本發(fā)明涉及省煤器相關(guān)，具體為一種耐腐蝕耐磨損省煤器及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、省煤器是一種廣泛應(yīng)用于熱力系統(tǒng)中的重要熱交換設(shè)備，特別是在鍋爐系統(tǒng)中。其核心功能是利用鍋爐尾部排出的煙氣余熱來預(yù)熱進(jìn)入鍋爐的給水。通過這種方式，省煤器顯著提高了鍋爐系統(tǒng)的熱效率，有效減少了燃料的消耗，從而在能源節(jié)約方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。同時(shí)，預(yù)熱給水還能夠降低水在鍋爐內(nèi)的加熱時(shí)間，進(jìn)而減輕鍋爐所承受的熱應(yīng)力，這對(duì)于延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命具有重要意義。

2、在鍋爐運(yùn)行環(huán)境中，省煤器面臨著復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。煙氣中通常含有二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體，這些氣體在與水蒸汽結(jié)合后會(huì)形成硫酸等酸性物質(zhì)，對(duì)省煤器的金屬表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕作用。

3、腐蝕會(huì)導(dǎo)致省煤器的金屬管壁逐漸變薄，從而降低其機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力。嚴(yán)重的腐蝕可能會(huì)造成管壁穿孔，引發(fā)漏水現(xiàn)象，這將直接影響鍋爐的正常運(yùn)行。

4、省煤器在運(yùn)行過程中，煙氣中攜帶的大量固體顆粒，如灰塵、飛灰等，會(huì)以較高的速度沖刷管壁。隨著管壁的磨損，其厚度會(huì)不斷減小，這不僅降低了管壁的強(qiáng)度和承壓能力，還可能導(dǎo)致管壁破裂，為了減少固體顆粒在管壁上的沉積，需要對(duì)省煤器進(jìn)行定期清灰操作?，F(xiàn)有省煤器的清灰方式主要是定期進(jìn)行人工清灰或采用一些簡(jiǎn)單的機(jī)械清灰設(shè)備。人工清灰效率低下，且難以保證清灰質(zhì)量的一致性。機(jī)械清灰設(shè)備雖然在一定程度上提高了清灰效率，但可能存在清灰不徹底、對(duì)管壁造成額外磨損問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕耐磨損省煤器及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種耐腐蝕耐磨損省煤器，包括進(jìn)水管、出水管和換熱管，所述進(jìn)水管通過換熱管連接出水管，且進(jìn)水管上安裝有進(jìn)水閥，所述出水管兩端分別安裝有出水閥和泄壓閥，所述換熱管上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的清灰組件，且換熱管的兩端側(cè)面均設(shè)置有凸起的反轉(zhuǎn)凸塊，所述清灰組件包括支撐架、支撐架上設(shè)置的三組刷板以及刷板上安裝的風(fēng)斗，所述刷板兩側(cè)均勻設(shè)置有毛刷。

3、進(jìn)一步的，所述支撐架采用c型的金屬結(jié)構(gòu)，且支撐架內(nèi)部均勻設(shè)置有四組滾珠，同時(shí)三組刷板均勻布置在支撐架上。

4、進(jìn)一步的，所述風(fēng)斗通過前端的轉(zhuǎn)軸連接刷板上，且風(fēng)斗在刷板上可轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有定位組件，定位組件采用彈簧配合兩端滾珠構(gòu)成，且定位組件前端的滾珠卡在刷板的凹槽中定位。

5、進(jìn)一步的，所述清灰組件在廢氣的吹動(dòng)下沿著換熱管轉(zhuǎn)動(dòng)，清灰組件轉(zhuǎn)動(dòng)到換熱管的一端接觸反轉(zhuǎn)凸塊，清灰組件上設(shè)置的風(fēng)斗發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)度，清灰組件在換熱管上反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

6、一種耐腐蝕耐磨損省煤器制備方法，包括以下步驟：

7、步驟一：材料準(zhǔn)備；

8、選取耐腐蝕和耐磨損的金屬材料用于制作進(jìn)水管、出水管和換熱管，對(duì)選取的金屬材料進(jìn)行預(yù)處理，包括清洗、除油、除銹等操作，保證材料表面潔凈；

9、步驟二：組件制作與組裝；

10、將預(yù)處理后的金屬材料制作進(jìn)水管、出水管和換熱管，將進(jìn)水管通過換熱管連接出水管，在進(jìn)水管上安裝進(jìn)水閥，在出水管兩端分別安裝出水閥和泄壓閥；

11、采用具有耐腐蝕和耐磨損性能的c型金屬結(jié)構(gòu)制作支撐架，對(duì)制作支撐架的金屬材料進(jìn)行切割、彎曲等加工操作，在支撐架內(nèi)部均勻設(shè)置四組滾珠，滾珠采用耐磨材料制成，在支撐架上均勻布置三組刷板，刷板采用耐腐蝕材料制作，在刷板兩側(cè)均勻設(shè)置毛刷，毛刷采用耐磨損且耐高溫的材料制成；

12、將風(fēng)斗通過前端的轉(zhuǎn)軸連接到刷板上，風(fēng)斗采用耐腐蝕和耐磨損的材料制作，在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置定位組件，定位組件采用彈簧配合兩端滾珠構(gòu)成，制作彈簧時(shí)需保證其具有良好的彈性和耐腐蝕性，滾珠采用耐磨材料，且將定位組件前端的滾珠卡在刷板的凹槽中定位；

13、步驟三：整體組裝與調(diào)試；

14、將制作好的清灰組件安裝到換熱管上，使清灰組件可在換熱管上轉(zhuǎn)動(dòng)，在換熱管的兩端側(cè)面設(shè)置凸起的反轉(zhuǎn)凸塊，反轉(zhuǎn)凸塊采用耐磨材料制成；

15、對(duì)組裝好的省煤器進(jìn)行調(diào)試，檢查各部件連接是否緊密，清灰組件轉(zhuǎn)動(dòng)是否順暢，在廢氣的吹動(dòng)下，觀察清灰組件是否能沿著換熱管轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)清灰組件轉(zhuǎn)動(dòng)到換熱管的一端接觸反轉(zhuǎn)凸塊時(shí)，清灰組件上設(shè)置的風(fēng)斗是否能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)180度，清灰組件是否能在換熱管上反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

16、進(jìn)一步的，在材料準(zhǔn)備階段，對(duì)于預(yù)處理操作，采用超聲波清洗技術(shù)對(duì)金屬材料進(jìn)行清洗，可更徹底地去除表面油污和雜質(zhì)；除油過程中，可使用專用的金屬除油劑，除銹時(shí)，采用化學(xué)除銹和機(jī)械除銹相結(jié)合的方法，先用酸性除銹劑去除鐵銹，再用砂紙打磨，使材料表面更加光滑；

17、在組件制作與組裝環(huán)節(jié)，對(duì)于支撐架的切割和彎曲操作，使用數(shù)控激光切割和數(shù)控彎曲設(shè)備，以確保精度；在滾珠制作中，對(duì)耐磨材料進(jìn)行熱處理，提高其硬度和耐磨性；刷板制作時(shí)，在耐腐蝕材料表面可采用電鍍工藝增加一層耐磨金屬層；對(duì)于風(fēng)斗，可根據(jù)流體力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬優(yōu)化其形狀；

18、在整體組裝與調(diào)試階段，安裝清灰組件時(shí)，使用高精度的定位儀器確保其位置準(zhǔn)確；調(diào)試過程中，使用熱成像儀檢測(cè)省煤器各部件的溫度分布，判斷是否存在異常發(fā)熱情況，以便及時(shí)調(diào)整。

19、進(jìn)一步的，在材料準(zhǔn)備階段，選取金屬材料后，對(duì)其進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析，采用電子顯微鏡觀察其晶體結(jié)構(gòu)和缺陷情況；若存在缺陷，可通過特殊的熱處理工藝進(jìn)行修復(fù)；在預(yù)處理過程中，使用生物可降解的清洗劑進(jìn)行清洗；同時(shí)，在材料表面采用等離子體處理技術(shù)，可增強(qiáng)材料表面的活性，提高其與后續(xù)涂層的結(jié)合力；

20、在組件制作與組裝環(huán)節(jié)，支撐架可采用新型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，如碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，兼具高強(qiáng)度和耐腐蝕性能；滾珠可采用陶瓷滾珠，并在其表面涂覆一層潤(rùn)滑劑，提高其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性；刷板可設(shè)計(jì)為多層結(jié)構(gòu)，底層為耐腐蝕金屬層，中間為緩沖層，上層為耐磨涂層；風(fēng)斗可采用可變形材料制作，根據(jù)廢氣流量和壓力自動(dòng)調(diào)整形狀；

21、在整體組裝與調(diào)試階段，組裝時(shí)采用智能組裝設(shè)備，自動(dòng)識(shí)別和安裝各部件；調(diào)試過程中，采用智能傳感器監(jiān)測(cè)清灰組件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和速度，以及省煤器的運(yùn)行參數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化。

22、進(jìn)一步的，在材料準(zhǔn)備階段，材料選取時(shí)考慮材料的資源可持續(xù)性，優(yōu)先選擇可回收利用的金屬材料；對(duì)選取的材料進(jìn)行標(biāo)記，以便在產(chǎn)品報(bào)廢后能方便地進(jìn)行回收處理；預(yù)處理過程中，采用高壓水射流清洗技術(shù)，清洗效率高且對(duì)材料無損傷；同時(shí)，對(duì)材料表面進(jìn)行微弧氧化處理，形成一層陶瓷膜，提高其耐腐蝕性能；

23、在組件制作與組裝環(huán)節(jié)，進(jìn)水管、出水管和換熱管可采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)層為耐腐蝕金屬層，外層為耐磨涂層；支撐架制作時(shí)，采用3d打印技術(shù)，可快速制造出復(fù)雜形狀的支撐架，且可根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行個(gè)性化定制；滾珠可采用納米結(jié)構(gòu)材料，具有更高的硬度和耐磨性；刷板可采用自清潔材料制作，減少灰塵附著；風(fēng)斗可根據(jù)廢氣流動(dòng)方向設(shè)計(jì)為不對(duì)稱形狀，提高其轉(zhuǎn)動(dòng)效率；

24、在整體組裝與調(diào)試階段，安裝清灰組件時(shí)，采用磁吸式安裝方式，方便快捷且定位準(zhǔn)確；調(diào)試過程中，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬省煤器的運(yùn)行環(huán)境，對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，同時(shí)監(jiān)測(cè)各部件的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理；

25、進(jìn)一步的，在材料準(zhǔn)備階段，對(duì)于耐腐蝕和耐磨損金屬材料，在預(yù)處理后進(jìn)行表面改性處理；采用離子注入技術(shù)，向材料表面注入特定的離子，改變其表面的化學(xué)組成和物理性能，提高其耐腐蝕和耐磨性能；同時(shí)，對(duì)材料進(jìn)行高溫老化試驗(yàn)，檢驗(yàn)其在高溫環(huán)境下的性能穩(wěn)定性；

26、在組件制作與組裝環(huán)節(jié)，支撐架可采用多層嵌套結(jié)構(gòu)，每層具有不同的功能，最外層為耐磨層，中間層為支撐層，最內(nèi)層為耐腐蝕層；滾珠可采用高精度陶瓷滾珠，尺寸精度在±0.05mm以內(nèi)，提高其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性和耐磨性；刷板可采用高溫耐磨材料制作；

27、在整體組裝與調(diào)試階段，在將清灰組件安裝到換熱管上時(shí)，確保安裝位置準(zhǔn)確且牢固；調(diào)試過程中，采用高溫測(cè)試設(shè)備測(cè)量省煤器的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)監(jiān)測(cè)清灰組件的清灰效果，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化；

28、進(jìn)一步的，在材料準(zhǔn)備階段，在選取金屬材料時(shí)，考慮其與周圍環(huán)境的化學(xué)相容性；選擇與環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)不易發(fā)生反應(yīng)的金屬材料；同時(shí)，對(duì)材料進(jìn)行表面處理，采用化學(xué)鍍的方法在材料表面鍍上一層保護(hù)膜，提高其化學(xué)穩(wěn)定性；

29、在組件制作與組裝環(huán)節(jié)，支撐架可采用智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滾珠可采用具有自潤(rùn)滑功能的材料制作，減少摩擦；刷板可采用具有抗菌功能的材料制作，防止微生物在其表面滋生；風(fēng)斗可采用具有光學(xué)傳感器的材料制作，可感知廢氣的流動(dòng)方向和速度，以便更好地調(diào)整其形狀和轉(zhuǎn)動(dòng)方向；

30、在整體組裝與調(diào)試階段，在將清灰組件安裝到換熱管上時(shí)，采用智能定位系統(tǒng)確保其安裝位置準(zhǔn)確；調(diào)試過程中，采用智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)省煤器的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括溫度、壓力、流量，通過數(shù)據(jù)分析判斷其運(yùn)行狀態(tài)是否正常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該耐腐蝕耐磨損省煤器及其制備方法，本發(fā)明在材料準(zhǔn)備階段，選取耐腐蝕和耐磨損的金屬材料用于制作進(jìn)水管、出水管和換熱管關(guān)鍵部件。同時(shí)，對(duì)選取的金屬材料進(jìn)行了多種預(yù)處理操作，采用超聲波清洗技術(shù)更徹底地去除表面油污和雜質(zhì)，除油過程使用專用金屬除油劑，除銹采用化學(xué)除銹和機(jī)械除銹相結(jié)合的方法，使材料表面更加光滑，這些處理措施為后續(xù)的耐腐蝕性能奠定了良好基礎(chǔ)。

32、清灰組件的支撐架采用具有耐腐蝕性能的c型金屬結(jié)構(gòu)，刷板采用耐腐蝕材料制作，風(fēng)斗也采用耐腐蝕和耐磨損的材料制作。這種整體的耐腐蝕材料應(yīng)用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得省煤器在復(fù)雜的腐蝕環(huán)境下能夠保持較好的性能，減少了因腐蝕導(dǎo)致的管壁變薄、穿孔以及熱交換效率降低等問題，延長(zhǎng)了省煤器的使用壽命，保障了鍋爐的正常運(yùn)行。

33、支撐架內(nèi)部均勻設(shè)置有四組滾珠，滾珠采用耐磨材料制成，這使得清灰組件在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能夠減少摩擦，降低對(duì)自身結(jié)構(gòu)和換熱管管壁的磨損。

34、刷板兩側(cè)均勻設(shè)置有毛刷，毛刷采用耐磨損且耐高溫的材料制成，能夠有效地清除換熱管管壁上的灰塵和固體顆粒，同時(shí)自身不易磨損。風(fēng)斗在刷板上可轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠更好地利用廢氣的流動(dòng)能量進(jìn)行清灰，減少因清灰方式不當(dāng)對(duì)管壁造成的額外磨損。

35、清灰組件在廢氣的吹動(dòng)下沿著換熱管轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到換熱管的一端接觸反轉(zhuǎn)凸塊時(shí)，風(fēng)斗發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)180度，清灰組件在換熱管上反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種自動(dòng)反轉(zhuǎn)的清灰方式能夠確保換熱管管壁的各個(gè)部位都能得到有效的清灰。

36、清灰組件的毛刷能夠有效地清除管壁上的灰塵和固體顆粒。風(fēng)斗的合理設(shè)計(jì)，清灰組件的自動(dòng)反轉(zhuǎn)功能確保了管壁的全面清潔，不會(huì)出現(xiàn)局部清灰不徹底的情況，使得換熱管管壁始終保持較好的清潔狀態(tài)，有利于熱交換的高效進(jìn)行。

37、本發(fā)明的清灰組件通過廢氣吹動(dòng)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和反轉(zhuǎn)，無需人工頻繁操作進(jìn)行清灰。相比現(xiàn)有技術(shù)中的人工清灰方式效率低下且難以保證清灰質(zhì)量的一致性，以及機(jī)械清灰設(shè)備可能存在清灰不徹底、對(duì)管壁造成額外磨損問題。