聚四氟乙烯换热器限胀施压加热焊接工艺原理设计及工业应用分析
F-4管板（聚四氟乙烯管板）限脹施压加热焊接工艺是氟塑料研制过程中创建的一种管板焊接方法。自90年代郑州工业大学氟塑料研制组开始实验以来，试制品及工业用设备在生产现场中使用测试，认为此工艺生产的设备在一定的温度压力条件下工业应用技术经济效果良好，焊缝强度高于F4管本身的物理机械强度，设备应用未发现过管板脱焊现象。
聚四氟乙烯限脹施压加热焊接工艺管板焊接所需焊接设备简单，在众多拟定方案设计中，此工艺方案是研究氟塑料管板焊接方法中较切实可行的方案。但据长期的实践证明，要很快掌握这一工艺在不同类型材质的聚四氟乙烯管材和管板上都获得稳定的良好焊接质量，却需要多次的焊接测试过程。塑换热器中采用聚四氟乙烯为材质的换热管束,在设计中除了要进行一般管式换热器的常规计算外,还要考虑到为数众多的管子在管板上的排列及F-4管板限胀施压加热焊接的工艺要求。,聚四氟乙烯换热器管板焊接技术较难掌握,制作远达不到机械化和自动化,尚待进一步探索改进。与其它任何材质的换热器一样,氟塑料换热器不是任何条件下都能使用的设备,应用时必须根据它的特性,合理使用才能收到预期技术经济效果。由于采用小口径薄聚四氟乙烯换热管,故其温度使用范围和耐压程度受到极大限制,同时必须预防机械性损伤。为预防较大介质颗粒产生堵塞,有必要在换热器入口处安装颗粒分离器,如果颗粒浓度不高,可定期使流体反向流动,这样从一定程度上增加了设备的适用性。由于聚四氟乙烯的管板焊接工艺原理不同于钢制换热器管板焊接,就目前来讲还无法进行内部焊接质量检测,只能通过宏观检验手段,如水压试验或气密性试验,来确定焊接面的牢固性。对焊接面上存在的个别缺陷无法立即测定,只能在使用一段时间后定期检查弥补。聚四氟乙烯换热器具有十分广阔的发展前景,加强对F4基材料研究、开发新品种新系列以提高产品的应用范围是今后发展的主要方向。我国市场广阔,氯碱、硫酸、化肥、医药等行业设备也要更新换代,因而需要大量的、先进的聚四氟乙烯设备。
郑州工业大学氟塑料研制组马双林
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