CN105289885B - 管式金属换热器外壁自动喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管式金属换热器外壁自动喷涂设备，主要包括涂料罐和喷头，所述喷头为可活动嵌套在换热钢管上的管式结构，一端具有环形结构，另一端与立杆相连接；所述立杆与换热钢管平行设置；所述喷头通过料管与涂料罐相连通；所述环形结构的内壁上沿周向均匀的分布有多个喷嘴，所述喷嘴正对换热钢管的外壁设置；所述喷头可沿立杆移动，从而带动环形结构沿换热钢管的轴向位移。本发明能均匀的将涂料喷涂在换热器管材外壁，喷涂效率高，并且可用于多排阵列式排布的管式金属换热器外壁涂料的施工。

Description

管式金属换热器外壁自动喷涂设备

技术领域

本发明涉及喷涂设备，具体的说是一种管式金属换热器外壁自动喷涂设备。

背景技术

换热器是在化工、炼油、食品、轻工、能源、制药、机械等工业领域常用的化工设备，其主要作用是实现热量转换，是提高能源利用率的主要设备之一。换热器的种类繁多，按照材质的不同可分为三大类：金属换热器、陶瓷换热器及塑料换热器，其中金属换热器为工业应用中最常用的换热器种类，原因是因为金属换热器采用的金属材质具有较高的导热系数，能够拥有很高的传热效率。

在实际使用过程中，由于换热器所接触的环境较为复杂，如高温环境、酸性环境、含尘气体环境等，因此在使用过程中不可避免的产生高温腐蚀、酸蚀、磨损、穿孔、积灰等问题，严重影响了换热器的使用效率和寿命。

对于金属换热器而言，面临的腐蚀问题主要是金属的腐蚀，其防腐蚀方法主要有两种，一是采用耐蚀材料，另外一种是对换热器管材表面进行保护处理。由于经济上的原因，一般企业难以接受价格昂贵的不锈钢、钛、铝、黄铜等耐蚀材料，因此大多数企业采用第二种方法，在其中向换热器管材表面涂防腐蚀层是运用最为广泛的方法，其具有价格便宜、涂装施工简单、维修补涂方便、应用范围广等优点。

目前用于金属换热器的涂层大多用无机非金属涂料，在涂装的过程中，基本使用人工采用涂料刷直接涂装或者是人工采用单喷口手持式喷枪进行施工。上述方法不仅施工速度慢，喷涂厚度不均匀、质量不稳定，还会出现多区域重复喷涂的现象。对于圆柱形管式金属换热器钢管，由于其施工面为弧形，采用单喷口手持式喷枪喷涂不可避免地导致部分涂料不能有效地喷涂在作业面上，并且会在空气中产生大量的涂料悬浮颗粒，不仅费时费力，造成涂料的大量浪费，还可能对作业者身体健康造成极大的危害。同时，用于金属换热器涂层的无机非金属涂料相对油漆而言，存在密度大、悬浮时间短、易沉淀等问题。目前现有的用于油漆喷涂的单喷口手持式喷枪，直接用于喷涂无机非金属涂料容易造成喷速不均匀、堵枪等现象。此外，组装完毕的多排阵列式排布的管式金属换热器相邻钢管之间间距较小、纵深较大，可操作的空间非常有限，无法采用人工涂刷或手持式喷枪进行施工。因此对于多排阵列式排布的管式金属换热器外壁涂料的施工，需要开发出一种适合在受限空间内高效施工的自动喷涂设备。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其能均匀的将涂料喷涂在换热器管材外壁，喷涂效率高，并且可用于多排阵列式排布的管式金属换热器外壁涂料的施工。

为实现上述目的，本发明所设计的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，主要包括涂料罐和喷头，其特殊之处在于：所述喷头为可活动嵌套在换热钢管上的管式结构，一端具有环形结构，另一端与立杆相连接；所述立杆与换热钢管平行设置；所述喷头通过料管与涂料罐相连通；所述环形结构的内壁上沿周向均匀的分布有多个喷嘴，所述喷嘴正对换热钢管的外壁设置；所述喷头可沿立杆移动，从而带动环形结构沿换热钢管的轴向位移。

在本发明中，喷头的形状为环形管状，嵌套在换热器的换热钢管的外壁，并且可以沿换热钢管移动；喷头上的喷嘴正对换热钢管的外壁环绕设置。由此结构，喷头可将涂料均匀的涂在换热钢管的外壁上，不仅提高了施工速度和喷涂质量，还增加了喷涂的面积，避免了运用有效作业面积小的单喷口手持式喷枪而造成涂料大量浪费的情况。由于喷头是嵌套在换热管上，所以在喷涂时可以一次性喷涂完成，不会因为换热管外壁为曲面，而造成漏涂、涂层不严密等质量问题，大大提高了喷涂的效率并且降低了人工的劳动强度。立杆与换热钢管平行的设计，解决了普通喷涂方式因换热管束之间距离狭窄而无法进行喷涂作业的问题。

进一步地，所述喷头的另一端通过含有驱动系统的自动小车与立杆相连，所述自动小车套接在立杆上与喷头的另一端固定连接；所述自动小车电性连接有控制器，所述控制器控制自动小车沿立杆移动。

运用控制器和电动小车，使喷头的位移自动化，进一步的降低了人工的劳动强度。并且使进行喷涂作业的工作人员远离喷涂工作区域，避免了工作人员因离喷涂工作区域太近而受无机非金属涂料的伤害。

更进一步地，所述喷头上连接有可送入压缩空气至喷嘴的连接气管，所述连接气管上设置有第三阀门。第三阀门用于控制连接气管的开闭。

通过连接气管将压缩空气送至喷嘴，这样可以使涂料雾化，解决了金属换热器所用的无机非金属涂料因密度大而造成喷涂不均匀，易堵塞喷嘴的问题。

再进一步地，所述环形结构为两个对称设置的半圆管组成；所述喷头的两端之间设置有使两个半圆管相互分开的展开开关和使环形结构折叠到与换热钢管平行的折叠开关。

将喷头的结构巧妙的设计为两个对称的结构，其半圆管可以相互分开闭合，并且能够折叠，这样的设计使喷头在间距狭小的换热钢管阵列之间可以方便的移动，进一步的解决了喷涂设备无法运用到多排阵列式排布的管式金属换热器中的问题。

还进一步地，所述涂料罐上设置有顶盖，在所述顶盖上设置有与大气连通的加料口和用于搅拌涂料罐内涂料的搅拌机；所述料管上靠近喷头的一端上设置有第二阀门，靠近涂料罐的一端上设置有第一阀门。

在涂料罐中设置有搅拌机，解决了金属换热器所用的无机非金属涂料悬浮时间短，易沉淀等问题。

作为优选技术方案，所述自动小车内设置有驱动轮，所述驱动轮紧贴立杆的外壁。

将自动小车内设置驱动轮的设计使得自动小车与立杆的接触更为紧密，使自动小车带动喷头在立杆上的移动更加稳定可靠。

所为优选技术方案，所述控制器包括微处理器、驱动模块和速度旋钮。

进一步地，所述立杆的两端分别设置有第一行程开关和第二行程开关，所述第一行程开关和第二行程开关与微处理器电性连接。

上述方案进一步的增强了本发明自动化的效果，第一行程开关和第二行程开关可以限值自动小车的位移。

在上述技术方案中，所述立杆安装在底座上，所述底座与换热钢管垂直设置，所述立杆可在底座上沿着垂直于换热钢管的方向移动。

进一步地，所述立杆通过滑块和滑轨在底座上移动，所述底座上设置有滑轨，所述滑块的底部有与滑轨相匹配的凹槽，所述滑块通过凹槽安装在底座上与立杆的一端固定连接。

将立杆也设计为可以移动效果，更加增加了本发明运用在多排阵列布置的管式金属换热器中的便利性。当其中一根换热钢管喷涂完毕后，可以将立杆带动的喷头直接移动到下一根换热钢管上。

综上所述，与现有技术相比，本发明的优点在于：使用方便、成本低廉、喷涂效率高、涂料浪费少、节能环保，满足较大密度的无机非金属涂料在多排阵列式排布的金属换热器外壁的喷涂要求。

附图说明

图1为本发明的较好实施例的结构示意图。

图2为本发明的较好实施例在工作状态下的俯视结构示意图。

图3为图2中喷头部分的放大结构示意图。

图中：涂料罐1、喷头2、立杆3、控制器4、连接气管5、料管6、顶盖7、搅拌机8、加料口9、底座10、滑轨11、滑块12、第一阀门13、自动小车14、第二阀门15、喷嘴16、第三阀门17、展开开关18、折叠开关19、第一行程开关20、第二行程开关21、驱动轮22、换热钢管23、半圆管24。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图1至3所示，本发明所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备主要由三个部分组成：涂料罐1、喷头2和立杆3。

在涂料罐1内装有无机非金属涂料，涂料罐1上有圆形的顶盖7，在顶盖7上开有加料口9，所述加料口9与大气相通；顶盖7上还设置有搅拌机8，搅拌机8的叶片深入至所述涂料内，用于将涂料搅拌均匀。

喷头2为管式结构，可活动嵌套在换热钢管23上；喷头2的腔体中能流动有涂料罐1中的涂料。喷头2的一端由两个对称设置的半圆管组成了一个环形结构，在环形结构的内壁上沿周向均匀的分布有喷嘴16，所述喷嘴16正对换热钢管23设置。

立杆3与换热钢管23平行设置，立杆3安装在底座10上。底座10与换热钢管23垂直设置，底座10上有导轨11。立杆3的一端固定连接有滑块12，所述滑块12的底部有与导轨11相匹配的凹槽。由此，当立杆3通过滑块12安装在底座10上以后，立杆3就可沿导轨11滑动，立杆3滑动的方向与换热钢管23垂直。

涂料罐1通过料管6与喷头2连通，涂料罐1中的涂料通过料管6流入至喷嘴16。在料管6上靠近涂料罐1的一端设置有第一阀门13，靠近喷头2的一端设置有第二阀门15。

喷头2的另一端通过自动小车14与立杆3连接。在自动小车14内设置有驱动轮22，所述驱动轮22紧贴立杆3设置，自动小车14安装在立杆3上可沿立杆3移动。由此，喷头2被自动小车14带动着可沿立杆3移动。

所述自动小车14内含有驱动系统，自动小车14电性连接有控制器4。控制器4包括微处理器，驱动模板，速度旋钮。通过控制器4，自动小车14可自动的在立杆3上移动。在立杆3的两端分别设置有第一行程开关20和第二行程开关21。所述第一行程开关20和第二行程开关21与微处理器电性连接并且受控制器4控制。

在喷头2的两端之间设置有连接气管5、展开开关18和折叠开关19。连接气管5可将压缩空气送入至各个喷嘴16，在连接气管5上设置有第三阀门17。展开开关18可使两半圆管24相互分开，折叠开关19可使两半圆管24指向与换热钢管23平行的方向折叠。

当本发明工作时，按如下步骤操作：

步骤一，打开展开开关18，使两半圆环24相互分开，再打开折叠开关19，使两半圆环24折叠；将底座10垂直并设置在一排换热钢管23旁，移动立杆3，使喷头2到达需要喷涂的第一根换热钢管23旁边。

步骤二，通过操作控制器4，使自动小车14沿着立杆3移动，直到自动小车14到达第一行程开关20则停止；关闭折叠开关19，使两半圆环24设置与第一根换热钢管23垂直，再关闭开关18，使两半圆环24相互闭合形成环形结构嵌套在换热钢管23上。

步骤三，关闭第一阀门13、第二阀门15和第三阀门17；将无机非金属涂料从加料口9加入涂料罐1内，开启搅拌机18，使涂料搅拌均匀。

步骤四，依次开启第一阀门13、第二阀门15和第三阀门17，将涂料和压缩空气送入至喷嘴16；涂料均匀喷出后，操作控制器4，使自动小车14沿着立杆3匀速移动，对换第一根热钢管23进行喷涂。

步骤五，自动小车14移动至第二行程开关21则停止，第一根钢管23喷涂完毕；依次关闭第三阀门17、第二阀门15和第一阀门13。

步骤六，依次打开展开开关18和折叠开关19，使喷头2与已喷涂完毕的换热钢管23相互平行；移动滑块12，使立杆3带动喷头2移动至下一根需要进行喷涂的钢管旁边。

步骤七，重复步骤二至步骤六的工作，直至滑块12在底座10上移动完毕，并且底座10旁边的一排换热钢管23全部喷涂完毕。

步骤八，将底座10挪至下一排需要喷涂的换热钢管23旁，重复步骤一至步骤七的工作，直至将所有的换热钢管23喷涂完毕，就此，管式金属换热器的喷涂工作也进行完毕。

以上所述仅为本发明的较好实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管式金属换热器外壁自动喷涂设备，主要包括涂料罐(1)和喷头(2)，其特征在于：所述喷头(2)为可活动嵌套在换热钢管(23)上的管式结构，一端具有环形结构，另一端与立杆(3)相连接；所述立杆(3)与换热钢管(23)平行设置；所述喷头(2)通过料管(6)与涂料罐(1)相连通；所述环形结构的内壁上沿周向均匀的分布有多个喷嘴(16)，所述喷嘴(16)正对换热钢管(23)的外壁设置；所述喷头(2)可沿立杆(3)移动，从而带动环形结构沿换热钢管(23)的轴向位移；

所述环形结构为两个对称设置的半圆管(24)组成；所述喷头(2)的两端之间设置有使两个半圆管(24)相互分开的展开开关(18)和使环形结构折叠到与换热钢管(23)平行的折叠开关(19)。

2.根据权利要求1所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述喷头(2)的另一端通过含有驱动系统的自动小车(14)与立杆(3)相连，所述自动小车(14)套接在立杆(3)上与喷头(2)的另一端固定连接；所述自动小车(14)电性连接有控制器(4)，所述控制器(4)控制自动小车(14)沿立杆(3)移动。

3.根据权利要求1所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述喷头(2)上连接有可送入压缩空气至喷嘴(16)的连接气管(5)，所述连接气管(5)上设置有第三阀门(17)。

4.根据权利要求1所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述涂料罐(1)上设置有顶盖(7)，在所述顶盖(7)上设置有与大气连通的加料口(9)和用于搅拌涂料罐(1)内涂料的搅拌机(8)；所述料管(6)上靠近喷头(2)的一端上设置有第二阀门(15)，靠近涂料罐(1)的一端上设置有第一阀门(13)。

5.根据权利要求2所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述自动小车(14)内设置有驱动轮(22)，所述驱动轮(22)紧贴立杆(3)的外壁。

6.根据权利要求2所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述控制器(4)包括微处理器、驱动模块和速度旋钮。

7.根据权利要求6所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述立杆(3)的两端分别设置有第一行程开关(20)和第二行程开关(21)，所述第一行程开关(20)和第二行程开关(21)与微处理器电性连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述立杆(3)安装在底座(10)上，所述底座(10)与换热钢管(23)垂直设置，所述立杆(3)可在底座(10)上沿着垂直于换热钢管(23)的方向移动。

9.根据权利要求8所述的管式金属换热器外壁自动喷涂设备，其特征在于：所述立杆(3)通过滑块(12)和滑轨(11)在底座(10)上移动，所述底座(10)上设置有滑轨(11)，所述滑块(12)的底部有与滑轨(11)相匹配的凹槽，所述滑块(12)通过凹槽安装在底座(10)上与立杆(3)的一端固定连接。