的抗拉强度为大约10N/mm2或更大，优选为大约15N/mm2或更大，进一步优选为20N/mm2或更大，最优选为大约25N/mm2或更大，然而有利地为大约35N/mm2或更小。7.根据权利要求1至6中任一项所述的蜂窝块，其特征在于，根据ISO1208...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·施利普夫，卡佳·维德曼，
申请(专利权)人：爱尔铃克铃尔股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE