專利名稱：用于基座式鍋爐和燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器之水側(cè)表面的保護(hù)、的制作方法
所有產(chǎn)生熱水的熱交換器都會受到碳酸鈣和碳酸鎂的石灰石沉淀的影響，并且會由于水網(wǎng)絡(luò)中的殘余工作產(chǎn)物或其它異物而使回路積垢。
此外，當(dāng)在水中含有某些顆粒添加劑(例如乙二醇(glycoles))時，可能發(fā)生金屬離子(銅、鋁、不銹鋼)的遷移。因此，金屬表面的腐蝕總是一種潛在的可能。
如果水中石灰石的含量(水的硬度)越高，水的加熱溫度越高，并且水處于高溫的時間越長，那么石灰石沉淀的意義就更加重要。
由于石灰石和網(wǎng)絡(luò)中的固態(tài)異物而造成的積垢現(xiàn)象會發(fā)生的各種不同類型的熱交換器中，如·用于產(chǎn)生供環(huán)境加熱和衛(wèi)生用的聯(lián)合式熱水的雙熱(bi-thermic)交換器(

圖1)。
·用于產(chǎn)生只供環(huán)境加熱用熱水的主熱交換器(圖2)。
·用于產(chǎn)生衛(wèi)生熱水的板式熱交換器(圖3)。
·用于產(chǎn)生和儲存衛(wèi)生熱水的儲存容器(圖4)。
·用于衛(wèi)生熱水的附加儲存系統(tǒng)。
·用于熱水器的交換器。
旨在產(chǎn)生衛(wèi)生熱水的交換器(板式的、主交換器、容器、衛(wèi)生水水箱和雙熱交換器)應(yīng)該可以使所產(chǎn)生的水保持符合WRC標(biāo)準(zhǔn)的可飲用性。
用于交換器的金屬是以下類型的銅(Cu DHP、CU OF、SE CU)不銹鋼(AISI 316L、AISI304)鋁用水稀釋的產(chǎn)品具有一相當(dāng)于水的粘性的粘性，并且可以填滿交換器的所有空隙。
當(dāng)前市場上銷售的交換器需要用專門的酸劑經(jīng)常清洗，以便去除石灰石硬皮和積垢，這些硬皮和積垢會在運(yùn)行時導(dǎo)致通道堵塞以及導(dǎo)致交換器的熱不平衡現(xiàn)象。
圖1是用于產(chǎn)生供環(huán)境加熱和衛(wèi)生用的聯(lián)合式熱水的雙熱交換器的示意圖；圖2是用于產(chǎn)生只供環(huán)境加熱用熱水的主熱交換器的示意圖；圖3是用于產(chǎn)生衛(wèi)生熱水的板式熱交換器的示意圖；圖4是用于產(chǎn)生和儲存衛(wèi)生熱水的儲存容器的示意圖；圖5是說明樹脂涂覆處理步驟的圖表；表1～表3列出了對試驗接觸角的試驗結(jié)果。
下面將對本發(fā)明進(jìn)行描述。為了限制上述不希望有的效應(yīng)，開發(fā)了一種借助特定的氟化樹脂來處理交換表面的方法。這些樹脂具有官能團(tuán)，這些官能團(tuán)粘附于金屬表面，從而產(chǎn)生幾微米厚的涂層，該涂層能限制石灰石的粘附以及熱回路中的沉積物的粘附。
該處理方法的特征，即，阻止石灰石粘附于涂層表面，已經(jīng)在IABER股份有限公司的實(shí)驗室(Ann.1)中以及在樹脂生產(chǎn)商的實(shí)驗室(Ann.2)中受到檢查，而且是通過“現(xiàn)場”測試來檢查的。
經(jīng)過該處理之后，交換器的熱交換和水力性能根本不受影響。
樹脂涂覆處理是以如下步驟進(jìn)行的。
(圖示)用水稀釋的產(chǎn)物具有一相當(dāng)于水的粘性的粘性，藉以填滿交換器的所有空隙。
本發(fā)明所引入的革新如下所述。利用氟化樹脂對交換器和容器進(jìn)行處理能克服交換器的最薄弱點(diǎn)中的一個，即，由于石灰石以及網(wǎng)絡(luò)中的污垢的沉積而導(dǎo)致運(yùn)行時的性能下降。具體地說，由于這種處理，可以減少由于石灰石和各種殘余工作產(chǎn)物的作用而導(dǎo)致的阻礙，因而可以延長交換器的符合規(guī)定的有用壽命。
特別是，在對水加熱的過程中，石灰石保持沉淀狀態(tài)，但是在沉淀時不會牢固地附著于器壁。相反，這些沉淀物可借助水流來消除。類似地，由于這種處理所帶來的抗粘附作用，水中的異物(污垢和殘余的工作產(chǎn)物)不會固著于交換器壁，而是可以與水流一起流走。
此外，被這些樹脂保護(hù)起來的表面可減少金屬離子在水中的遷移以及金屬的腐蝕，并且可以確保有一個與水側(cè)表面接觸的較高的水的衛(wèi)生性。
本專利要求保護(hù)的范圍應(yīng)該覆蓋在用于儲存式或瞬時燃?xì)獾谋谑藉仩t和熱水器中，在用于產(chǎn)生供衛(wèi)生和環(huán)境加熱用的熱交換器和容器的銅制(CUDHP、CU OF、SE CU)、鋁制和不銹鋼制的金屬表面上涂敷低粘性的氟化產(chǎn)品。
進(jìn)行該處理的作用是1.限制石灰石沉積；2.限制殘余工作產(chǎn)物的沉積；3.使所產(chǎn)生的衛(wèi)生水的衛(wèi)生性保持不變；4.使熱交換性保持不變。
在IABER股份有限公司的實(shí)驗室(Ann.1)進(jìn)行試驗(試驗一)，即對被處理過的各個容器進(jìn)行石灰石試驗，這些容器在一手提爐上燒煮同樣數(shù)量的水。
容器#1由沒有經(jīng)過特別處理的熱處理銅制成；容器#2由涂覆有未經(jīng)處理的(Green)聚四氟乙烯SR43F的銅制成；容器#3由涂覆有Ausimont硅烷的銅制成。
結(jié)果是在容器#1和#2中發(fā)生沉積的石灰石不會從容器壁脫落。
在容器#3中，石灰石不會沉積在容器壁上，在添加了淡水之后，石灰石溶解。
基于IABER股份有限公司的實(shí)驗室的試驗結(jié)果，在實(shí)驗室(Ann.2)進(jìn)行試驗(試驗二)，即以普通的方法在一些銅板上設(shè)置了具有官能性全氟聚醚類產(chǎn)品的涂層。
這些產(chǎn)品是借助下列配方浸漬涂敷的，即1-磷酸鹽、5-磷酸鹽、1-硅烷、5-硅烷。
將銅試樣投入到化合物中保持10分鐘，然后進(jìn)行熱處理·在T＝80℃時加熱7分鐘·在T＝65℃時加熱40分鐘·在T＝160℃時加熱12分鐘在制備了試樣之后，分別針對水、十六烷、十二烷、癸烷和辛烷進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)接觸角的測試。只報告了針對水進(jìn)行測試的結(jié)果，即在石灰石沉積之前、沉積之后和在用冷自來水清洗之后的測試結(jié)果。
經(jīng)處理/未經(jīng)處理的銅試樣在石灰石沉積之前的接觸角測量值(表1)經(jīng)處理/未經(jīng)處理的銅試樣在石灰石沉積之后的接觸角測量值。
制備一種碳酸氫鈣溶液。與碳酸鈣(石灰石)相比，碳酸氫鈣更容易溶于水，前者趨向于在高于50℃的溫度下形成和沉積。將經(jīng)處理/未經(jīng)處理的試樣投入到沸騰的溶液中保持3小時。到時記錄下所有試樣上的石灰石沉積量。然而，在經(jīng)硅烷處理的試樣上，沉積量是最低的(在涂敷磷酸鹽的試樣上也能發(fā)現(xiàn)類似的效應(yīng))。記錄下在上述條件下的石灰石沉積之后，相對于水而言的靜態(tài)接觸角的數(shù)值。(表2)在經(jīng)過流動的自來水的清洗之后，經(jīng)處理/未經(jīng)處理的銅試樣的接觸角測量值。
將試樣在冷水龍頭下沖洗幾秒鐘，隨后，將試樣放到烘箱內(nèi)烘干15分鐘，隨后再重新測出相對于水而言的靜態(tài)接觸角。
(表3)可證明最佳的處理是利用硅烷(5-硅烷試樣)，其顯示·石灰石沉積量低·很容易除去石灰石·銅氧化性低
權(quán)利要求
1.一種用于鍋爐和燃?xì)鉄崴鞯臒峤粨Q器之水側(cè)表面的保護(hù)方法，其特征在于，采用低粘性樹脂。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它適合于由銅(CU DHP、CU OF、SE CU)以及鋁和不銹鋼(AISI 316L、AISI304)制成的金屬表面。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可以應(yīng)用于供壁式或基座式燃?xì)忮仩t之用的熱交換器、容器、儲存箱，以及應(yīng)用于熱水器。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它可限制石灰石沉積。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它可限制殘余工作產(chǎn)物的沉積。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它可使所產(chǎn)生的衛(wèi)生用水的性質(zhì)保持不變。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它可使熱交換器的性質(zhì)保持不變。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它可防止金屬離子遷移。
全文摘要
為了使鍋爐熱交換器的性能最優(yōu)化,避免碳酸鈣和碳酸鎂的沉積,除了由于殘余工作產(chǎn)物或水網(wǎng)絡(luò)中的其它異物所導(dǎo)致的回路堵塞之外,在使根據(jù)WRC的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的衛(wèi)生水仍保持可飲用狀況的同時,IABER股份有限公司開發(fā)了一種將特定的氟化樹脂用于交換表面的處理方法。這些樹脂粘附于金屬表面,藉以產(chǎn)生幾微米厚的涂層,從而限制石灰石以及加熱回路中沉積物的粘附。
文檔編號B05D7/14GK1348089SQ0111124
公開日2002年5月8日 申請日期2001年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月3日
發(fā)明者帕斯德里諾－喬治 申請人:利雅路股份有限公司