CN104890228A - 一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置，包括：电路板装置、电缆线、金属压板、锁紧装置、可移动案板、氟塑管管束、电加热钽管、氟塑管管板。一对金属压板分别通过锁紧装置与其下方的一对可移动案板连接，所述氟塑管管板两端固定于金属压板与可移动案板之间，被连接于金属压板与可移动案板上的锁紧装置锁紧；将电加热钽管插入至氟塑管管束中，氟塑管管束分别插入氟塑管管板上的固定孔中固定；所述电加热钽管包括：电缆线、钽冒、防胀钽管、镁粉和电热丝。本发明可以解决钽管热熔结与防涨销的多重利用，以及简化传统PTFE换热器管板熔结复杂的工艺流程，提高熔结效率等技术问题。

Description

一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置

技术领域

本发明涉及一种换热器设备。

背景技术

氟塑料换热器是一类重要的换热器设备其耐蚀性冠于多种合金、非金属甚至贵金属，它的开发、发展和实际应用经历了二十多年的演变历程，现已拥有许多不同结构、不同用途及性能的氟塑料制品。由于PTFE之间的熔结性能较差因此目前此类换热器最大的技术难题是氟塑管管束与管板之间的密封工艺，传统工艺生产的氟塑料换热器一般有3％的封堵率，但是如果氟塑管换热器应用于高腐蚀化工液液换热中，换热介质泄露会照成严重后果。

现有的PTFE的熔结方法主要有：熔结炉限涨环熔结法、管束与管板间填充PFA材质熔结法、氟化气体气氛中钎焊结法等这几种技术都存在着很大的缺陷：

熔结炉限涨环熔结技术是目前应用的比较多的一种PTFE熔结方式，由于PTFE材料具有无回弹性、流动性差等特点，管板结构整体在熔结炉中加热时由于管板与管束的热膨胀率不一致容易导致熔结面开裂等现象或者后期使用过程中容易出现不耐压等缺陷。而且这种烧结技术很容易导致管板热膨胀变形进而会给后续的换热器组装环节带来很大的不便。

PFA管是一种可以与PTFA很容易熔结在一起的材质，PFA熔结技术是将PFA管夹在PTFE管束与管板之间，靠PFA管将他们熔结在一起，虽然这样可以在一定程度上提高熔结深度使管板间的连结强度有所提高，但由于熔结过程中熔体没有压力，因此熔体处极易因温度的波动而产生气泡缺陷，同样不能从根本上解决管板间的可靠熔结问题。

PTFE热交换器氟化处理方法是在含有氟化处理用气体的气氛中加热热交换器构成不见通过钎焊结使换热器管束与管板焊结合成一体的技术，此技术通过基材表面进行氟化处理，使其对水或水蒸汽介质具有耐腐蚀性，但此装置无法适用于具有一定腐蚀性的化工换热环境中。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置，以解决钽管热熔结与防涨销的多重利用，以及简化传统PTFE换热器管板熔结复杂的工艺流程，提高熔结效率等技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置，包括：电路板装置(1)、电缆线(2)、金属压板(3)、锁紧装置(4)、可移动案板(5)、氟塑管管束(6)、电加热钽管(7)、氟塑管管板(8)；一对金属压板(3)分别通过锁紧装置与其下方的一对可移动案板(5)连接，所述氟塑管管板(8)两端固定于金属压板(3)与可移动案板(5)之间，被连接于金属压板(3)与可移动案板(5)上的锁紧装置(4)锁紧；将电加热钽管7插入至氟塑管管束(6)中，氟塑管管束(6)分别插入氟塑管管板(8)上的固定孔中固定；所述电加热钽管(7)包括：电缆线(2)、钽冒(9)、防胀钽管(12)、镁粉(11)和电热丝(10)；钽冒(9)与防胀钽管(12)通过螺纹相连，连接电源的电缆线(2)与电热丝(10)连接，电热丝(10)置于防胀钽管(12)内，其周围与防胀钽管(12)之间填充有镁粉(11)。

所述电阻丝(10)通过调压器与电源连接，PID温控数显表输入熔结需要的目标温度，经过计算将信号传递给调压器。

本发明的优点与效果如下：

1、利用防涨销加热对PTFE管束于管板进行熔结，与传统工艺相比具有熔结性能好、密封强度高、熔结充分、熔结深度深和无泄漏现象等优点；2、省去了传统工艺中的熔结炉炉体大大降低了熔结成本；3、采用PID控制，利用数显表、调压器即可精确的控制熔结温度，大大降低了控制成本；4、不像大部分传统工艺将整个管板结构全部加热而是把热量全部传给了需要熔结的熔结点上，因此有效的遏制了管板热膨胀变形严重、安装后密封性差以及熔结耗电量多等问题；5、在室内即可进行无需将管板结构全部密封加热，大大提高了熔结效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的电加热钽管结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体结构参见图1所示。一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置，包括：电路板装置(1)、电缆线(2)、金属压板(3)、锁紧装置(4)、可移动案板(5)、氟塑管管束(6)、电加热钽管(7)、氟塑管管板(8)。一对金属压板(3)分别通过锁紧装置与其下方的一对可移动案板(5)连接。所述氟塑管管板(8)两端固定于金属压板(3)与可移动案板(5)之间，被连接于金属压板(3)与可移动案板(5)上的锁紧装置(4)锁紧。将电加热钽管7插入至氟塑管管束(6)中，氟塑管管束(6)分别插入氟塑管管板(8)上的固定孔中固定。

参见图2所示。所述电加热钽管(7)包括：电缆线(2)、钽冒(9)、防胀钽管(12)、镁粉(11)和电热丝(10)；钽冒(9)与防胀钽管(12)通过螺纹相连，连接电源的电缆线(2)与电热丝(10)连接，电热丝(10)置于防胀钽管(12)内，其周围与防胀钽管(12)之间填充有镁粉(11)。

所述电阻丝(10)通过调压器与电源连接，PID温控数显表输入熔结需要的目标温度，经过计算将信号传递给调压器。

本发明是利用电热丝将热量传给钽管中的镁粉再由镁粉将热量传递给钽管，通过控制热电丝的电压使钽管表面保证350℃左右的温度，在钽管的作用下氟塑料管束与管板会逐渐充分的熔结在一起。

钽金属具有极好的化学性质在加热的“王水”中都不会被腐蚀，而且它的热膨胀系数非常低为6.5×10-6/k即每升高一摄氏度只膨胀百万分之六点五并且同其他金属一样具有良好的导热性。本发明中的钽管全部经过硅油煮工艺处理使其表面更加整洁、光滑。使用钽金属的电加热管使本发明具有：不易被腐蚀使用寿命长大大降低了维修成本；导热迅速温度控制稳定；热膨胀率低使PTFE熔结效果非常好且熔结结束后与氟塑管不发生粘连现象等。

本发明采用简单的PID控制，系统开启后，通过PID温控表输入熔结需要的目标温度，温控数显表经过计算将信号传递给调压器，调压器将热电丝需要的电压输送给并联在电路中的电热丝，电热丝通过钽管内导热性极好的镁粉将热量传递至钽管表面进而对氟塑管进行熔结。在部分钽管中随机装有热电阻丝，他们可以将取样的钽管的平均温度传给温控数显表，数显表通过此反馈数据进一步修正调压器输出的电压进一步保证钽管表面温度的绝对精确。

本装置的使用过程中首先将可移动案板(5)调整至换热器管板装置可导入的位置，然后将换热器管板8的一端移入至案板(5)上表面，调整可移动案板(5)至合适的位置锁紧案板，利用金属压板(3)以及锁紧装置(4)将换热器管板组件固定在可移动案板(5)上，手动或自动(根据生产效率需要情况可将本装置中的电缆线2改成金属杆装置以实现自动插入电加热钽管7)将电加热钽管(7)插入至氟塑管管束中，安装完毕后即可启动通电系统电流通过电路板装置(1)结入电加热钽管(7)内的电热丝中，钽管内的镁粉把热量迅速传递至钽管表面，通过控制电流使钽管表面保持在300℃至350℃的温度。待温度达到氟塑材料熔点后氟塑管塑以及与氟塑管塑结触的氟塑管板内表面逐渐开始熔融，同时由于受热膨胀作用氟塑管管板开孔的内表面会产生向氟塑管管束外表面的压力，在压力与受热的双重作用下氟塑管管束与氟塑管管板会充分熔结，熔结深度可达50mm以上。本熔结技术熔结强度高、熔结深度深、熔结设备成本低，氟塑管塑与氟塑管板之间无需添加其它互熔介质完全自然融合，熔结后的产品不存在任何缺陷，熔结泄露率为零。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置，其特征在于，包括：电路板装置(1)、电缆线(2)、金属压板(3)、锁紧装置(4)、可移动案板(5)、氟塑管管束(6)、电加热钽管(7)、氟塑管管板(8)；一对金属压板(3)分别通过锁紧装置与其下方的一对可移动案板(5)连接，所述氟塑管管板(8)两端固定于金属压板(3)与可移动案板(5)之间，被连接于金属压板(3)与可移动案板(5)上的锁紧装置(4)锁紧；将电加热钽管7插入至氟塑管管束(6)中，氟塑管管束(6)分别插入氟塑管管板(8)上的固定孔中固定；所述电加热钽管(7)包括：电缆线(2)、钽冒(9)、防胀钽管(12)、镁粉(11)和电热丝(10)；钽冒(9)与防胀钽管(12)通过螺纹相连，连接电源的电缆线(2)与电热丝(10)连接，电热丝(10)置于防胀钽管(12)内，其周围与防胀钽管(12)之间填充有镁粉(11)。

2.根据权利要求1所述的一种利用电热钽防涨销熔结氟塑管换热器管板的装置，其特征在于，所述电阻丝(10)通过调压器与电源连接，PID温控数显表输入熔结需要的目标温度，经过计算将信号传递给调压器。