專利名稱：氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種化工用氟塑料熱交換器，尤其涉及一種管板連接強(qiáng)度高，密封性好的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置及方法。
背景技術(shù)：
氟塑料換熱器都是由許多小直徑薄壁PTFE傳熱管組成的管束與PTFE管板通過熔接成型的，但由于PTFE之間的熔接性能較差，管束與管板之間的熔接強(qiáng)度低，熔接深 度淺，導(dǎo)致熔接后的泄漏率高，且對(duì)于泄漏的氟塑料換熱器往往只能用四氟銷子進(jìn)行返エ堵漏，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且堵漏效果差，氟塑料換熱器在使用過程中仍然存在極大的安全隱患。為了提高管板的連接強(qiáng)度，人們?cè)诠馨彘g填加一段熔接性能較好的PFA材質(zhì)的管，雖然可部分提高熔接深度，使管板間的連接強(qiáng)度有所提高，但由于熔接過程中熔體沒有壓力，因此熔體處極易因溫度的波動(dòng)而產(chǎn)生氣泡等缺陷，同樣不能從根本上解決管板間的可靠熔接問題。中國專利公開了ー種熱交換器、熱交換器或其構(gòu)成部件的氟化處理方法以及熱交換器的制造方法(CN1575404A)，它是在含有氟化處理用氣體的氣氛中加熱熱交換器構(gòu)成部件的加熱エ序和將經(jīng)過加熱エ序的構(gòu)成部件安裝在所希望的熱交換器的預(yù)定部位的安裝エ序，在含有氟化處理用氣體的氣氛中對(duì)由多個(gè)熱交換器構(gòu)成的部件組裝、并且多個(gè)構(gòu)成部件在組裝狀態(tài)下通過釬焊接合成一體的熱交換器組裝體進(jìn)行加熱的加熱エ序。雖然此裝置通過對(duì)基材表面進(jìn)行氟化處理，使其對(duì)水或水蒸汽介質(zhì)具有耐腐蝕性，但此裝置無法適用于具有一定腐蝕性的化工原料介質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是提供了一種管板連接強(qiáng)度高，密封性好的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的氟塑料管束與氟塑料板之間的熔接性能較差，熔接深度淺，連接強(qiáng)度低，導(dǎo)致熔接后的管板泄漏率高等技術(shù)問題。本發(fā)明還提供了一種管板變形量小的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的管板熔接后氟塑料板變形嚴(yán)重，安裝后密封性差，極易污染電子化學(xué)品等技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，包括熔結(jié)爐，在熔結(jié)爐上設(shè)有氟塑料熱交換器管板組件的導(dǎo)入ロ，在導(dǎo)入ロ對(duì)應(yīng)的熔結(jié)爐內(nèi)設(shè)有限漲環(huán)，限漲環(huán)夾持固定在導(dǎo)入口的邊沿上，氟塑料熱交換器管板組件插接在限漲環(huán)內(nèi)，且氟塑料熱交換器管板組件上的氟塑料板外環(huán)面與限漲環(huán)的內(nèi)環(huán)面間設(shè)有間隙，在與限漲環(huán)對(duì)應(yīng)的氟塑料熱交換器管板組件內(nèi)設(shè)有若干防漲銷，防漲銷對(duì)應(yīng)匹配插接在氟塑料熱交換器管板組件的氟塑料管束通孔內(nèi)。通過在熔結(jié)爐底部設(shè)置氟塑料熱交換器管板組件的導(dǎo)入ロ，并將氟塑料熱交換器管板組件對(duì)應(yīng)于氟塑料板的一端置入熔結(jié)爐內(nèi)，且在氟塑料板的外側(cè)套設(shè)限漲環(huán)，在插接在氟塑料板上的氟塑料管束內(nèi)安插防漲銷后啟動(dòng)熔結(jié)爐，并加熱至熔點(diǎn)以上，由于氟塑料溫升后體積膨脹，限漲環(huán)及防漲銷使氟塑料板與氟塑料管束間產(chǎn)生擠壓力，從而使氟塑料管束外側(cè)與對(duì)應(yīng)的氟塑料板孔內(nèi)側(cè)充分融合在一起，并可通過調(diào)整限漲環(huán)與氟塑料板的間隙來控制壓力，確保氟塑料板與氟塑料管束之間可靠熔接，熔接深度可達(dá)50mm以上，使熔接面幾乎無任何缺陷，氟塑料板與氟塑料管束熔接后的泄漏率為零，從而徹底解決氟塑料換熱器易泄漏的問題。作為優(yōu)選，在所述限漲環(huán)的上表面設(shè)有變形限位板，在限漲環(huán)的下表面設(shè)有環(huán)形定位板，限漲環(huán)夾持在變形限位板與環(huán)形定位板之間，且變形限位板和環(huán)形定位板通過調(diào)節(jié)螺桿固定在導(dǎo)入口的內(nèi)側(cè)邊沿上。由于氟塑料板的上下面存在較大的溫差，因此氟塑料板在冷卻過程中會(huì)產(chǎn)生較大的變形，通過在氟塑料板的上表面上設(shè)置變形限位板，并可通過調(diào)節(jié)螺桿來上下調(diào)節(jié)變形限位板的位置，使變形限位板始終平壓在氟塑料板的上表面，從而限制了氟塑料板的變形，使20至30mm的變形量降低至Imm以下，最大化的改善了氟塑料板的變形缺陷，確保氟塑料熱交換器安裝后密封可靠，避免污染電子化學(xué)品的現(xiàn)象。作為更優(yōu)選，所述環(huán)形定位板水平延伸至氟塑料管束，且在環(huán)形定位板外側(cè)面上設(shè)有環(huán)形隔熱墊。環(huán)形隔熱墊對(duì)熔接爐起保溫作用，防止熔接爐內(nèi)熱量散失，確保熔接爐內(nèi)的管板溫度衡定。 作為優(yōu)選，在所述防漲銷的內(nèi)側(cè)端設(shè)有防脫凸頭。防脫凸頭防止防漲銷自氟塑料管束內(nèi)脫出。作為優(yōu)選，所述限漲環(huán)與氟塑料板的間隙為氟塑料板直徑的2%至4%。合理的間隙，可保證氟塑料板與氟塑料管束間的擠壓カ。ー種采用氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置的管道村里方法，包括如下順序步驟
I)取氟塑料熱交換器管板組件，并將防漲銷由上向下插入各氟塑料管束通孔內(nèi)；
2)再將氟塑料熱交換器管板組件自導(dǎo)入口置入熔結(jié)爐內(nèi)，將氟塑料板夾緊固定在導(dǎo)入ロ的邊沿；
3)啟動(dòng)熔結(jié)爐，使熔結(jié)爐內(nèi)溫度升至300°至350°后保溫，使氟塑料管束充分融合在氟塑料板上；
4)關(guān)閉熔結(jié)爐，當(dāng)熔結(jié)爐內(nèi)溫度降至氟塑料板熔點(diǎn)溫度時(shí)不斷調(diào)節(jié)緊固調(diào)節(jié)螺桿，使變形限位板始終平壓在氟塑料板的上表面，直至熔結(jié)爐溫度降至室溫；
5)拆除氟塑料熱交換器管板組件；
6)切削加工氟塑料板表面；
作為優(yōu)選，所述步驟3)中的保溫時(shí)間為100至600分鐘。將氟塑料熱交換器管板組件對(duì)應(yīng)于氟塑料板的一端置于熔接爐內(nèi)，并在氟塑料板的外側(cè)設(shè)置了限漲環(huán)，當(dāng)管板組件的溫度隨爐溫的升高到熔點(diǎn)324°左右時(shí)，管板開始熔融，氟塑料板的體積膨脹，向內(nèi)外同時(shí)擴(kuò)張，此時(shí)支撐在氟塑料管束內(nèi)的防漲銷限制了氟塑料管束向內(nèi)變形，限漲環(huán)限制了氟塑料板向外膨脹，此時(shí)氟塑料板和氟塑料管束在熔點(diǎn)以上的溫度區(qū)域內(nèi)同時(shí)受到了衡定的壓力作用，通過一定保溫的保壓后二者即完全熔接于ー體。由于氟塑料板的上部完全處在熔接爐內(nèi)，因此溫度與爐溫基本保持一致，而氟塑料板的下部由于存在熱量散發(fā)，因此與氟塑料板的上部產(chǎn)生了較大的溫差，膨脹量的不同使氟塑料板產(chǎn)生了較大的變形，規(guī)格較大的氟塑料板變形量一般可達(dá)30mm以上，因此熔接后的降溫過程需進(jìn)行控制，當(dāng)溫度降到熔點(diǎn)以下時(shí)開始由上至下不斷調(diào)節(jié)變形限位板的位置，使氟塑料板的平整度接近未熔接前狀況，冷卻后可保證氟塑料板的變形量小于1_。兩端的管板全部熔接完成后，對(duì)氟塑料板表面進(jìn)行切削エ，使氟塑料板表面保持平整、光潔，使化學(xué)品不易殘留在氟塑料板表面，避免下次使用時(shí)產(chǎn)生污染。因此，本發(fā)明的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置及方法具有下述優(yōu)點(diǎn)使氟塑料熱交換器的管板可靠熔接，熔接深度可達(dá)50mm以上，且熔接面無任何缺陷，泄漏率為零，徹底解決氟塑料換熱器容易泄漏的問題，同時(shí)又很好的解決了熔接時(shí)氟塑料板變形量大的問題，提高了換熱器的密封性，尤其是應(yīng)用在電子化學(xué)品的換熱器管板不會(huì)因不平整的因素而導(dǎo)致化學(xué)品殘留，避免電子化學(xué)品受到污染。


圖I是本發(fā)明的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I所示A處的放大圖；
圖3是圖2所示B處的放大圖。
具體實(shí)施例方式 下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說明。實(shí)施例
如圖I所示，本發(fā)明的ー種氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，包括熔結(jié)爐1，在熔結(jié)爐I的底部開有ー個(gè)氟塑料熱交換器管板組件2的導(dǎo)入口 3，如圖2所示，在導(dǎo)入口 3內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)的熔結(jié)爐I內(nèi)同軸裝有ー個(gè)限漲環(huán)4，在限漲環(huán)4的上表面平行放置一個(gè)變形限位板6，變形限位板6呈環(huán)形，在限漲環(huán)4的下表面平行放置一個(gè)環(huán)形定位板7，環(huán)形定位板7水平延伸至氟塑料管束22的外側(cè)，且在環(huán)形定位板7外側(cè)面平置一個(gè)環(huán)形隔熱墊10，限漲環(huán)4夾持在變形限位板6與環(huán)形定位板7之間，且變形限位板6、環(huán)形定位板7和環(huán)形隔熱墊10通過10個(gè)調(diào)節(jié)螺桿8固定在導(dǎo)入口 3的內(nèi)側(cè)邊沿上，氟塑料熱交換器管板組件2對(duì)應(yīng)于氟塑料板21的一端插接在限漲環(huán)4內(nèi)，氟塑料板21外環(huán)面與限漲環(huán)4內(nèi)環(huán)面間的間隙為5_，如圖3所示，在與限漲環(huán)4對(duì)應(yīng)的氟塑料熱交換器管板組件2內(nèi)設(shè)有若干個(gè)防漲銷5，在防漲銷5的內(nèi)側(cè)端一體式連接有圓柱狀的防脫凸頭9，防漲銷5對(duì)應(yīng)匹配插接在氟塑料熱交換器管板組件2的氟塑料管束22通孔內(nèi)。使用時(shí)，如圖2所示，包括如下順序步驟
1)取氟塑料熱交換器管板組件2，并將防漲銷5由上向下插入各氟塑料管束22的通孔
內(nèi)；
2)再將氟塑料熱交換器管板組件2上對(duì)應(yīng)于氟塑料板21的一端自導(dǎo)入口3置入熔結(jié)爐I內(nèi)的限漲環(huán)4內(nèi)，并緊調(diào)節(jié)螺桿8，將氟塑料板21夾緊固定在導(dǎo)入口 3的邊沿；
3)啟動(dòng)熔結(jié)爐1，熔結(jié)爐I內(nèi)溫度升至340°時(shí)保溫300分鐘，使氟塑料管束22充分融合在氟塑料板21上；
4)關(guān)閉熔結(jié)爐1，當(dāng)熔結(jié)爐I內(nèi)的溫度降至324°時(shí)不斷調(diào)節(jié)緊固調(diào)節(jié)螺桿8，使變形限位板6始終平壓在氟塑料板21的上表面，直至熔結(jié)爐I溫度降至室溫；
5)拆除氟塑料熱交換器管板組件2；
6)切削加工氟塑料板21表面。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.ー種氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，其特征在于包括熔結(jié)爐(1)，在熔結(jié)爐(I)上設(shè)有氟塑料熱交換器管板組件(2)的導(dǎo)入口(3)，在導(dǎo)入口(3)對(duì)應(yīng)的熔結(jié)爐(I)內(nèi)設(shè)有限漲環(huán)(4)，限漲環(huán)(4)夾持固定在導(dǎo)入口(3)的邊沿上，氟塑料熱交換器管板組件(2)插接在限漲環(huán)(4)內(nèi)，且氟塑料熱交換器管板組件(2)上的氟塑料板(21)外環(huán)面與限漲環(huán)(4)的內(nèi)環(huán)面間設(shè)有間隙，在與限漲環(huán)(4)對(duì)應(yīng)的氟塑料熱交換器管板組件(2)內(nèi)設(shè)有若干防漲銷(5)，防漲銷(5)對(duì)應(yīng)匹配插接在氟塑料熱交換器管板組件(2)的氟塑料管束(22)通孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，其特征在于在所述限漲環(huán)(4)的上表面設(shè)有變形限位板(6)，在限漲環(huán)(4)的下表面設(shè)有環(huán)形定位板(7)，限漲環(huán)(4)夾持在變形限位板(6)與環(huán)形定位板(7)之間，且變形限位板(6)和環(huán)形定位板(7)通過調(diào)節(jié)螺桿(8)固定在導(dǎo)入口(3)的內(nèi)側(cè)邊沿上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，其特征在于所述環(huán)形定位板(7 )水平延伸至氟塑料管束(22 )，且在環(huán)形定位板(7 )外側(cè)面上設(shè)有環(huán)形隔熱墊(10 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，其特征在于在所述防漲銷(5)的內(nèi)側(cè)端設(shè)有防脫凸頭(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置，其特征在于所述限漲環(huán)(4)與氟塑料板(21)的間隙為氟塑料板(21)直徑的2%至4%。
6.ー種采用權(quán)利要求I所述裝置的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)方法，其特征在于包括如下順序步驟 1)取氟塑料熱交換器管板組件(2)，并將防漲銷(5)由上向下插入各氟塑料管束(22)通孔內(nèi)； 2)再將氟塑料熱交換器管板組件(2)自導(dǎo)入口(3)置入熔結(jié)爐(I)內(nèi)，將氟塑料板(21)夾緊固定在導(dǎo)入口(3)的邊沿； 3 )啟動(dòng)熔結(jié)爐(I )，使熔結(jié)爐(I)內(nèi)溫度升至300°至350°后保溫，使氟塑料管束(22)充分融合在氟塑料板(21)上； 4)關(guān)閉熔結(jié)爐(1)，當(dāng)熔結(jié)爐(I)內(nèi)溫度降至氟塑料板(21)熔點(diǎn)溫度時(shí)不斷調(diào)節(jié)緊固調(diào)節(jié)螺桿(8)，使變形限位板(6)始終平壓在氟塑料板(21)的上表面，直至熔結(jié)爐(I)溫度降至室溫； 5)拆除氟塑料熱交換器管板組件(2)； 6)切削加工氟塑料板(21)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)方法，其特征在于所述步驟3)中的保溫時(shí)間為100至600分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種化工用氟塑料熱交換器，提供了一種管板連接強(qiáng)度高，密封性好的氟塑料熱交換器管板燒結(jié)裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的氟塑料管束與氟塑料板之間的熔接性能較差，熔接深度淺，連接強(qiáng)度低，導(dǎo)致熔接后的管板泄漏率高等技術(shù)問題，它是在氟塑料板與氟塑料管束熔接時(shí)，在氟塑料管束內(nèi)安插防漲銷，在氟塑料板外套設(shè)限漲環(huán)，并將其置入熔接爐后加熱至熔點(diǎn)以上，氟塑料溫升后體積膨脹，限漲環(huán)及防漲銷使氟塑料板與氟塑料管束間產(chǎn)生壓力，從而使氟塑料管束外側(cè)與對(duì)應(yīng)的氟塑料板孔內(nèi)側(cè)充分融合在一起。
文檔編號(hào)B29C65/02GK102689437SQ201210111479
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者何正綱, 顧秋林 申請(qǐng)人:東陽市四達(dá)氟塑有限公司