玻璃钢烟囱工艺流程及优点

玻璃钢烟囱优点及工艺流程设计
一、玻璃钢烟囱的特点
随着我国对环境保护工作的深入,对于各类锅炉、窑炉、焚烧炉等设备尾气必须达标排放,因此相关的设备必须增加尾气处理设施,这就对尾气排放最末端设备-烟囱带来一定的影响,尤其是腐蚀性方面,传统材质已经不能满足这方面的要求。而玻璃钢作为新型材料,逐渐在各行业中崭露头角,尤其是在环保行业中,近几年玻璃钢材质的烟囱不断出现,高度及口径也不断在增加,而且使用效果非常理想,其优越的性能是其它材料所无法比拟的。下面简单介绍一下玻璃钢烟囱的特点:
1突出的耐腐蚀性能
众所周知,传统材质的烟囱耐腐蚀性能较差,尤其是经过洗涤的和处理的尾气,对烟囱的腐蚀更严重,因此具有良好的耐腐蚀性对于烟囱的使用非常重要。玻璃钢材料是高分子复合材料,对于大多数酸、碱、盐都能耐,并且可以在酸碱交替的情况下长期使用,同时能够耐高温,正常情况下,可以长时间在120℃以下工作,最高可到220℃。
2可设计性强
玻璃钢的主要原材料种类非常多,成型工艺也多种多样,因此玻璃钢材料本身的可设计性很强,可以根据不同的使用条件有针对性地进行设计,包括原材料选择、制作工艺确和安装方式的确定,这样就能够可以达到合理、有效地进行产品制作和安装。
3安装便捷
玻璃钢材料密度小,质量轻,因此安装非常方便,基本不需要在施工现场搭设支架,而且施工周期非常短,比传统方式制作烟囱要缩短近一半的工期,并且玻璃钢烟囱不存在做内防腐处理的问题,因此避免了二次施工,施工难度更是大大降低。
4优异的产品性能
玻璃钢产品具有很高的比强度,完全能够达到烟囱所需的各种力学性能要求,而且外部按设计搭设钢塔保护架,更能满足各种气象条件下的正常使用。同时玻璃钢产品的内表面光洁度非常高,大大降低了烟气运行的阻力,因此玻璃钢烟囱要比传统的烟囱口径要小。
5低成本、高效益
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玻璃钢烟囱在施工中不用进行防腐处理,而且整体设计也比传统材料的烟囱好,施工周期短,同时突出的耐腐蚀性能又增加了烟囱的使用寿命,质量轻使烟囱的基础也比其它材质的烟囱要小很多,这些因素就决定了玻璃钢烟囱的造价要比传统烟囱的低。
以DN4500*高度为120米的玻璃钢烟囱为例着重讲述玻璃钢烟囱的优点
本工程是为5×100t/h锅炉机组配套烟囱,根据工况条件、设计参数及现场实际情况,选用玻璃钢烟囱有以下几点优势:
1、制作安装周期短
普通烟囱一般采用混凝土材质,本工程中的烟囱规格为出口直径DN4500,高度为120米,这种规格的烟囱的本体施工周期为4个月,内防腐施工最短时间为20天,整个工期将不小于150天,而玻璃钢烟囱一次制作而成,不存在二次施工的问题,从制作到交付使用,总工期最长为90天,最短为60天。
2、成本、维护费用低
混凝土烟囱的制作成本最低为300万,内防腐价格最低按400元/m2计算,防腐费用最低为112万余元,总造价在412万,并且做内防腐的混凝土烟囱内部的防腐要每两到三年就要维护一次,五年左右就要重新制作一次,因此维护费用很高,而玻璃钢烟囱含外部保护铁塔总价也不会超过410万,并且玻璃钢材质结构层与内防腐层是一次成型,内表面不需要再进行防腐,因此根本不需要进行防腐处理,也不用进行维护。因此玻璃钢烟囱在价格方面对混凝土烟囱是有价格优势的。
3、使用寿命长
玻璃钢材料是一种高分子复合材料,学名中玻璃纤维增强塑料,其中基体材料为高分子材料,增强材料为玻璃纤维,在设计工况条件内使用,其材料的降解周期非常长,一般在100年以上,考虑到外部腐蚀及紫外线照射,在玻璃钢设备最外层(厚度不小于0.5mm)加入紫外线吸收剂,将大大提高玻璃钢的抗老化性,考虑到长期正常使用的疲劳强度损失,玻璃钢烟囱的使用寿命最短可以达到60年以上,略高于混凝土烟囱的使用寿命。
4、保温效果好,烟囱积水量小
玻璃钢材质的导热性很低,同时根据本工程的特点,玻璃钢烟囱的主体将采用新式的夹层结构设计,中间夹层将采用聚氨酯材料填充,这样将会大大提高玻璃钢烟囱的保温性能,从而降低烟气在经过烟囱上升过程中水蒸气的凝结,减少烟囱的积水量。
二、设计条件
集装箱内衬袋要完成玻璃钢烟囱的设计须提供如下几方面的参数:(括号内为本工程拟采用的参数)
1烟囱气量
2烟气温度及烟气成份(少量飞灰、SO2、硫氧化合物、氮氧化合物、水等,进口温度最高150℃,出口温度最低70℃)
3当地的气象条件,尤其是年最高风速(按25m/s计,相当于10级风)
4当地的地质条件,主要是土壤类型和水文条件(按三类土质)
5按照安装形式分类:自立式烟囱、拉索式烟囱、框架式烟囱、套筒式烟囱;客户
6自立式烟囱高度不宜超过30米,高径比不超过10;
7拉索式烟囱高度不宜超过45米,高径比不大于20米;
8塔架式、套筒式、多管式玻璃钢烟囱,跨径比(支撑段间距)不超过10;
9烟囱设计寿命:30年
三、引用标准
GB T21238-2007      玻璃纤维增强塑料夹砂管
ASTM D2310        机械制造增强热固性树脂管道标准等级
JC/T587-1995      纤维缠绕增强塑料储罐
HG/T 20696-1999    玻璃钢化工设备设计规定
ASTM D3299        玻璃纤维缠绕增强热固性树脂耐化学性设备标准规范
DLT5154-2002        架空送电线路杆塔结构设计技术规定
GB50017-2003        钢结构设计规范
GB50135-2006        高耸结构设计规范
GB50205-2001      钢结构工程施工质量及验收规范
CECS80-96          塔桅钢结构施工及验收规程
ASTM D 2563        玻璃增强塑料板可视缺陷分类标准
CD130A19-1985      手糊法玻璃钢设备设计技术条件
JC/T 277            无碱玻璃纤维无捻粗纱
JC/T 281            无碱玻璃纤维无捻粗纱布
GB700-88            碳素结构钢
GB/T1591涉水喉-94        低合金高强度结构钢门槛记
四、 制造工艺简述
4.1 制造工艺简述
玻璃钢烟囱采用微机控制定长连续纤维缠绕工艺制造,管材制造在由专门工序组成的流水线上完成。工艺过程包括内表层、内层(上述两层统称为内衬层)、缠绕结构层及外防护层制作等工艺过程。
刺辊玻璃钢烟囱缠绕的具体工艺流程如下:
4.2工艺过程及工序控制
为了对生产过程实施有效控制,在缠绕玻璃钢设备的生产过程中明确了工序控制点,规定了控制内容。
4.2.1 设备的层次结构特点
合理的铺层结构是玻璃钢强度性能、耐腐蚀性能的良好保证。同时采用整体成型的方法,这样设备将具有更完美的耐腐蚀能力和强度承载能力。对于此工程的设备我们采用内衬层(内表层、防渗层)+结构层+外保护层的铺层结构形式,
内表层:由加入碳化硅粉的内衬树脂(加入质量比树脂:碳化硅=3:1)和有机纤维聚酯毡组成,树脂含量92%以上,气密性好,非常光滑。该层主要提供制品防腐、防渗漏等功能。其厚度约为0.5mm
次内层:由加入碳化硅粉的内衬树脂(加入质量比树脂:碳化硅=3:1)和无碱玻璃纤维短切毡或针织毡组成。树脂含量大于70%。该层的主要作用是保护内表层,提高内衬的抗内压失效能力,阻止裂纹扩散。次内层和内表层统称为内衬层,总厚度≥3.5mm
结构层:由无碱无捻缠绕粗纱浸润结构层树脂后采用螺旋和环向相结合的方法缠绕成型。该层树脂含量通常在30~40%左右。作用是承受压应力、拉应力和各种外载荷,壁厚根据设备受力情况通过合理、科学的优化计算确定。纤维缠绕成型的制品具有强度和刚度高、力学性能好等特点,并且可以根据设备不同的使用环境和压力调整缠绕角度,可设计性好,产品质量高而稳定。
外保护层:由于该层该裸露在大气中,易受光氧及气候老化,设备外层其树脂和结构树脂一致,在树脂中添加阻燃剂和UV-9模拟大夫型紫外线吸收剂以防止光氧老化。氧指数不低于31%,厚度不低于0.5mm
4.2.2工艺步骤简述
a、模具清理及准备工作
将新换上的模具用纱布蘸上丙酮擦去模具表面油污,清除残物,然后均匀打一层脱模蜡后,抛光处理,用滑石粉均匀擦拭模具表面,在脱模环处刷一层聚乙烯醇脱模剂,不得漏涂,晾干,成模。
b、缠绕聚酯薄膜
用胶带纸将聚酯薄膜固定在一端,让芯模均速旋转,等张力缠绕聚酯薄膜,薄膜缠近模具末端时,降低芯模转速,使芯模和模具末端口平齐,用剪刀剪断薄膜,再用胶带纸将接缝胶一圈,但胶带纸不得起皱。最终保证薄膜不得起皱,薄膜重叠宽度为20±5mm。

本文发布于:2024-09-22 01:53:17,感谢您对本站的认可!

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