用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管及其制備方法，它是橫截面為正六邊形的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)的管體，所述的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外是由碳纖維復(fù)合氈、玻璃纖維長絲紗和玻璃纖維復(fù)合氈，經(jīng)吸附樹脂溶液固化復(fù)合后將表面打磨，從而形成了從內(nèi)到外的導(dǎo)電內(nèi)襯層、中間結(jié)構(gòu)層和帶有粗糙面的外部加強(qiáng)層。本發(fā)明采用連續(xù)拉擠成型生產(chǎn)工藝，通過模具一次性連續(xù)拉擠成型，經(jīng)電熱固化、定長切割、自動打磨成為單根陽極管，形成了機(jī)械化連續(xù)拉擠成型的生產(chǎn)工藝，克服了手工制造的缺點(diǎn)，具有生產(chǎn)效率高，尺寸穩(wěn)定性好、導(dǎo)電率高特點(diǎn)，并可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行多規(guī)格生產(chǎn)，定長切斷生產(chǎn)，機(jī)械化程度高。
【專利說明】
用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及靜電除塵器，尤其涉及靜電除塵器的陽極管。
【背景技術(shù)】
[0002]電力、鋼業(yè)等鍋爐的工業(yè)煙氣為達(dá)到超低排放，避免環(huán)境污染，大都采用濕式靜電除塵器原理的煙氣除塵器。對脫硫脫硝后的煙氣進(jìn)行超凈化處理，能夠?qū)穹摿蛎撓踹^程中產(chǎn)生的粒徑為10-60微米的“霧”(其中不僅含有水分、氣溶膠，還溶有硫酸、硫酸鹽、二氧化硫等)凈化至國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值。靜電除塵器中的核心部件收塵極為陽極管。
[0003]目前，國內(nèi)用于煙氣除塵器的陽極管多為導(dǎo)電玻璃鋼材質(zhì)，該陽極管導(dǎo)電率低、收塵效果不理想；國內(nèi)又出現(xiàn)了碳纖維材質(zhì)的陽極管，該陽極管多以手工加工生產(chǎn)，產(chǎn)量低，樹脂含量不均勻，尺寸精度不高，造成導(dǎo)電率不均勻，拼裝尺寸不易保證并且容易疲勞形變、裂紋、斷裂等許多弊端，從而降低了除塵效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管，并提供該陽極管的機(jī)械化生產(chǎn)方法。該陽極管為正六邊形管狀物，通過有序組裝可成為蜂窩狀的陽極管束。
[0005]—種用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管，其特征在于，它是橫截面為正六邊形的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)的管體，所述的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外是由碳纖維復(fù)合氈、玻璃纖維長絲紗和玻璃纖維復(fù)合氈，經(jīng)吸附樹脂溶液固化復(fù)合后將表面打磨，從而形成了從內(nèi)到外的導(dǎo)電內(nèi)襯層、中間結(jié)構(gòu)層和帶有粗糙面的外部加強(qiáng)層；
[0006]上述的樹脂溶液是由石墨粉、樹脂材料、固化劑、脫模劑、阻燃劑、浸潤劑各種原料優(yōu)先按5.3:48:1:1.3:10:1的質(zhì)量比例充分混合后的混合溶液。
[0007]上述陽極管的管體橫截面內(nèi)切圓尺寸為300mm-600mm。
[0008]上述的碳纖維復(fù)合租規(guī)格為(450±30) g/m2。
[0009]上述的玻璃纖維長絲紗規(guī)格為4800Tex。
[0010]上述玻璃纖維復(fù)合氈規(guī)格為(450± 120) g/m。
[0011 ]上述的樹脂材料為阻燃樹脂，阻燃樹脂優(yōu)選為WESP用阻燃乙烯基樹脂，氧指數(shù)OI彡 30%。
[0012]上述的導(dǎo)電石墨粉細(xì)度目數(shù)為500目。
[0013]上述的陽極管的機(jī)械化生產(chǎn)方法如下:
[0014]上述的陽極管是在連續(xù)拉擠生產(chǎn)線上機(jī)械化生產(chǎn)的，連續(xù)拉擠生產(chǎn)線依次包括:紗架、浸料槽、碳纖維復(fù)合氈卷托架、預(yù)成型模具、玻纖復(fù)合氈卷托架、電熱固化裝置、液壓牽引機(jī)、切割鋸和噴砂打磨機(jī);生產(chǎn)工藝步驟依次包括:排紗，浸潤，預(yù)成型，電熱固化，定長切割和打磨；
[0015]具體生產(chǎn)工藝步驟如下:
[0016]第一步:排紗
[0017]將若干玻璃纖維長絲紗團(tuán)排列在生產(chǎn)線最前端的紗架上;紗團(tuán)的排列數(shù)量根據(jù)生產(chǎn)的陽極管規(guī)格與厚度確定;排紗后玻璃纖維長絲紗在后序牽引機(jī)牽引下運(yùn)行至下一步的浸潤工序;上述紗架一般設(shè)置三個紗架，每個紗架分為上下六層，便于有序均勻排列紗團(tuán)；
[0018]第二步:浸潤
[0019]在生產(chǎn)線紗架后方共設(shè)置上下兩個浸料槽，從紗架牽引過來的玻璃纖維長絲紗合為上、下兩排，每排由三層紗合成，兩排玻璃纖維長絲在牽引機(jī)牽引下分別勻速通過兩個浸料槽，浸料槽中盛有樹脂溶液，通過調(diào)節(jié)料槽壓輥的高度，控制樹脂溶液的浸潤量，玻璃纖維長絲紗經(jīng)樹脂溶液充分浸潤后進(jìn)入下一個預(yù)成型工序；
[0020]第三步:預(yù)成型
[0021]在浸料槽后端的碳纖維復(fù)合氈卷托架上設(shè)置有上、下兩個橫向托輥，兩個橫向托輥分別處于上下兩排玻璃纖維長絲內(nèi)側(cè)的位置，兩個橫向托輥上分別支撐著碳纖維復(fù)合氈卷；上、下兩片碳纖維復(fù)合氈片分別附在充分浸潤后的上、下兩排玻璃纖維長絲上一起運(yùn)行，運(yùn)行通過正六邊形導(dǎo)向器后再貼附在正六邊形預(yù)成型模具外壁上運(yùn)行，運(yùn)行中碳纖維復(fù)合氈片吸附玻璃纖維長絲上的樹脂溶液使兩者融合，復(fù)合成為未固化的正六邊形管形狀預(yù)成型管，勻速進(jìn)入下一個電熱固化工序；
[0022]第四步:電熱固化
[0023]在電熱固化裝置前端的玻纖復(fù)合氈卷托架上支撐著玻璃纖維復(fù)合氈卷，玻璃纖維復(fù)合氈包裹在預(yù)成型管四周并吸收預(yù)成型管表面的樹脂溶液，一起進(jìn)入電熱固化裝置;所述的電熱固化裝置是正六邊形的內(nèi)外陰陽模，外模外表面均布電加熱器，加熱溫度120°C，內(nèi)外陰陽模有3mm的運(yùn)行間隙；預(yù)成型管在電熱固化裝置中運(yùn)行1-2分鐘后固化定型，勻速進(jìn)入下一個定長切割工序；
[0024]第五步:定長切割
[°°25]固化定型的六角形陽極管在液壓牽引機(jī)的牽引下，以400-1000mm/min的速度向末端切割鋸運(yùn)行，切割鋸上裝有限位器，達(dá)到定長時進(jìn)行自動切割;切割下線后的定長六角形陽極管進(jìn)入最后一個打磨工序；
[0026]第六步:打磨
[0027]將定長六角形陽極管外表面進(jìn)行噴砂處理，打成磨粗糙面的符合粘結(jié)要求的外加強(qiáng)層，成為正六角形陽極管單管。
[0028]本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟還包括成品組裝，成品組裝時將三根正六角形陽極管可有序組裝成單元模塊陽極管;或按使用要求可有序組裝成蜂窩狀陽極管束。
[0029]本發(fā)明的積極效果是:
[0030]1、本發(fā)明的陽極管，采用連續(xù)拉擠成型生產(chǎn)工藝，通過模具一次性連續(xù)拉擠成型，經(jīng)電熱固化、定長切割、自動打磨成為單根陽極管，形成了機(jī)械化連續(xù)拉擠成型的生產(chǎn)工藝，克服了手工制造的缺點(diǎn)，具有生產(chǎn)效率高，尺寸穩(wěn)定性好、導(dǎo)電率高等特點(diǎn)，并可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行多規(guī)格生產(chǎn)、定長切斷，質(zhì)量可靠、生產(chǎn)機(jī)械化程度高。
[0031]2、本發(fā)明的陽極管，為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)且表面粗糙，具有導(dǎo)電率高、有效截面積大、結(jié)構(gòu)剛度高、耐腐蝕、阻燃性好、安全性能好、易于粘結(jié)組裝、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0032]3、本發(fā)明的陽極管，可有序組裝成單元模塊陽極管或按使用要求有序組裝成結(jié)構(gòu)緊湊的蜂窩狀陽極管束，易于產(chǎn)品靈活應(yīng)用和投放市場。
[0033]4、本發(fā)明的陽極管，可廣泛應(yīng)用于電力、鋼業(yè)、石化等行業(yè)的煙氣超凈排放，以及環(huán)保行業(yè)的煙氣凈化，市場前景廣闊。
【附圖說明】
[0034]圖1為正六邊形陽極管的單管截面示意圖；
[0035]圖2為三根正六邊形陽極管有序組裝成的單元模塊陽極管示意圖；
[0036]圖3為六個單元模塊陽極管有序組裝成的蜂窩狀陽極管束示意圖。
[0037]圖中，1、導(dǎo)電內(nèi)襯層;2、中間結(jié)構(gòu)層;3、外部加強(qiáng)層;4、粗糙面。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1所示，一種用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管，它是橫截面為正六邊形的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)的管體，所述的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外是由碳纖維復(fù)合氈、玻璃纖維長絲紗和玻璃纖維復(fù)合氈，經(jīng)吸附樹脂溶液固化復(fù)合后將表面打磨，從而形成了從內(nèi)到外的導(dǎo)電內(nèi)襯層1、中間結(jié)構(gòu)層2和帶有粗糙面4的外部加強(qiáng)層3;
[0039]上述的樹脂溶液是由石墨粉、樹脂材料、固化劑、脫模劑、阻燃劑、浸潤劑各種原料按比例充分混合后的混合溶液。
[0040]上述樹脂溶液的質(zhì)量配合比例為，石墨粉:樹脂材料:固化劑:脫模劑:阻燃劑:浸潤劑= 5.3:48:1:1.3:10:1。
[0041 ] 上述陽極管的管體橫截面內(nèi)切圓尺寸D = 300mm-600mm。
[0042]上述的碳纖維復(fù)合租規(guī)格為450 ±30g/m2。
[0043]上述的玻璃纖維長絲紗規(guī)格為4800Tex。
[0044]上述玻璃纖維復(fù)合氈規(guī)格為450±120g/m2。
[0045]上述的樹脂材料為阻燃樹脂，阻燃樹脂優(yōu)選為WESP用阻燃乙烯基樹脂，氧指數(shù)OI彡 30%。
[0046]上述的導(dǎo)電石墨粉細(xì)度目數(shù)為500目。
[0047]如圖2所示，用本發(fā)明的三根正六角形陽極管可有序組裝成單元模塊陽極管。組裝成的單元模塊陽極管總長垂直度偏差不大于2_，中心線平行度誤差不大于3mm，整體尺寸偏差不大于5mm。
[0048]如圖3所示，用圖2所示的六根單元模塊陽極管可有序組裝成蜂窩狀的陽極管束。這種蜂窩狀的陽極管束排列緊密，按照設(shè)計(jì)要求可任意組裝。
[0049]上述的陽極管是在連續(xù)拉擠生產(chǎn)線上機(jī)械化生產(chǎn)的，連續(xù)拉擠生產(chǎn)線依次包括:紗架、浸料槽、碳纖維復(fù)合氈卷托架、預(yù)成型模具、玻纖復(fù)合氈卷托架、電熱固化裝置、液壓牽引機(jī)、切割鋸和噴砂打磨機(jī);生產(chǎn)步驟依次包括:排紗，浸潤，預(yù)成型，電熱固化，自動牽弓丨，定長切割，打磨;還包括成品組裝。具體工藝步驟如
【發(fā)明內(nèi)容】
所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員按照
【發(fā)明內(nèi)容】
所述的工藝步驟即可實(shí)施，在此不再詳述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于煙氣除塵器的碳纖維復(fù)合材料陽極管，其特征在于，它是橫截面為正六邊形的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)的管體，所述的三層復(fù)合層結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外是由碳纖維復(fù)合氈、玻璃纖維長絲紗和玻璃纖維復(fù)合氈，經(jīng)吸附樹脂溶液固化復(fù)合后將表面打磨，從而形成了從內(nèi)到外的導(dǎo)電內(nèi)襯層、中間結(jié)構(gòu)層和帶有粗糙面的外部加強(qiáng)層;所述的樹脂溶液是由石墨粉、樹脂材料、固化劑、脫模劑、阻燃劑和浸潤劑按比例充分混合后的混合溶液。2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料陽極管，其特征在于，所述的樹脂溶液中石墨粉、樹脂材料、固化劑、脫模劑、阻燃劑和浸潤劑的混合比例是5.3:48:1:1.3:10:1的質(zhì)量比例。3.如權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料陽極管，其特征在于， 所述陽極管的管體橫截面內(nèi)切圓尺寸為300mm-600mm; 所述的碳纖維復(fù)合氈規(guī)格為(450 ± 30) g/ m2; 所述的玻璃纖維長絲紗規(guī)格為4800Tex; 所述玻璃纖維復(fù)合租規(guī)格為(450 ±120) g/ m； 所述的導(dǎo)電石墨粉細(xì)度目數(shù)為500目。4.如權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料陽極管，其特征在于，所述的樹脂材料為阻燃樹脂。5.如權(quán)利要求4所述的碳纖維復(fù)合材料陽極管，其特征在于，所述的阻燃樹脂為WESP用阻燃乙烯基樹脂，氧指數(shù)OI多30%。6.如權(quán)利要求1-5任一所述的碳纖維復(fù)合材料陽極管的制備方法，其特征在于，它是在連續(xù)拉擠生產(chǎn)線上機(jī)械化生產(chǎn)的，連續(xù)拉擠生產(chǎn)線依次包括:紗架、浸料槽、碳纖維復(fù)合氈卷托架、預(yù)成型模具、玻纖復(fù)合氈卷托架、電熱固化裝置、液壓牽引機(jī)、切割鋸和噴砂打磨機(jī);生產(chǎn)工藝步驟依次包括:排紗，浸潤，預(yù)成型，電熱固化，定長切割和打磨;具體生產(chǎn)工藝步驟如下: 第一步:排紗 將若干玻璃纖維長絲紗團(tuán)排列在生產(chǎn)線最前端的紗架上;紗團(tuán)的排列數(shù)量根據(jù)生產(chǎn)的陽極管規(guī)格與厚度確定;排紗后玻璃纖維長絲紗在后序牽引機(jī)牽引下運(yùn)行至下一步的浸潤工序;上述紗架一般設(shè)置三個紗架，每個紗架分為上下六層，便于有序均勻排列紗團(tuán)； 第二步:浸潤 在生產(chǎn)線紗架后方共設(shè)置上下兩個浸料槽，從紗架牽引過來的玻璃纖維長絲紗合為上、下兩排，每排由三層紗合成，兩排玻璃纖維長絲在牽引機(jī)牽引下分別勻速通過兩個浸料槽，浸料槽中盛有樹脂溶液，通過調(diào)節(jié)料槽壓輥的高度，控制樹脂溶液的浸潤量，玻璃纖維長絲紗經(jīng)樹脂溶液充分浸潤后進(jìn)入下一個預(yù)成型工序； 第三步:預(yù)成型 在浸料槽后端的碳纖維復(fù)合氈卷托架上設(shè)置有上、下兩個橫向托輥，兩個橫向托輥分別處于上下兩排玻璃纖維長絲內(nèi)側(cè)的位置，兩個橫向托輥上分別支撐著碳纖維復(fù)合氈卷；上、下兩片碳纖維復(fù)合氈片分別附在充分浸潤后的上、下兩排玻璃纖維長絲上一起運(yùn)行，運(yùn)行通過正六邊形導(dǎo)向器后再貼附在正六邊形預(yù)成型模具外壁上運(yùn)行，運(yùn)行中碳纖維復(fù)合氈片吸附玻璃纖維長絲上的樹脂溶液使兩者融合，復(fù)合成為未固化的正六邊形管形狀預(yù)成型管，勻速進(jìn)入下一個電熱固化工序； 第四步:電熱固化 在電熱固化裝置前端的玻纖復(fù)合氈卷托架上支撐著玻璃纖維復(fù)合氈卷，玻璃纖維復(fù)合氈包裹在預(yù)成型管四周并吸收預(yù)成型管表面的樹脂溶液，一起進(jìn)入電熱固化裝置;所述的電熱固化裝置是正六邊形的內(nèi)外陰陽模，外模外表面均布電加熱器，加熱溫度120 °C，內(nèi)外陰陽模有3mm的運(yùn)行間隙；預(yù)成型管在電熱固化裝置中運(yùn)行1-2分鐘后固化定型，勻速進(jìn)入下一個定長切割工序； 第五步:定長切割 固化定型的六角形陽極管在液壓牽引機(jī)的牽引下，以400-1000mm/min的速度向末端切割鋸運(yùn)行，切割鋸上裝有限位器，達(dá)到定長時進(jìn)行自動切割;切割下線后的定長六角形陽極管進(jìn)入最后一個打磨工序； 第六步:打磨 將定長六角形陽極管外表面進(jìn)行噴砂處理，打成磨粗糙面的符合粘結(jié)要求的外加強(qiáng)層，成為正六角形陽極管單管。7.如權(quán)利要求6所述的碳纖維復(fù)合材料陽極管的制備方法，其特征在于，還包括成品組裝步驟，成品組裝時將三根正六角形陽極管有序組裝成單元模塊陽極管;或按使用要求有序組裝成蜂窩狀陽極管束。
【文檔編號】B32B37/02GK105922655SQ201610437148
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】劉豪, 劉昌林, 劉莎, 陳西清, 李軍, 劉紀(jì)壯, 張志國, 黃圣斌, 王作成, 王清成, 張薈
【申請人】山東中玻節(jié)能環(huán)保發(fā)展有限公司