一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置及方法

2023-08-12 10:58:31

一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及換熱器的製作工藝，具體涉及一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置及方法。
技術背景
[0002]氟塑料換熱管屬化學惰性材料，不存在酸露點腐蝕，有優良的耐酸腐蝕性能，幾乎可以在所有的介質中工作，對換熱器管壁溫度和煙氣酸露點沒有特殊要求，同時還具有優異的抗磨損性，因此用氟塑料管去製作換熱器，具有廣闊的原因前景。
[0003]換熱過程中，為防止換熱管道因換熱工質流動產生抖動，提高換熱器的穩定性和可靠性，對於單管通過不鏽鋼支撐結構固定，但是這些換熱管固定方式成本高，製作工藝複雜，有時還因煙氣等具有腐蝕性，換熱器換熱管道支撐機構的使用壽命得不到保證，為了提高換熱器的可靠性及使用壽命，提出一種氟塑料換熱管與管板的焊接方法及實現焊接工藝的加工裝置。
[0004]通過國內專利文獻檢索，很少有關於氟塑料(FEP)換熱管與管板之間的焊接方面的文獻，只有一種氟塑料換熱器的薄壁微管的焊接方法。專利申請號為CN102744879A，名稱為「一種氟塑料換熱器的薄壁微管的焊接方法」的發明專利，該專利公開了一種氟塑料換熱器的薄壁微管的焊接方法，其特徵在於:利用金屬浴為熱載體加熱氟塑料薄壁微管，在金屬浴內放置一焊接模具，並將列管放置在焊接模具內，使在焊接模具內的氟塑料端板熱膨脹受阻，產生徑向壓力與插在氟塑料薄壁微管中的膨脹芯子熱膨脹的壓力疊加，使熔融狀態下氟塑料端板與氟塑料薄壁微管組成的列管在壓力作用下熔為一體，達到焊接的目的。
[0005]上述關於氟塑料換熱器的薄壁微管的焊接方法提出一種金屬浴焊接工藝方法，是通過氟塑料端板熱膨脹受阻，產生徑向壓力與插在氟塑料薄壁微管中的膨脹芯子熱膨脹的壓力疊加，使熔融狀態下氟塑料端板與氟塑料薄壁微管組成的列管在壓力作用下熔為一體，達到焊接的目的，此方法在焊接過程中對於氟塑料薄壁微管內經在焊接過程中沒有採取措施進行固定，有可能在焊接過程中，因高溫原因，會使氟塑料薄壁微管產生變形，內徑變小等工藝問題；同時因為使用的是金屬浴焊接，需要大量的能量維持金屬浴的狀態，耗能尚O
[0006]為了，為提高氟塑料換熱管與管板的焊接質量，仍需要對氟塑料(FEP)換熱器的薄壁微管的焊接的工藝進行進一步研究的必要。

【發明內容】

[0007]本發明的在於針對現有氟塑料(FEP)換熱管管束問題，提出一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置及方法。
[0008]本發明通過以下技術方案達到上述目的:
一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，包括焊接機箱、電控箱，所述的焊接機箱上豎直設置有由電動機驅動的送風風機，所述送風風機的下方豎直設置有用於定位氟塑料單管和管板的焊機模具，所述焊機模具與送風風機出風口之間密封連接有送風通道，所述的送風通道內設置有電控加熱板，所述的電控加熱板及電動機與電控箱通過導線電路連接。
[0009]進一步地，所述焊機模具包括焊接外套和嵌套於所述焊接外套內孔中的焊接內套、環形的板面端蓋、用於插入氟塑料單管內孔中防止變形的定形棒芯，所述焊接內套的內徑與管板外徑相匹配，所述板面端蓋固定設置在焊接外套和焊接內套上端面，其內孔與送風通道外壁密封配合。
[0010]進一步地，所述的定形棒芯採用熔點高於氟塑料單管的氟塑料換熱管。
[0011 ]進一步地，所述的焊接外套、焊接內套及板面端蓋的材料均為氟塑料。
[0012]本發明另一方面提供了一種採用所述裝置的氟塑料換熱管與管板的焊接方法，包括步驟:
1)將加工好的氟塑料單管和管板相連接；
2)將連接好的氟塑料單管和管板裝入焊接模具中，並在氟塑料單管2的通道內插入定形棒芯，防止氟塑料單管在焊接過程變形；
3)將安裝好氟塑料單管和管板的焊接模具放入焊接機箱中；
4)啟動電控箱，接通電控加熱板及電動機的電源；
5)焊接熔融，控制氟塑料單管和管板板面溫度為270°0290°(:，加熱時間I?2小時，因為氟塑料單管和管板，屬於同一種材料，其熔點在260°0266°C，因此控制氟塑料單管和管板板面溫度為270°0290°C足夠實現熔融焊接；
6)出爐，冷卻;
7)拆卸氟塑料單管2的通道內插入的定形棒芯；
8)冷卻及檢驗。
[0013]進一步地，所述氟塑料單管2和管板4板面溫度誤差控制在I?3°C。
[0014]相比現有技術，本發明通過可控溫度的加熱電板產生與氟塑料換熱管與管板焊接所需熱量，電動風機通過鼓風通道將高溫熱量輸送到氟塑料換熱管與管板板面，由於氟塑料換熱管與管板為可熔融聚合物，受熱後轉變為粘流態，其界面處換熱管與管板板面的焊接溫度達到氟塑料換熱管與管板的熔點溫度後，兩者熔融在一起，達到焊接目的，變形小、能耗低。
【附圖說明】
[0015]圖1本發明實施例的焊接裝置的結構示意圖。
[0016]圖2本發明實施例的焊接模具的俯視示意圖。
[0017]圖3本發明實施例的焊接模具的剖視示意圖。
[0018]圖中所示為:1:電控箱，2:氟塑料單管，3:焊接機箱，4:管板，5:焊接內套，6:焊接外套，7:板面端蓋，8:氟塑料換熱管，9:電控加熱板，10:送風通道，11:送風風機，12:電動機。
【具體實施方式】
[0019]下面通過具體實施例對本發明的目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式並不因此限定於以下實施例。
[0020]如圖1所示，一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，包括焊接機箱3、電控箱I，所述的焊接機箱3上豎直設置有由電動機12驅動的送風風機11，所述送風風機11的下方豎直設置有用於定位氟塑料單管2和管板4的焊機模具，所述焊機模具與送風風機11出風口之間密封連接有送風通道10，所述的送風通道10內設置有電控加熱板9，電控加熱板9產生的熱量通過送風風機11及送風通道10輸送到氟塑料單管2和管板4。
[0021 ]所述的電控加熱板9及電動機12與電控箱I通過導線電路連接。
[0022 ]如圖2和圖3所示，所述焊機模具包括焊接外套6和嵌套於所述焊接外套6內孔中的焊接內套5、環形的板面端蓋7、用於插入氟塑料單管2內孔中防止變形的定形棒芯，所述的定形棒芯採用熔點高於氟塑料單管2的氟塑料換熱管8;所述焊接內套5的內徑與管板4外徑相匹配，所述板面端蓋7固定設置在焊接外套6和焊接內套5上端面，其內孔與送風通道10外壁密封配合，板面端蓋7的內孔就是氟塑料單管2和管板4的受熱面。
[0023]所述的焊接外套6、焊接內套5及板面端蓋7的材料均為氟塑料。
[0024]—種採用所述裝置的氟塑料換熱管與管板的焊接方法，包括步驟:
1)將加工好的氟塑料單管2和管板4相連接；
2)將連接好的氟塑料單管2和管板4裝入焊接模具中，並在氟塑料單管2的通道內插入定形棒芯，所述的定形棒芯採用熔點高於氟塑料單管2的氟塑料換熱管8，其直徑與氟塑料單管2的內徑相一致，防止氟塑料單管2在焊接過程變形；
3)將安裝好氟塑料單管2和管板4的焊接模具放入焊接機箱3中；
4 )啟動電控箱I，接通電控加熱板9及電動機12的電源；
5)焊接熔融，控制氟塑料單管2和管板4板面溫度為270t>29(TC，因為管板4有一定的厚度，故加熱時間I?2小時，所述氟塑料單管2和管板4板面溫度誤差控制在1~3°C，因為氟塑料單管2和管板4，屬於同一種材料，其熔點在260°0266°C，因此控制氟塑料單管2和管板4板面溫度為270°0290°C足夠實現熔融焊接；
6)出爐，冷卻;
7)拆卸氟塑料單管2的通道內插入的定形棒芯；
8)冷卻及檢驗。
[0025]本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，包括焊接機箱(3)、電控箱(I)，其特徵在於:所述的焊接機箱(3)上豎直設置有由電動機(12)驅動的送風風機(11)，所述送風風機(11)的下方豎直設置有用於定位氟塑料單管(2)和管板(4)的焊機模具，所述焊機模具與送風風機(11)出風口之間密封連接有送風通道(10)，所述的送風通道(10)內設置有電控加熱板(9)，所述的電控加熱板(9)及電動機(12)與電控箱(I)通過導線電路連接。2.根據權利要求1所述的一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，其特徵在於:所述焊機模具包括焊接外套(6)和嵌套於所述焊接外套(6)內孔中的焊接內套(5)、環形的板面端蓋(7)、用於插入氟塑料單管(2)內孔中防止變形的定形棒芯，所述焊接內套(5)的內徑與管板(4)外徑相匹配，所述板面端蓋(7)固定設置在焊接外套(6)和焊接內套(5)上端面，其內孔與送風通道(10)外壁密封配合。3.根據權利要求2所述的一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，其特徵在於:所述的定形棒芯採用熔點高於氟塑料單管(2)的氟塑料換熱管。4.根據權利要求2所述的一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，其特徵在於:所述的焊接外套(6)、焊接內套(5)及板面端蓋(7)的材料均為氟塑料。5.—種採用權I至權4中任一項所述裝置的氟塑料換熱管與管板的焊接方法，其特徵在於，包括步驟: 1)將加工好的氟塑料單管(2)和管板(4)相連接； 2)將連接好的氟塑料單管(2)和管板(4)裝入焊接模具中，並在氟塑料單管(2)的通道內插入定形棒芯； 3)將安裝好氟塑料單管(2)和管板(4)的焊接模具放入焊接機箱(3)中； 4)啟動電控箱(I)，接通電控加熱板(9)及電動機(12)的電源； 5)焊接熔融，控制氟塑料單管(2)和管板(4)板面溫度為270t>29(TC，加熱時間1~2小時； 6)出爐，冷卻; 7)拆卸氟塑料單管(2)的通道內插入的定形棒芯； 8)冷卻及檢驗。6.根據權利要求5所述的焊接方法，其特徵在於:所述氟塑料單管(2)和管板(4)板面溫度誤差控制在I?3°C。
【專利摘要】本發明公開了一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，包括焊接機箱、電控箱，所述的焊接機箱上豎直設置有由電動機驅動的送風風機，所述送風風機的下方豎直設置有用於定位氟塑料單管和管板的焊機模具，所述焊機模具與送風風機出風口之間密封連接有送風通道，所述的送風通道內設置有電控加熱板，所述的電控加熱板及電動機與電控箱通過導線電路連接。本發明還公開了一種氟塑料換熱管與管板的焊接方法。本發明由於氟塑料單管和管板為可熔融聚合物,受熱後轉變為粘流態，其界面處換熱管與管板板面的焊接溫度達到氟塑料換熱管與管板的熔點溫度後，兩者熔融在一起，達到焊接目的，變形小、能耗低。
【IPC分類】B29C65/10, B29K27/12, B29C65/78
【公開號】CN105711078
【申請號】CN201610286554
【發明人】羅小平, 周建陽, 鄧聰, 謝鳴宇, 馮振飛, 吳迪, 張霖, 甘兵, 王兆濤, 朱慧慧
【申請人】華南理工大學