CN1174522A - 用于对管件内部喷镀的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对管件,特别是蒸汽冷凝器及热交换器的冷却管的内表面进行塑料喷镀的装置。该装置有引入并输送喷镀材料的供液系统,操作由供液系统供给的喷镀材料的喷镀装置,以及监视、控制喷镀材料的供应和将喷镀材料喷到管子内壁上的工作过程的控制装置。喷镀装置有一根带有可安装在待喷镀管上的接口件的导向软管,以及一根带有喷嘴并可由导向软管导向,穿过接口件后进入待喷镀管子中去的喷镀软管。

Description

用于对管件内部喷镀的装置

本发明涉及的是一种用于喷镀管件内表面，特别是用于对蒸汽冷凝器及热交换器上的冷却管的内表面进行塑料喷镀的装置。

众所周知，在诸如发电设备中安装的蒸汽冷凝器上喷镀有塑料层，用于防止腐蚀，特别是锈蚀。管栅及由管栅引出的冷却液管常会受到外界影响，特别是要受到机械、化学及机电应力的影响。

机械应力是由冷却液夹带的固体颗粒、如沙粒引起的。此外，由于冷却液与待冷却的蒸汽之间的温度差可以高达100℃，由此可导致膨胀，从而特别是在冷却管的滚压区会产生机械应力。

化学应力是由于冷却液所具有的性质，例如含有盐、碱或酸性物质而产生的。特别是，众所周知，在采用海水或强碱性水流进行冷却时会产生腐蚀效果。

电化学腐蚀、或电镀腐蚀是由于金属界面的电镀元素的形成，特别是在由于从管栅到冷却管的过渡区内产生的，这种腐蚀会在电导液、如海水的作用下进一步加强。

不希望的物质的沉积或附着物质的形成等会对蒸汽冷凝器的功能产生有害影响，这种影响随着粗糙度的增大而增加，如同对腐蚀现象所产生的影响一样。其结果是，腐蚀及沉积现象缩短了蒸汽冷凝器的使用寿命，同时还使腐蚀及沉积点进一步增加。

由于上述原因，人们早就考虑到在蒸汽冷凝器上敷设可减少腐蚀的塑料喷镀层。特别是敷设环氧树脂形成的厚喷镀层。

不过，开始时，由于主要喷镀的是管栅本身，因而尚不能解决在管件上产生腐蚀及沉积现象的问题。后来，人们在管件的入口和出口处敷设喷镀层，用于保护这种特别薄弱的过渡区。前面所提到的已有技术的具体措施已公开在诸如GB-A-1 125 57，DE-U-1 939 665，DE-U-7 702562，EP-A-0 236 388以及EP-A-94 106 304等文献中。

然而，需要指出，只有在冷却液管上进行全面的喷镀才可能长期地防止腐蚀，从而保证有较长的使用寿命。不过，在某些情况下，由于这种冷却液管的长度过长而直径又很小，因而对其进行内喷镀相当困难。特别是在人们希望尽可能喷镀得均匀，以减少沉积及腐蚀点的形成点时就更加困难。同时，喷镀必须在现场并在尽可能短的时间内完成，以减少设备的停机时间。在蒸汽冷凝器中包含有大量冷却液管(通常有几千条管)的情况下，这就意味着喷镀工艺必须高度自动化及标准化。

为解决上述问题，本发明提出了一种装置，利用这种装置可尽快地获得尽可能均匀的喷镀层。

本发明的任务是通过如下方案实现的：本发明提供了一种用于对管件、特别是对蒸汽冷凝器的冷却液管内部进行塑料喷镀的装置，它带有一个引入并继续输送喷镀材料的供液系统、一个操作由供液系统供给的喷镀材料的喷镀装置以及一个用于监视、控制喷镀材料的供应及将喷镀材料喷射到管子内壁上去的工作过程的控制装置，在喷镀装置上有一根导向软管以及一根带有喷嘴并可在导向软管的导向下，借助于接口件引入到待喷镀管子中的喷镀软管。

本发明装置特别适用于对冷却液管进行快速、均匀及标准的内部喷镀。采用本发明装置，可以对已经清理过、准备好的管子一根接一根地进行塑料喷镀。在管子长达几米的情况下，每根管子所需要的喷镀时间至多几分钟。此外，要想仅仅对管子进行部分喷镀，或用不同的材料进行多层喷镀，例如采用一层底层再加一层主层和一层面层，都是轻而易举之事。

根据需要，喷镀软管可以通过导向软管在整个长度范围内，亦即在待喷镀管的整个范围内以预定的速度前后移动。在采用高压喷镀的情况下，软管应当具有必要的承压强度。总之，其强度应当能保证被拉到待喷镀管处，通常采用的是耐压软管。

根据需要，本发明装置可用于无气喷镀工艺并采用相应的喷镀软管及喷嘴。其中，喷嘴应当采用这样的结构，即，使喷镀装置在回程中进行喷镀，从而保证无遗漏地喷镀，并且喷镀层不会受到回拉时产生的拉痕的破坏。为保证与侧壁保持均匀的距离，在喷嘴区设置一间隔保持件。为便于喷镀，可根据需要在喷嘴前端设置一个锥孔，该锥孔与管壁之间有一特定的夹角。

为便于操纵本发明装置，特别是喷镀软管，将一个手持喷镀枪设置在导向软管端部。喷镀枪通过一铰链与导向软管连接，并安装在喷镀软管的接口件上。用手持喷镀枪可将该接口件压到待喷镀管端上，这样可借助于接口件使喷镀软管直接插入待喷镀管内。为便于与待喷镀管口配合，喷镀软管的接口件通常采用圆形或椭圆形结构，这样，一方面便于对中，另一方面便于与不同宽度的管子配合。与手持喷镀枪相连的接口件同时还起着间隔保持件及固定点的作用，保证喷镀软管在待喷镀管中在预定的长度范围内移动。

在喷镀软管中、特别是在邻近喷嘴处，最好设置一个小滤清器，以防喷嘴被颗粒状物质堵塞。此外还设置有一止回阀，该止回阀用于截断喷镀液的回流，以防在喷镀结束后喷镀液回流。

根据需要，在手持喷镀枪上还可设置一功能控制器，它至少可以给出工作指令，即至少可指示喷镀软管的前进和退回过程的开始及喷镀过程的开始。此外，根据需要，控制器上还可包括一个将自动操作转换为手动操作的转换开关，以便在特定情况下可完全用手动控制整个喷镀过程。

本发明装置适用于高压喷镀，例如在工作压力为5至10巴、特别是在10至250巴下进行工作。这意味着从抽吸泵至喷嘴的所有功能及功率都要根据该压力进行设计。所需要的一些零部件是已知的而且描述起来很复杂。

在供液装置区域内还可根据需要设置一个粗滤清器，它位于进液接管或软管处，用于将来自储液罐的喷镀液中的粗颗粒物质滤除。供液泵可采用靠背压工作的柱塞泵，以便保证只要喷镀液一喷出就可供应喷镀液。同时，柱塞泵还可为装置的工作提供必要的喷镀压力。

在喷镀液从供液泵至喷嘴的输送流程中还可根据需要设置一个止回阀及一个用于进一步滤清喷镀液的双回路滤清单元。其中，两个滤清装置相互并联在一个压差监视器上，该监视器用于指示污垢程度。压差监视器是通过控制单元工作的。该控制单元在必要时也可以显示测定值并可借助于一测量单元监视喷镀液的流量并调整滤清器的开关。由此可保证喷镀液可长时间地流动，并可及早发现并指示滤清器的堵塞，从而及时地停止喷镀过程而不会造成过早的损坏。

不言而喻，本发明的各个零部件可通过阀门，例如球阀获得全方位的保护，这样可在短时间内更换零部件。喷镀液的流程从带有滤清单元及测量单元的供液装置经由一根可承压的软管直接进入喷镀装置。在喷镀装置中，喷镀软管可根据需要缠绕在一滚筒上。滚筒通过一电机驱动，而电机则根据控制单元给出的指令工作。一当工作过程结束，喷镀软管就缠绕到滚筒上，直接进入滚筒上的导向软管中。

本发明装置的第三单元是控制单元，它监视进液及排液量和压力，并进行控制和显示。控制单元的作用是保证装置的工作性能及保证无磨擦的工作过程。在控制单元中可设定有关喷镀软管的进给长度、进给及回收速度的程序，以及有关喷镀速度及喷镀量的程序。其中，如前所述，该程序除功能可由操作者设定之外，还可将该装置转换到手动操作过程。在转换到手动操作过程时，中央监视单元仍继续工作，即仍监视和控制进液/排液过程及工作压力。

特别是，本发明提供了这样的可能性，即将喷镀软管的进给长度、回收速度连同喷镀液的排出量均编入程序中，从而可对大量的冷却液管进行标准的、快速的喷镀。

本发明装置最好设计成可移动的，以便能从安装地点移动到所需要的地点。根据需要，可将控制单元和供液单元组装在一个可移动件上，并通过耐压软管与喷镀装置连接，或通过缆线与手动控制器连接。在控制单元/供液单元与喷镀单元之间的供液管可为任意长度。由此可使相对较敏感的控制单元/供液单元远离正在工作的喷镀单元，这样既可以解决场地问题，又可以保护装置中较敏感的单元。

以下，参照附图进一步描述本发明的技术方案。其中：

图1表示供液系统的流程；

图2表示喷镀设备；

图3表示喷镀设备中的手持喷镀枪。

如图1所示，供液系统包括一根进液软管2，该软管在泵3的作用下吸入来自储液罐1内的喷镀材料。软管2不能承受压力，其直径可选为19mm。

根据需要，泵3可采用一个由压力气体驱动的、可双向作用的柱塞泵，即，可以在压力作用下吸入物质也可排出物质。该泵可根据背压自动地工作。也就是说，只有当排出喷镀材料时，例如在启动喷镀过程时，才开始供应喷镀材料。供液能力达到诸如在0巴下27 l/min就足够了。压力最大为500巴。

柱塞泵将被供应的材料经由一根可承受压力的导管、例如直径为10mm的导管4，及一个止回阀5，以及球阀6输送到双过滤器单元11a/11b中。在止回阀5与球阀6之间设置一根回流管9，该回流管经由气动球阀7及一个带有压力调节阀的回压调节阀组8引向储液罐中。

双过滤器单元11a/11b上连接有两个压力传感器10a/10b，它通过中央控制单元监视压力差。压力差的监视器通常作为过滤器阻塞指示器，这样，在一个过滤器阻塞时可及时地转换到另一过滤器上，并可及时地采取措施中止正在进行的喷镀过程。通过操作球阀6a/12a及6b/12b可顺利地转换过滤器单元。通过一个便于操作的测量单元13，例如一个齿轮测量单元或一个超声波单元可在中央控制单元内对喷镀液的流量进行可靠的测量、监视及指示，中央控制单元中包括根据压力差测量值、测量单元的测量值及泵3的输送功率而获得的控制喷镀过程所需要的数据。

被供应的材料从测量单元13经由导管14输送到图2所示的喷镀设备A中。

喷镀设备A设置在一个带有滚轮16的支架15上。喷镀软管18容装在一个支撑在支架15上的滚筒17中。在电机19的驱动下可使软管卷绕或展开。喷镀液通过与供液系统中的软管14相连的进液接管20供应给喷镀设备。喷镀材料从管接头20经由喷镀软管18输送到喷镀嘴处。

喷镀软管18通过一根导向软管21(图中未示出)从滚筒中引出。导向软管位于滚筒17上部的一个支柱22上。滚筒借助于一个固定的导向架上的滑块导向，这样，在喷镀软管18卷绕或展开时，滚筒可在水平方向移动。为进行卷绕或展开，一个与电机19连接的致动装置24移动导向滑块25，并使导向软管支柱22随之同步移动。通过操作一个位于导向装置23端部的终止开关可终止卷绕或展开。

图3表示了一件带有导向软管21的喷镀设备，该软管通过一个铰链26与手持喷镀枪27连接。手持喷镀枪27上有一个设置在手柄28上的手动功能控制器。通过该自动控制装置可控制软管前移、后移及喷镀。椭圆形的接口件29位于手持喷镀枪的前端，支撑在管端之上。喷镀软管18的端部从一个中心孔伸出并终止于喷嘴30处。

除了上述功能外，手持喷镀枪上的功能控制器上还可设置其他的用于操作中央控制单元的控制件。

本发明的装置特别适用于对小直径的长管件进行喷镀。根据需要，喷镀软管的喷镀速度可达到0.5-5m/s。采用20或30米长的喷镀管是完全没有问题的。

根据需要，该装置的工作压力范围可达到15至250巴。

在供液系统与喷镀装置相互分开的情况下，相互之间的距离不得超过10m，此时需要考虑在喷镀软管的工作长度上加上导向软管长度。从内部区域具有一定的平滑度的角度考虑，对导管的制作材料没有什么特殊的要求。

中央控制单元监视着装置的压力及总流量，并根据需要控制喷镀装置的进液量及出液量。本发明的另一优点是，通过中央控制单元可调整喷镀软管的工作过程，例如在喷镀软管开始工作后控制其伸出长度、伸出速度、回收速度以及在终点时喷射喷镀材料进行喷镀。

特别是，中央控制单元可保证在要求的时间内以恒定的压力提供恒定的液体流量，也就是说，在可能出现干扰时可及时可靠地中断喷镀过程。前面已经提示过，监视压力差如同监视流量。此外，使喷镀装置开始或终止喷镀和中断喷镀过程，既可通过中央控制单元根据预定的程序完成，也可通过手持喷镀枪的操作者来实现。

工作时，操作者在现场的设备上将手持喷镀枪上的接口件与干净的、预先准备好的管子连接起来，然后，在脉冲压力下使喷镀软管连同喷嘴一同外伸至该管子中。管子的长度以及外伸长度是预先在程序中确定的，以保证中央控制单元可自动停止软管的进给运动。在到达工作终止点后，或由中央控制单元或由操作者终止喷镀过程，同时也终止喷镀软管的后移，从而使软管在供应给喷镀装置预定的喷镀液后以预定的速度移回到管子的初始位置上。在到达接口件以后，或通过自动或通过手动结束喷镀过程。

喷镀也可采用多层喷镀。即在每一层仍处于活化状态的喷镀层上再喷镀另一层材料，从而使其产生化学交联。本发明装置的特点是在前后各工步中实现多层喷镀，硬化所需要的最长时间等于达到无粘性时的硬度所需要的时间。

有时，根据需要，在喷镀前可在清理过的表面上加一层底料，该底料通常是粘性较小的喷镀材料而且可嵌入锈蚀的坑槽中。这样可找平表面，改善其不平整度从而改善喷镀材料与表面的粘接性。此外，上述底层也可通过表面硬化处理等方法获得。

可用于本发明喷镀的最佳材料是经过冷硬化的环氧树脂，它同氨基硬化剂一同被处理过。本发明特别适合于输送并喷镀这种材料。

这种硬化材料通常包括填料、颜料、调节剂、稳定剂及其他常用的辅料，以保证其具有所需要的特性，特别是加工性及耐久性。在选择这些附加材料的颗粒时应当保证其能够顺利地通过在液体流程中设置的过滤装置。

在采用常用塑料组合物的情况下，如同其在用于其他用途时一样，对于本发明最重要的是，经过硬化处理的塑料物质在硬化后其抗腐蚀性及弹性都会降低。除了环氧树脂外还可以采用其他可满足上述要求的冷硬化的塑料组合物。不过，长期以来环氧一氨基系物质是最适合喷镀冷凝器管的最佳材料。

在冷却管中的喷镀层采用多层喷镀层而非普通的镀层的情况下，应当一层一层地喷镀，以保证逐步地获得喷镀面。必要时，扩展冷却液管上的最外层镀料使其延伸到露出金属的区域，这样可使下层的喷镀层被上层喷镀层完全覆盖。不过，外层覆盖面也可以比下层更厚。由于本发明装置容许喷嘴从冷凝器管中延伸出任意长度，因而特别适合于这种变化的喷镀层方案。

Claims (16)

1.一种用于对管件、特别是对蒸汽冷凝器的冷却液管内部进行塑料喷镀的装置，它带有一个引入并继续输送喷镀材料的供液系统(V)、一个操作由供液系统供给的喷镀材料的喷镀装置(A)，以及一个用于监视、控制喷镀材料的供应及将喷镀材料喷射到管子内壁上去的工作过程的控制装置，其特征在于，在喷镀装置(A)上有一根带有一个可安装到待喷镀管上的接口件(29)的导向软管(21)以及一根带有喷嘴(30)并可在导向软管(21)的导向下，穿过接口件(29)引入到待喷镀管子中的喷镀软管(18)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，喷镀软管(18)可以通过导向软管(21)在待喷镀管的整个长度上进行有控制的前后移动。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，喷镀软管(18)采用高压一无气喷镀软管，其上带有无气喷嘴(30)，该喷嘴用于在回程中进行喷镀。

4.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，导向软管(21)端部通过已经安装上的接口件(29)与一个手持喷镀枪连接，喷镀枪(27)通过一铰链(26)与导向软管(21)连接，喷镀软管(18)穿过手持喷镀枪(27)及接口件(29)。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，接口件(29)设计成一个间隔保持件，它基本上为椭圆形，以便于安装到待喷镀管的端部。

6.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，在喷镀软管(18)中接近喷嘴(30)处设置有一滤清器及一止回阀。

7.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，在手持喷镀枪(27)上还可设置一功能控制器(28)。

8.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，其工作压力为5至500巴、最好是10至250巴。

9.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，供液装置有一条带有一粗滤清器的进液软管(2)，它与一靠背压工作的供液泵(3)连接。

10.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，在向喷镀单元(A)输送喷镀液的输液管(4、14)的区域内设置有一止回阀和一双回路滤清单元(11a/11b)。

11.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，在喷镀单元(A)的区域内设置有一个用于容装喷镀软管(18)用的软管滚筒(17)。

12.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，控制单元监视并调整进液量和排液量以及工作压力。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，在控制单元中设定有关喷镀软管(18)的进给长度、进给和/或回收速度的程序。

14.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，控制单元中设定有关喷镀速度及喷镀量的程序。

15.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，上述装置设计成可移动的。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，控制及供液单元(V)与喷镀单元(A)分别支撑在两个相互分开的支架(15)上，相互之间通过供液软管(14)连接。

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