一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及換熱器的制作工藝，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(shù)背景
[0002]氟塑料換熱管屬化學(xué)惰性材料，不存在酸露點(diǎn)腐蝕，有優(yōu)良的耐酸腐蝕性能，幾乎可以在所有的介質(zhì)中工作，對換熱器管壁溫度和煙氣酸露點(diǎn)沒有特殊要求，同時(shí)還具有優(yōu)異的抗磨損性，因此用氟塑料管去制作換熱器，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(zhì)流動產(chǎn)生抖動，提高換熱器的穩(wěn)定性和可靠性，對于單管通過不銹鋼支撐結(jié)構(gòu)固定，但是這些換熱管固定方式成本高，制作工藝復(fù)雜，有時(shí)還因煙氣等具有腐蝕性，換熱器換熱管道支撐機(jī)構(gòu)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(shí)現(xiàn)焊接工藝的加工裝置。
[0004]通過國內(nèi)專利文獻(xiàn)檢索，很少有關(guān)于氟塑料(FEP)換熱管與管板之間的焊接方面的文獻(xiàn)，只有一種氟塑料換熱器的薄壁微管的焊接方法。專利申請?zhí)枮镃N102744879A，名稱為“一種氟塑料換熱器的薄壁微管的焊接方法”的發(fā)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，其特征在于:利用金屬浴為熱載體加熱氟塑料薄壁微管，在金屬浴內(nèi)放置一焊接模具，并將列管放置在焊接模具內(nèi)，使在焊接模具內(nèi)的氟塑料端板熱膨脹受阻，產(chǎn)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(tài)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(dá)到焊接的目的。
[0005]上述關(guān)于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(chǎn)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(tài)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(dá)到焊接的目的，此方法在焊接過程中對于氟塑料薄壁微管內(nèi)經(jīng)在焊接過程中沒有采取措施進(jìn)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(chǎn)生變形，內(nèi)徑變小等工藝問題；同時(shí)因?yàn)槭褂玫氖墙饘僭『附?，需要大量的能量維持金屬浴的狀態(tài)，耗能尚O
[0006]為了，為提高氟塑料換熱管與管板的焊接質(zhì)量，仍需要對氟塑料(FEP)換熱器的薄壁微管的焊接的工藝進(jìn)行進(jìn)一步研究的必要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的在于針對現(xiàn)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(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)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(jī)箱、電控箱，所述的焊接機(jī)箱上豎直設(shè)置有由電動機(jī)驅(qū)動的送風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)的下方豎直設(shè)置有用于定位氟塑料單管和管板的焊機(jī)模具，所述焊機(jī)模具與送風(fēng)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口之間密封連接有送風(fēng)通道，所述的送風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置有電控加熱板，所述的電控加熱板及電動機(jī)與電控箱通過導(dǎo)線電路連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述焊機(jī)模具包括焊接外套和嵌套于所述焊接外套內(nèi)孔中的焊接內(nèi)套、環(huán)形的板面端蓋、用于插入氟塑料單管內(nèi)孔中防止變形的定形棒芯，所述焊接內(nèi)套的內(nèi)徑與管板外徑相匹配，所述板面端蓋固定設(shè)置在焊接外套和焊接內(nèi)套上端面，其內(nèi)孔與送風(fēng)通道外壁密封配合。
[0010]進(jìn)一步地，所述的定形棒芯采用熔點(diǎn)高于氟塑料單管的氟塑料換熱管。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述的焊接外套、焊接內(nèi)套及板面端蓋的材料均為氟塑料。
[0012]本發(fā)明另一方面提供了一種采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，并在氟塑料單管2的通道內(nèi)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(jī)箱中；
4)啟動電控箱，接通電控加熱板及電動機(jī)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(shí)間I?2小時(shí)，因?yàn)榉芰蠁喂芎凸馨?，屬于同一種材料，其熔點(diǎn)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?qū)崿F(xiàn)熔融焊接；
6)出爐，冷卻;
7)拆卸氟塑料單管2的通道內(nèi)插入的定形棒芯；
8)冷卻及檢驗(yàn)。
[0013]進(jìn)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(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過可控溫度的加熱電板產(chǎn)生與氟塑料換熱管與管板焊接所需熱量，電動風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)通道將高溫?zé)崃枯斔偷椒芰蠐Q熱管與管板板面，由于氟塑料換熱管與管板為可熔融聚合物，受熱后轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，其界面處換熱管與管板板面的焊接溫度達(dá)到氟塑料換熱管與管板的熔點(diǎn)溫度后，兩者熔融在一起，達(dá)到焊接目的，變形小、能耗低。
【附圖說明】
[0015]圖1本發(fā)明實(shí)施例的焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2本發(fā)明實(shí)施例的焊接模具的俯視示意圖。
[0017]圖3本發(fā)明實(shí)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(jī)箱，4:管板，5:焊接內(nèi)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(fēng)通道，11:送風(fēng)風(fēng)機(jī)，12:電動機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)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(jī)箱3、電控箱I，所述的焊接機(jī)箱3上豎直設(shè)置有由電動機(jī)12驅(qū)動的送風(fēng)風(fēng)機(jī)11，所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)11的下方豎直設(shè)置有用于定位氟塑料單管2和管板4的焊機(jī)模具，所述焊機(jī)模具與送風(fēng)風(fēng)機(jī)11出風(fēng)口之間密封連接有送風(fēng)通道10，所述的送風(fēng)通道10內(nèi)設(shè)置有電控加熱板9，電控加熱板9產(chǎn)生的熱量通過送風(fēng)風(fēng)機(jī)11及送風(fēng)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(jī)12與電控箱I通過導(dǎo)線電路連接。
[0022 ]如圖2和圖3所示，所述焊機(jī)模具包括焊接外套6和嵌套于所述焊接外套6內(nèi)孔中的焊接內(nèi)套5、環(huán)形的板面端蓋7、用于插入氟塑料單管2內(nèi)孔中防止變形的定形棒芯，所述的定形棒芯采用熔點(diǎn)高于氟塑料單管2的氟塑料換熱管8;所述焊接內(nèi)套5的內(nèi)徑與管板4外徑相匹配，所述板面端蓋7固定設(shè)置在焊接外套6和焊接內(nèi)套5上端面，其內(nèi)孔與送風(fēng)通道10外壁密封配合，板面端蓋7的內(nèi)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(nèi)套5及板面端蓋7的材料均為氟塑料。
[0024]—種采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，并在氟塑料單管2的通道內(nèi)插入定形棒芯，所述的定形棒芯采用熔點(diǎn)高于氟塑料單管2的氟塑料換熱管8，其直徑與氟塑料單管2的內(nèi)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(jī)箱3中；
4 )啟動電控箱I，接通電控加熱板9及電動機(jī)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?yàn)楣馨?有一定的厚度，故加熱時(shí)間I?2小時(shí)，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?yàn)榉芰蠁喂?和管板4，屬于同一種材料，其熔點(diǎn)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?qū)崿F(xiàn)熔融焊接；
6)出爐，冷卻;
7)拆卸氟塑料單管2的通道內(nèi)插入的定形棒芯；
8)冷卻及檢驗(yàn)。
[0025]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，包括焊接機(jī)箱(3)、電控箱(I)，其特征在于:所述的焊接機(jī)箱(3)上豎直設(shè)置有由電動機(jī)(12)驅(qū)動的送風(fēng)風(fēng)機(jī)(11)，所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)(11)的下方豎直設(shè)置有用于定位氟塑料單管(2)和管板(4)的焊機(jī)模具，所述焊機(jī)模具與送風(fēng)風(fēng)機(jī)(11)出風(fēng)口之間密封連接有送風(fēng)通道(10)，所述的送風(fēng)通道(10)內(nèi)設(shè)置有電控加熱板(9)，所述的電控加熱板(9)及電動機(jī)(12)與電控箱(I)通過導(dǎo)線電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，其特征在于:所述焊機(jī)模具包括焊接外套(6)和嵌套于所述焊接外套(6)內(nèi)孔中的焊接內(nèi)套(5)、環(huán)形的板面端蓋(7)、用于插入氟塑料單管(2)內(nèi)孔中防止變形的定形棒芯，所述焊接內(nèi)套(5)的內(nèi)徑與管板(4)外徑相匹配，所述板面端蓋(7)固定設(shè)置在焊接外套(6)和焊接內(nèi)套(5)上端面，其內(nèi)孔與送風(fēng)通道(10)外壁密封配合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，其特征在于:所述的定形棒芯采用熔點(diǎn)高于氟塑料單管(2)的氟塑料換熱管。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氟塑料換熱管與管板的焊接裝置，其特征在于:所述的焊接外套(6)、焊接內(nèi)套(5)及板面端蓋(7)的材料均為氟塑料。5.—種采用權(quán)I至權(quán)4中任一項(xiàng)所述裝置的氟塑料換熱管與管板的焊接方法，其特征在于，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，并在氟塑料單管(2)的通道內(nèi)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(jī)箱(3)中； 4)啟動電控箱(I)，接通電控加熱板(9)及電動機(jī)(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(shí)間1~2小時(shí)； 6)出爐，冷卻; 7)拆卸氟塑料單管(2)的通道內(nèi)插入的定形棒芯； 8)冷卻及檢驗(yàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的焊接方法，其特征在于: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(fā)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(jī)箱、電控箱，所述的焊接機(jī)箱上豎直設(shè)置有由電動機(jī)驅(qū)動的送風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述送風(fēng)風(fēng)機(jī)的下方豎直設(shè)置有用于定位氟塑料單管和管板的焊機(jī)模具，所述焊機(jī)模具與送風(fēng)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口之間密封連接有送風(fēng)通道，所述的送風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置有電控加熱板，所述的電控加熱板及電動機(jī)與電控箱通過導(dǎo)線電路連接。本發(fā)明還公開了一種氟塑料換熱管與管板的焊接方法。本發(fā)明由于氟塑料單管和管板為可熔融聚合物,受熱后轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，其界面處換熱管與管板板面的焊接溫度達(dá)到氟塑料換熱管與管板的熔點(diǎn)溫度后，兩者熔融在一起，達(dá)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?zhí)枴緾N201610286554
【發(fā)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(xué)