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涂塑前钢管怎样实现加工前预热?

来源:http://www.81929.net/article/20191231242.html

    新型环保输水管—外镀锌内涂塑钢管,在广东省中山市成功开发。它填补了华南地区的空白,并被列为国家重点新产品
    目前我国供水用管大多以镀锌钢管为主,由于镀锌管与水接触后会产生一层白锈(白浊),对人体有害,而且耗能高、污染大,不符合环保要求.现在世界上发达国家如美国、日本等已禁止使用,而是用一种绿色洁净、对人体无害的内壁涂层的锌管代替.为此,中山市华通钢管工业公司从环保和服务社会的角度出发,引进国外先进技术和工艺,经过反复试验成功开发出外镀锌内涂塑钢管。
    外镀锌内涂塑钢管以华通牌(WALTON)热浸锌钢管和属国内空白的美国杜邦化工有限公司生产的管道防腐纯环氧粉末涂料,引进美国、日本先进的生产技术和设备,对热浸镀锌钢管深加工而成。新产品与传统的镀锌管相比,具有耐腐性能好、卫生指标好、机械强度高、耐热、耐寒、使用寿命长等优点。
    外镀锌内涂塑钢管拥有热浸镀锌钢管和塑料管的双重优点,可广泛运用在民用、工业供水,污水输送,通信线路,光纤电缆,煤气输送等领域。

    钢管涂塑所涂塑膜可分为热塑性塑膜和热固性塑膜。涂热塑性塑膜,有的厂家采用常温粘结法(用一种粘结剂),就其质量和成本与加热钢管涂覆塑粉比较,后者比前者更具优点。因此,目前国内外以塑粉涂热塑性塑膜的涂塑钢管,多采用将热塑性塑粉熔融于加热后的钢管管壁上一这种涂塑钢管塑膜的附着力强(可达SON/ mm-)且均匀一致,而采用粘结剂粘结虽然可以在常温下进行,但其附着力仅为1ON / mmr且不均匀,有较大差异,易出现气泡,防蚀能力较差,使用寿命较短,施工不易控制,仅适用于接口面积小的管道,
    采用热固性塑粉,喷涂时可在常温下进行,但塑膜固化仍需加热,因此,在钢管涂塑中钢管加热是重要的工序。

    各种塑粉对钢管的加热温度有不同的要求,但要求钢管加热温度均匀是相同的。如果钢管加热后各部位温度不均匀,势必造成局部塑膜薄厚不均或固化不良,而塑粉涂料加热(固化)温度比液体塑料涂覆{国内目前尚未有用液体塑料涂覆钢管的生产厂家》时的要求更为严格。因此,在用塑粉涂覆钢管时,一般要求加热炉内的温差不大于t 1090:由于要求较高,加热沪的造价也就比较高:
    钢管涂塑加热炉用烧煤来加热不易控制温度,目前世界各国所用加热炉多采用烧天然气‘煤气、石油,或者采用电加热炉‘热风循环炉.远红外加热炉等。
    涂塑钢管所用的加热炉,其炉内最高温度应在50(l℃以下,属中温炉二采用什么方法进行加热,要根据具体条件而定,但不论采用何种加热方式均必须满足下列技术要求:
    (1)热效率高(应在50}Jc以上!,节约能源;
    (2)炉内加热钢管空间各测点的温差,应不大于士5};
    (3)加热炉加热温度应能自动调节,控温装置准确,操作方便;
    (4)加热炉产生的废烟、废气应能及时排放,以避免污染所加热的钢管和生产车间的环境;
    (5)应能适应涂塑机的生产能力(包括直径,长度和产量)连续加热钢管,钢管进出加热炉完全自动化机械。

    火馅烘烤法加热钢管是因为钢管导热性能较好,受热温度较易均匀,烧天然气加热系统是最为常用的钢管加热设备,适用于加热直径7bmmi 3")以上,壁厚不小于4mm的钢管:
    火焰烘烤加热设备中放置钢管的旋转架的辊轮距,可根据所加热钢管的不同长度和直径调节,在长度方向调节可控制非加热段烧嘴的开关在旋转架的下方装有天然气(煤气、油雾化)烧嘴,开动旋转辊后钢管按一定转速转动(转速可根据钢管直径大小调节,旋转台辊架的高低也可调1在钢管转动的同时,烧嘴在钢管需加热部位自动点燃(火焰高度可调),火苗直烧钢管,按所需加热钢管的直径和壁厚控制加热时间和火焰强度,并随时用熔化测温试笔检测钢管各部加热温度,直到钢管加热到所需温度可高于上限5℃》后停止加热,钢管继续转动,操作人员测温。如钢管温度有局部过高则用吹风冷却;如局部温度过低则用重熔枪火焰局部再加热,直到钢管各部位温度均匀一致。为保证钢管各部位温度一致,对法兰部位应多配置烧嘴,并要求各烧嘴火焰高度、强度基本一致_
    此外,对燃烧装置的管路‘阀门及其开关等均有较高要求,绝对避免漏气和发生火灾,燃烧的气体和油雾也必须纯净。由于对设备系统的各项技术指标要求较高,因此这种燃烧加热设备的造价较高:
    在一固定容积的炉内安装有电热器,可以是普通电热丝或远红外电热器。为使炉内温度均匀,可采用热风循环系统。采用远红外电热管、也可在炉内壁装不锈钢反射板。炉壁应采用较好的保温材料,,}'门应开闭方便快速,避免或减少热损失:电加热炉的炉温应能自动调节,若装上自动控制系统则更好。
    为提高节能效果,钢管涂塑加热炉可采用远红外加热节电技术。采用辐射技术设计的新炉型,被称作工业低温辐射加热炉,其结构优化设计包括两方面内容:一是炉体节能优化设计:二是从经济上及使用性能上的优化设计。辐射加热沪按其形状类型可分为箱式与通过式。各类形状的加热炉体虽然在结构上各有差异,但在结构设计上所考虑的原则是相同的。3.I加热炉炉体及其热耗量
    现以通过式加热炉为例.说明加热炉炉体结构优化设计对远红外加热节能所起的j乍用。
    远红外辐射加热炉炉体的作用是保持加热沪内一定的温度,减少热量损失,提高热效率。因此,增强炉体的保温性能、减少热损失,是提高加热炉热效率的关键。
    远红外辐射加热炉炉体的主要结构由排风骨架和保温壁板组成。加热炉的总热耗量可由以下热平衡式获得:





    保温壁板的作用是使炉体密封和保温。通常情况下炉子外壁散失热量占全部热负荷的,因此保温壁板优化设计可以减少炉体散热损失、提高热效率.保温壁板的结构如图I所示。


    为了减少散热损失,首先是采取冷炉壁设计技术:根据远红外节电技术匹配一吸收理论,内板应选择对远红外辐射射线吸收率低的材料,因此采用抛光的铝板作为保温壁的内板二由于铝板对远红外射线反射率高,使内壁温度降低二由传热公式}7二K·F·6T可知,温差减小,散热量也就减少,从而减少热损失。
    其次在保温材料的选择及经济保温层厚度的设计上,采用复合保温技术,即采用硅酸铝纤维毡和岩棉板复合绝热材料。虽然这两种材料的导热系数相差不大,但硅酸铝纤维毡的造价高、耐高温性能好,因此在炉壁内侧采用硅酸铝纤维毡,而外侧使用岩棉板。在保温层厚度设计上增加保温层厚度。相应的可提高保温性能,减少热量损失、但设备成本也将随之增加,所以不能过多地增加厚度:对低温辐射加热炉.根据经验,经济保温层厚度为80一I50mm。但实际上骨架材料的热传导散失热量也是很大的,在骨架槽板四周开长孔,以减少导热面积,使散热量大大降低。
    采用上述设计的保温壁板,其散热量只占全部热耗量的7%一} o}n。外壁温升不超过1090。3. 3减少敞开门洞散失热量和排气热损失
    敞开门洞散失的热量很大,可占全部热负荷的}0%左右,尤其是直通式加热炉,其热损失更大:
    为了减少敞开门洞的热损失,炉体设置了出人日段,以防止热量外泄,并在此段不布置加热元件,其目的是降低出人口处的温度。为了减少门洞开口面积和出叹门洞散失的热量,在出人口段加设开闭方便的自动门,并在与加热段连接处采取旨在降低散热损失的保温措施。
    此外,辐射加热炉设置排风系统是必不可少的:排风系统可分为两类:一是自然排风,二是机械强制排风、无论采用何种通风方式,在保证安全的前提下,都应尽可能减少排风损失。通常选加热炉体积的15一30倍作为加热炉的排风量.从而减少排风热损失:
    乳白石英远红外加热元件在烘干道上的应用主要有两种:一是管状加热器ISHQ,见图2;二是板式加热器(SHB),见图3:



    一般涂塑钢管的加热温度在230 - 420℃范围内,按钢管直径大小和长短,温度检测点应在10 } 30个之间。用一般测温仪检测,一是工作量太大,检测不易准确;二是测温仪在连续检测时难以自调,误差较大;三是检测时间太长、钢管在室温下散热较快,先测的测点温度和后测的测点温度会出现较大差距、由于上述原因,再加上钢管自身冷却速度受不同情况的影响{如冬季与夏季的不同,车间温度、空气流通程度的不同),加热钢管在检测时间内降温速度不易控制和掌握,很多情况因检测时间太长,造成加热钢管降温太大,甚至超过了涂塑温度的下限,不得不重新加热_这不仅浪费能源、而且影响生产进度。为解决此问题,目前世界各生产厂家对出炉钢管多采用热熔测温笔来测温。

    目前各国涂塑钢管生产厂家所用热熔测温笔多采用由美国制造的试笔,其性能可靠、测温准确、不污染钢管表面、经测试,如钢管温度超过涂塑粉料要求的温度上限,可故置在室温下冷却。为加快生产进展,也可吹风冷却(钢管局部高温更应如此、。如局部达不到涂塑粉料要求温度的下限。则应使用重熔枪局部加热,使其达到涂塑粉料要求的温度范围。如钢管全部温度都偏低,则应回炉重新加热。