CN104962915A - 一种热交换盘管覆釉工艺方法及专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换盘管覆釉工艺方法及专用设备，属于表面涂覆工艺技术领域。该方法经盘管内喷砂处理后，吸入涂覆釉浆，并烘干，再外壁涂覆釉浆后，在600-1200℃下烧结，使内外表面形成搪瓷釉。由于只有一次烧结，因此显著降低了能耗，更有利于环保。

Description

一种热交换盘管覆釉工艺方法及专用设备

技术领域

本发明涉及一种表面防腐处理方法，尤其是一种热交换盘管覆釉工艺方法，同时还涉及实现该方法的专用设备，属于表面涂覆工艺技术领域。

背景技术

搪瓷（又称搪瓷釉或简称釉）涂覆层具有长久的高温环境下抗腐蚀性，因此已为热水器行业的换热盘管表面防腐所采用。检索可知，ZL200710020940.7号中国专利公开了一种适用于小管径盘管的双面搪瓷工艺方法。该方法通过清洁内表面、内管中灌浆、内管搪瓷烧结、清洁外表面、外表涂搪瓷、外管搪瓷烧结，形成内表面和外表面分别附着至少一层先后涂覆烧结搪瓷层的盘管。该工艺虽然采取分步搪瓷烧结工艺解决了金属盘管双面搪瓷鳞爆问题，但需要至少两次高温烧结，因此存在能耗大、制造成本高的问题。

在环境污染日趋严重、能源日益紧缺的今天，如何才能在显著降低能耗的情况下，依然基本保持盘管双面搪瓷分步涂烧的高温防腐性能，成为热水器等行业面临的一道意义重大的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述双面分步搪瓷存在的问题，提出一种可以保持搪瓷釉应有高温防腐性能，并且能够显著降低能耗的盘管覆釉工艺方法，同时给出实现该方法的专用设备。

申请人经过伸入研究认识到：上述双面搪瓷分步涂烧从某种意见上说，实际是面对双面搪瓷一步烧结必然遇到的如下三大问题无法解决而采取的无奈之举：

1）匀涂问题——由于盘管内部无法直接喷涂，因此难以保证其内表面搪瓷釉层涂覆厚度均匀一致；

2）均烧问题——盘管内部无法处于外表面可以接受辐射、对流加热的状态，基本只能依靠传导加热，因此如与外表面同时烧结，结果不是外表面过烧、就是内表面欠烧，难以保证基本相同的烧结质量；

3）鳞爆问题——内外表面同时烧结时，盘管本身的微量气体溢出将从固化过程中的搪瓷釉破壁而出，形成缺陷。

经过不断摸索，反复实验，形成了如下可以较好解决以上三大问题的双面搪瓷一步烧结的热交换盘管覆釉工艺方法，其基本步骤包括：

步骤一、将定位后的待覆釉盘管端口与喷砂设备受控于切换三通的喷砂管出口对接，所述切换三通具有喷砂进口和压缩空气进口；

步骤二、将切换三通切换到喷砂进口与出口相通位置，开启喷砂机后对盘管内进行喷砂处理；宜采用粒径24-60目、硬度为HRC40-65的钢砂对盘管内进行喷砂处理5-60秒；

步骤三、将切换三通切换到压缩空气进口与出口相通位置，停止喷砂，借助压缩空气吹净盘管内残余的钢砂；

步骤四、将喷砂处理后的盘管两端分别经进口三通阀的一路和出口三通阀的一路接釉浆罐和真空吸料罐；

步骤五、操控进口三通阀和出口三通阀，并开启真空泵，使釉浆罐的釉浆料经盘管后吸往真空吸料罐，釉浆料在抽吸过程覆着在盘管内壁上；

步骤六、切换进口三通阀，使温度100-150℃的热气进入盘管，在将盘管内余浆吸净的同时，借助热气使覆着在盘管内壁上的釉浆形成湿膜；时间宜控制在15-25秒；

步骤七、切换出口三通阀，热气经过盘管后返回加热器；时间宜保持60-240秒，将盘管内壁湿膜烘干；

步骤八、盘管外壁涂覆釉浆后，将盘管在600-1200℃下烧结，使内外表面形成搪瓷釉。

以上工艺过程只有一次烧结，因此与多次烧结工艺相比，显著降低了能耗，更有利于环保。同时，喷砂处理不仅使盘管内壁锈迹和杂质被除去、具有了一定的粗糙度，因此十分有利于釉浆的覆着以及保证烧结后的结合强度，并且喷砂处理可以在盘管内壁形成表面硬化层，更有利于防腐。此外金相研究分析表明：喷砂处理的盘管内壁布满钢砂冲击微凹，这些微凹表面形成材质致密的表面硬化层，而微凹交界处的材质相对疏松，结果内壁湿膜的预先烘干不仅有效补偿了烧结时内外温度难以均衡导致了内壁欠烧，并且使盘管内的微量气体得以在湿膜烘干时即可从交界处析出，从而大大降低了烧结后鳞爆的可能性。

由此可见，采用本发明的工艺方法妥善解决了双面搪瓷一步烧结的诸多难题，在保证覆釉质量的前提下，大大降低了能耗和制造成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明所用盘管内壁喷砂专用设备结构示意图。

图2为本发明所用盘管内壁覆釉专用设备结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的热交换盘管覆釉工艺方法喷砂和覆釉两关键工序分别配有专用设备。

专用喷砂设备如图1所示，包括上部装有下压夹持机构9及喷砂管口10且底部设有回收漏斗6的喷砂仓11，该喷砂仓11的一侧为与喷砂仓衔接的工装台7。喷砂管口10通过喷砂管路4由切换三通3的出口经喷砂进口与喷砂机2连通，该切换三通3的另一接口为压缩空气进口。回收漏斗6通过回收管道5接至回收装置1，该回收装置1通过底部漏斗与喷砂机2连成循环系统。

专用覆釉设备如图2所示，含有釉浆罐7’、加热器9’、真空吸料罐3’以及进口三通阀8’、出口三通阀10’和工装架6’； 釉浆罐7’的底部通过供料管接进口三通阀8’的进口之一，进口三通阀8’的进口另一接至加热器9’；出口三通阀10’的出口之一经吸料管路接至真空吸料罐3’的上部，出口三通阀10’的出口另一经回气管路接至加热器9’； 真空吸料罐3’的顶部通过真空管路接真空泵2’，真空吸料罐3’的底部通过回料管经回料泵4’接至釉浆罐7’。

热交换盘管覆釉工艺方法的具体步骤如下：

步骤一、将经表面清洁处理后的待覆釉盘管安置在喷砂设备的工装台上定位后，移入喷砂仓，将受控于切换三通喷砂管口与盘管的一端端口对接，操控压持机构固定盘管，关闭所有喷砂仓门；

步骤二、将切换三通切换到喷砂进口与出口相通位置，开启喷砂机后，采用粒径46目、硬度为HRC55的钢砂对盘管内进行喷砂处理15-30秒；

步骤三、将切换三通切换到压缩空气进口与出口相通位置，停止喷砂，借助压力为0.5-1MPa压缩空气吹净盘管内残余的钢砂，之后停止喷砂处理，取出盘管；

步骤四、将喷砂处理后的盘管放置在工装架上就位后，两端分别经进口三通阀的一路和出口三通阀的一路接釉浆罐和真空吸料罐；所述进口三通阀的另一通路接加热器，所述出口三通阀的另一路回到加热器；

步骤五、操控进口三通阀和出口三通阀，并开启真空泵，使釉浆罐的釉浆料经盘管后吸往真空吸料罐，釉浆料在抽吸过程覆着在盘管内壁上；

步骤六、切换进口三通阀，使温度130℃的热气进入盘管，在将盘管内余浆吸净的同时，借助热气使覆着在盘管内壁上的釉浆形成湿膜，时间15-25秒；

步骤七、切换出口三通阀，热气经过盘管后回到加热器，保持120秒，将盘管内壁湿膜烘干；

步骤八、盘管外壁涂覆釉浆后，将盘管输入烧结炉后，在850±50℃下烧结，使内外表面形成搪瓷釉。

实施例二

本实施例的热交换盘管覆釉工艺方法基本步骤与实施例一相同，不同之处是喷砂处理先后从盘管两端进行，涂覆釉浆料也先后从盘管两端进行，这样可以使盘管内部的覆釉质量两端一致性更好。

归纳起来，采用上述实施例具有如下优点：（请补充归纳各种优点）

1）钢砂在盘管中的急速通过与管壁产生的摩擦可以有效清除杂质和锈迹，并在表面形成一定粗糙度，为覆釉奠定了良好基础；

2）喷砂表面硬化层不仅有助于防腐，而且有利于消除鳞爆；

3）负压吸式形成的釉层厚度均匀，不会出现吹入式在气流变向处导致的露底；

4）盘管内壁釉层烘干后不易流淌，且有利于避免烧结时的欠烧，因此内壁的釉层均匀、覆着好；

5）只需一次烧结，且热空气循环，节能效果十分显著；

6）专用设备形成了结构合理的循环系统，操控十分方便，便于实现批量生产。

试验证明，采用本实施例的方法不仅显著降低了能耗，而且盘管覆釉后几乎无鳞爆现象，可以确保所需的防腐性能。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种热交换盘管覆釉工艺方法，其特征在于包括如下基本步骤：

步骤一、将定位后的待覆釉盘管端口与喷砂设备受控于切换三通的喷砂管出口对接，所述切换三通具有喷砂进口和压缩空气进口；

步骤二、将切换三通切换到喷砂进口与出口相通位置，开启喷砂机后对盘管内进行喷砂处理；

步骤三、将切换三通切换到压缩空气进口与出口相通位置，停止喷砂，借助压缩空气吹净盘管内残余的钢砂；

步骤四、将喷砂处理后的盘管两端分别经进口三通阀的一路和出口三通阀的一路接釉浆罐和真空吸料罐；

步骤五、操控进口三通阀和出口三通阀，并开启真空泵，使釉浆罐的釉浆料经盘管后吸往真空吸料罐，釉浆料在抽吸过程覆着在盘管内壁上；

步骤六、切换进口三通阀，使温度100-150℃的热气进入盘管，在将盘管内余浆吸净的同时，借助热气使覆着在盘管内壁上的釉浆形成湿膜；

步骤七、切换出口三通阀，热气经过盘管后返回加热器，将盘管内壁湿膜烘干；

步骤八、盘管外壁涂覆釉浆后，将盘管在600-1200℃下烧结，使内外表面形成搪瓷釉。

2.根据权利要求1所述的热交换盘管覆釉工艺方法，其特征在于：所述步骤二采用粒径24-60目、硬度为HRC40-65的钢砂对盘管内进行喷砂处理5-60秒。

3.根据权利要求2所述的热交换盘管覆釉工艺方法，其特征在于：所述步骤六借助热气使覆着在盘管内壁上的釉浆形成湿膜的时间控制在15-25秒；所述步骤七将盘管内壁湿膜烘干的时间保持60-240秒。

4.实现权利要求1之3任一所述热交换盘管覆釉工艺方法的专用喷砂设备，其特征在于：包括上部装有下压夹持机构及喷砂管口且底部设有回收漏斗的喷砂仓，所述喷砂仓的一侧为与喷砂仓衔接的工装台；所述喷砂管口通过喷砂管路由切换三通的出口经喷砂进口与喷砂机连通，所述切换三通的另一接口为压缩空气进口；所述回收漏斗通过回收管道接至回收装置，所述回收装置通过底部漏斗与喷砂机连成循环系统。

5.实现权利要求1之3任一所述热交换盘管覆釉工艺方法的专用覆釉设备，其特征在于：含有釉浆罐、加热器、真空吸料罐以及进口三通阀、出口三通阀和工装架； 所述釉浆罐的底部通过供料管接进口三通阀的进口之一，所述进口三通阀的进口另一接至加热器；所述出口三通阀的出口之一经吸料管路接至真空吸料罐的上部，所述出口三通阀的出口另一经回气管路接至加热器；所述真空吸料罐的顶部通过真空管路接真空泵，所述真空吸料罐的底部通过回料管经回料泵接至釉浆罐。