一种板式换热器板片及其制备、清洗和应用方法技术

本发明专利技术涉及一种板式换热器板片，包括换热器板片基材（钛材）和保护镀层，所述换热器板片包括板片本体和设置在所述板片本体上用于与电源电极连接的电极连接部；所述保护镀层电镀设置于所述板片本体表面上，所述保护镀层为镍铁合金镀层或者纯镍镀层。所述保护镀层既保留了板片优良的导热性能，又提高了板片的耐腐蚀性，还能当做一层可完全去除的缓冲层，用来隔离板片与难清洗的结垢物之间的接触，以达到通过电解彻底除垢的目的。本发明专利技术还提供了该板式换热器板片的制备、清洗方法和换热器及应用方法，本发明专利技术所述的板式换热器板片能够彻底清除换热器板片上的结垢物，还能通过在换热器板片上更新保护镀层以延长换热器板片的使用寿命。上更新保护镀层以延长换热器板片的使用寿命。上更新保护镀层以延长换热器板片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种板式换热器板片及其制备、清洗和应用方法


[0001]本专利技术涉及传热
，特别是涉及一种镍铁镀层的板式换热器板片及其制备、清洗方法和此板片构成的板式换热器的应用。

技术介绍

[0002]近年来，生活废水、工业废水的排放量不断增加，对环境保护造成越来越大的负担，不仅威胁到了人类的生存环境，甚至还会影响到人类的身体健康。因此，为避免废水直接排放危害环境，废水必须达到合格排放标准才能够排放。现有处理废水的工艺有很多，其中使用设备蒸发浓缩处理废水是一种非常有效的处理废水方法。该设备不仅能通过降低能耗减少运行成本，而且设备本身所用的板式换热器具有换热效率高，方便拆卸等优点，适用于大多数废水处理。
[0003]虽然用设备蒸发浓缩处理废水是一种较环保、高效的解决方式。但是由于废水中含有大量的结垢离子，如钙、镁、铁、镍、铝、锌等等，在浓缩过程中这些结垢离子与废水中的其他成分反应产生难溶的结垢物，同时SS（固体悬浮物）过多与COD（化学需氧量）过高也会加剧结垢物的产生。这类复杂的结垢物会牢固地附着在板式换热器上，影响换热效率，从而使蒸发量下降，不利于废水的全流程处理工艺。
[0004]板式换热器结垢物常见的有碳酸钙、氢氧化镁、磷酸钙、铁氧化物、硫酸钙、复合硅酸盐结垢等，其中碳酸钙、氢氧化镁、磷酸钙、铁氧化物等结垢物可以用氨基磺酸等酸性清洗剂进行清洗，但是硫酸钙、复合硅酸盐等结垢化学性质稳定且附着更牢固，即使使用多种清洗剂浸泡或者使用高压水枪清洗也很难清洗干净。为了保证换热器设备能正常蒸发浓缩废水，当换热器板片上的结垢厚到影响使用时，就只能更换新的换热器板片，使换热器板片成为一种“耗材”，导致项目成本大大增加，不利于企业的长久发展。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种便于彻底去除结垢物、可多次重复利用、降低成本的板式换热器板片。
[0006]本专利技术是通过以下详细技术方案实现的：一种板式换热器板片，包括换热器板片基材和保护镀层，所述换热器板片基材包括板片本体和设置在所述板片本体上用于与电源电极连接的电极连接部；所述保护镀层电镀设置于所述板片本体表面上，所述保护镀层为镍铁合金镀层或纯镍镀层。
[0007]相对现有技术，本专利技术的板式换热器板片通过电镀工艺比现有换热器板片多了一层保护镀层，一方面由于镍铁合金镀层或纯镍镀层使换热器板片能更有效抵挡较高浓度的氟离子，保护镀层能避免换热器板片被氟离子腐蚀的风险，另一方面保护镀层能代替原有换热器板片与废水中金属离子接触，结垢物会附着在保护镀层上，可以后续通过电解反应对保护镀层溶解的同时清除附着在保护镀层上的结垢物，比直接清洁现有钛材板片上的结垢物容易得多。另外，本专利技术换热器板片可以通过保护镀层的电解与电镀的循环操作实现
换热器板片的多次重复利用，进而延长换热器板片的使用寿命降低成本。
[0008]进一步地，所述电极连接部和所述板片本体一体成型。电极连接部与板片本体一体成型能使换热器板片的导电率更好，能让电镀过程中生成的镀膜更均匀致密。
[0009]进一步地，所述镍铁合金镀层厚度为25
‑
100μm。上述厚度范围的镍铁合金镀层具有良好的耐蚀性和导热性，并且有较好耐磨性。过薄的镀层会由于强度不够而轻易被附着的结垢物带落，而更厚的镀层不仅会增加大量成本，也会由于过厚而降低镀层的韧性，使镀层容易出现裂纹而损坏。
[0010]进一步地，所述镍铁合金镀层镍材与铁材的质量比为（7
‑
8）:1。镍铁合金镀层中含铁量较低时，镀层的硬度较低但韧度较高。随着镀层中含铁量增加，镀层硬度就会增大，但韧性会降低。综合镍铁合金的韧性、硬度、防腐性能以及经济性，当镀层中含铁量为10%
‑
13%时，合金的硬度、韧性、防腐性能以及经济性综合最佳，此时镍材与铁材的质量比为（7
‑
8）:1。
[0011]本专利技术还提供一种板式换热器板片的制备方法，包括以下步骤：（1）使用一体成型工艺在钛材板上压制出所述换热器板片基材或将所述电极连接部焊接在所述板片本体上形成所述换热器板片基材；（2）将步骤（1）制得的换热器板片基材作为阴极放入电解槽中，将导流电极作为阳极放入电解槽中，所述导流电极由镍铁合金或纯镍制成；（3）将电镀液倒入镀槽中并使所述电镀液没过所述板片本体，所述电镀液为含有稳定剂的硫酸盐
‑
氯化物混合型的电镀液，所述电镀液的pH值为3
‑
4；（4）将阴极、阳极与电源连接后通电，所述板片本体上形成一层所述保护镀层。
[0012]相对现有技术，本制备方法能够制备一种能彻底去除结垢物的板式换热器板片，所述制备方法使用的设备均能直接采购且成本不高，有利扩大生产。所述电镀液中的硫酸镍、氯化镍和硫酸亚铁作为主盐提供金属离子，硼酸作为缓冲剂调节和控制电镀液的pH值，柠檬酸钠作为络合剂可以与金属离子形成络合物,从而提高电镀液中的金属离子的稳定性和镀层的质量，十二烷基苯磺酸钠作为润湿剂增加金属和溶液的界面张力有利于镀层更好地在换热器板片表面形成，复合添加剂能使镀层更平整致密，提高镀层性能。
[0013]本专利技术还提供了一种板式换热器板片的清洗方法，包括以下步骤：（1）将使用过的板式换热器板片作为阳极放入电解槽，所述板片表面的保护镀层上附着结垢物，将导流电极作为阴极放入电解槽，所述导流电极由镍铁合金或纯镍制成；（2）将电解液倒入电解槽中并使所述电解液没过所述板片本体部分，所述电解液包括镍离子和亚铁离子；（3）阴极、阳极与电源连接后通电，所述保护镀层溶解至所述电解液中，所述结垢物随着所述保护镀层的溶解掉落至所述电解液中，所述导流电极上析出金属单质，所述金属单质为镍或铁。
[0014]相对现有技术，本清洗方法无须花费大量时间与人力在物理冲洗或者化学浸泡上，而是巧妙的利用电解工艺，在电解换热器板片上的保护镀层的同时，能够有效去除掉附着在保护镀层上的结垢物，操作简便。而且本清洗方法的清洁效果更彻底，从根本去除结垢物的附着点，能将所有的结垢物彻底清除，现有技术根本无法实现彻底清除结垢物。除此之外，本清洗方法能够直接使用制备方法的设备，只需要将阴极和阳极互换即可实现电解清
洗操作，十分便利。
[0015]本专利技术还提供了一种板式换热器在废水处理领域的应用方法，包括以下步骤：（1）取具有钛材板片的板式换热器，以所述钛材板片作为换热器板片基材，在所述换热器板片基材表面电镀一层保护镀层形成防垢板片，所述保护镀层为镍铁合金镀层或纯镍镀层；（2）应用具有所述防垢板片的板式换热器处理废水；（3）当所述保护镀层上附着结垢物，对所述防垢板片进行电解，所述保护镀层在电解过程中溶解，其表面附着的所述结垢物会随所述保护镀层的溶解而掉落；（4）将步骤（3）中完成电解的所述防垢板片作为新的换热器板片基材，在其表面电镀一层新的保护镀层形成新的防垢板片；（5）重复步骤（2）~（4）。
[0016]相对现有技术，本应用方法通过在常规钛材板片上电镀一层保护镀层，让废水处理中产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板式换热器板片，其特征在于：包括换热器板片基材和保护镀层，所述换热器板片基材包括板片本体和设置在所述板片本体上用于与电源电极连接的电极连接部；所述保护镀层电镀设置于所述板片本体表面上，所述保护镀层为镍铁合金镀层或纯镍镀层，所述保护镀层的厚度为25
‑
100μm。2.根据权利要求1所述的板式换热器板片，其特征在于：所述电极连接部和所述板片本体一体成型。3.根据权利要求2所述的板式换热器板片，其特征在于：所述镍铁合金镀层的镍材与铁材的质量比为（7
‑
8）:1。4.一种板式换热器，其特征在于，包括权利要求1~3任一所述的板式换热器板片。5.权利要求1
‑
3任一所述的板式换热器板片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）使用一体成型工艺在钛材板上压制出所述换热器板片基材或将所述电极连接部焊接在所述板片本体上形成所述换热器板片基材；（2）将步骤（1）制得的换热器板片基材作为阴极放入镀槽中，将导流电极作为阳极放入镀槽中，所述导流电极由镍铁合金或纯镍制成；（3）将电镀液倒入镀槽中并使所述电镀液没过所述板片本体，所述电镀液为含有稳定剂的硫酸盐
‑
氯化物混合型的电镀液，所述电镀液的pH值为3
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4；（4）将阴极、阳极与电源连接后通电，所述板片本体上形成一层所述保护镀层。6.权利要求1
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3任一所述的板式换热器板片的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将使用过的板式换热器板片作为阳极放入电解槽，所述板片表面的保...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳旭，林隆生，刘翔，吴燕鹏，
申请(专利权)人：广州市迈源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：