本發(fā)明涉及熱交換器制造工裝設備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種氟塑料熱交換器管板焊接裝置及焊接方法。

背景技術(shù)：

氟塑料熱交換器以其優(yōu)異的耐腐蝕、防結(jié)垢性能，作為金屬熱交換器的有效補充，目前廣泛應用于化工、污水處理等領(lǐng)域。氟塑料換熱器是由許多小直徑薄壁氟塑料（常見的有ptfe、efp等）傳熱管組成的管束與同材質(zhì)的氟塑料管板壓熔連接。目前國內(nèi)傳統(tǒng)焊接裝置與方法中，通常采用鋼芯插入氟塑料管，然后在一同插入管板孔中后，通過錫?。ɑ驘峥諝猓┦沟妹毠芎凸馨迨軣崤蛎洸⑷刍?，鋼芯限制管板和管束的膨脹，使管板和管束間產(chǎn)生壓力，保溫后使得管束和管板壓熔連接。但是采用上述傳統(tǒng)焊接方法常出現(xiàn)一下問題：1）由于氟塑料熔接性能較差，管束與管板之間的熔接強度低，熔接深度淺，熔接后的泄漏率高等問題。2）不同管徑規(guī)格的毛細管與管板焊接時需要對應規(guī)格尺寸的鋼芯與之配合，這就使得焊接準備工序繁瑣，且這一過程需要大量的人工操作，增加了生產(chǎn)成本；3）為了保證焊接的成功率和焊接穩(wěn)定性對鋼芯加工精度較高，特別是鋼芯的外徑尺寸、垂直度及外表面粗糙度要求較高（不高于0.5μm），這對成本的降低很不利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氟塑料熱交換器管板焊接裝置及焊接方法，以解決傳統(tǒng)氟塑料熱交換器制造過程中管束與管板之間熔接強度低，泄漏率高，需要在管束中插接鋼芯，工序繁雜，費時費力，制造成本高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種氟塑料熱交換器管板焊接裝置，它包括帶有法蘭端頭的金屬套筒，套筒的頂端設有上蓋板，上蓋板的頂部設有密封端板；套筒的側(cè)壁上設有接管，套筒的底部延伸入恒溫爐內(nèi)，套筒的底端法蘭固定于恒溫爐的內(nèi)壁上。

優(yōu)選的，所述套筒的底端與恒溫爐之間為密封連接。

一種氟塑料熱交換器管板焊接方法，該焊接方法利用上述的氟塑料熱交換器管板焊接裝置實現(xiàn)，它包括以下步驟：

步驟一、將氟塑料管束置于套筒內(nèi)腔中，其兩端分別延伸出套筒兩端的法蘭中心孔，管束的端部插入氟塑料管板的管孔中，管束的頂端密封，底部的管板上下兩側(cè)分別安裝上限漲支撐板和下限漲支撐板，管板的外壁裝卡限漲環(huán)，上限漲支撐板、下限漲支撐板與套筒的底端法蘭相連接并通過調(diào)節(jié)螺栓固定于恒溫爐的內(nèi)壁上；

步驟二、啟動恒溫爐，使得恒溫爐內(nèi)溫度升至280-380℃，管束和管板受熱溫升發(fā)生徑向和周向膨脹，使得氟塑料管和管板孔之間的間距逐漸減??；

步驟三，待管束和管板連接處的氟塑料開始融化后，通過套筒上接管對套筒的內(nèi)腔抽真空，套筒內(nèi)腔中的氣壓降至10~20kpa后停止抽真空，氟塑料管和管板孔之間處于低真空狀態(tài)，使得已熔化的氟塑料管和氟塑料管板管孔之間產(chǎn)生壓緊力，其力方向由氟塑料管的內(nèi)壁指向外壁，保持120-600秒，使得氟塑料管和氟塑料管板孔壁充分融合；

步驟四、管束與管板的融合完成后，通過接管恢復套筒內(nèi)腔的壓力；關(guān)閉恒溫爐，恒溫爐內(nèi)腔溫度降至室溫后，拆除上限漲支撐板、下限漲支撐板、限漲環(huán)及管板組件；

步驟五、將管束的另一端按照步驟一至步驟四所述方法與其端部的管板進行融合；待管束的兩端均融合完畢后，氟塑料熱交換器管板焊接完成。

優(yōu)選的，所述管束的底端與管板的底面相平齊。

優(yōu)選的，所述管束中的氟塑料管與管板上的管孔之間為過渡配合。

本發(fā)明的有益效果為：

（1）本發(fā)明所述的氟塑料熱交換器管板焊接裝置通過金屬套筒、上蓋板、密封端板等組件構(gòu)成的密封空間，為管束與管板提供了適宜的熔接場所，采用低真空負壓加壓，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；

（2）本發(fā)明所述的氟塑料熱交換器管板焊接方法，管束與管板之間的熔接強度高，熔接深度可達40mm以上，且熔接面無缺陷，泄漏率為零，焊接效率高，極大提高了氟塑料管板焊接的可靠性和成功率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中熔接長度短、深度淺，管板泄漏率高等焊接后問題；比起傳統(tǒng)焊接方法，本方法采用低真空負壓加壓，避免了采用管束鋼芯加壓時鋼芯加工精度對不同焊接孔的影響，大大降低了泄漏率；

（3）本發(fā)明所述的氟塑料熱交換器管板焊接方法省略了鋼芯加工及鋼芯插管等工序，提升了工作效率，減少了人員作業(yè)素質(zhì)對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，大大降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是氟塑料熱交換器管板焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a部的放大圖；

圖中：1、密封端板，2、上蓋板，3、接管，4、套筒，5、管束，6、恒溫爐，7、下限漲支撐板，8、限漲環(huán)，9、上限漲支撐板，10、調(diào)節(jié)螺栓，11、管板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1、圖2所示的一種氟塑料熱交換器管板焊接裝置，它包括帶有法蘭端頭的金屬套筒4，套筒4的頂端設有上蓋板2，上蓋板2的頂部設有密封端板1；套筒4的側(cè)壁上設有接管3，套筒4的底部延伸入恒溫爐6內(nèi)，套筒4的底端法蘭固定于恒溫爐6的內(nèi)壁上。套筒4的底端與恒溫爐6之間為密封連接。

一種氟塑料熱交換器管板焊接方法，該焊接方法利用上述的氟塑料熱交換器管板焊接裝置實現(xiàn)，它包括以下步驟：

步驟一、將氟塑料管束5置于套筒4內(nèi)腔中，其兩端分別延伸出套筒4兩端的法蘭中心孔，管束5的端部插入氟塑料管板6的管孔中，管束5中的氟塑料管與管板11上的管孔之間為過渡配合，管束5的底端與管板11的底面相平齊；管束5的頂端密封，底部的管板11上下兩側(cè)分別安裝上限漲支撐板9和下限漲支撐板7，管板11的外壁裝卡限漲環(huán)8，上限漲支撐板9、下限漲支撐板7與套筒4的底端法蘭相連接并通過調(diào)節(jié)螺栓10固定于恒溫爐6的內(nèi)壁上；

步驟二、啟動恒溫爐6，使得恒溫爐6內(nèi)溫度升至280-380℃，管束5和管板11受熱溫升發(fā)生徑向和周向膨脹，使得氟塑料管和管板孔之間的間距逐漸減??；

步驟三，待管束5和管板11連接處的氟塑料開始融化后，通過套筒4上接管3對套筒4的內(nèi)腔抽真空，套筒4內(nèi)腔中的氣壓降至10~20kpa后停止抽真空，氟塑料管和管板孔之間處于低真空狀態(tài)，使得已熔化的氟塑料管和氟塑料管板管孔之間產(chǎn)生壓緊力，其力方向由氟塑料管的內(nèi)壁指向外壁，保持120-600秒，使得氟塑料管和氟塑料管板孔壁充分融合；

步驟四、管束5與管板11的融合完成后，通過接管3恢復套筒4內(nèi)腔的壓力；關(guān)閉恒溫爐6，恒溫爐6內(nèi)腔溫度降至室溫后，拆除上限漲支撐板9、下限漲支撐板7、限漲環(huán)8及管板組件；

步驟五、將管束5的另一端按照步驟一至步驟四方法與其端部的管板11進行融合；待管束5的兩端均融合完畢后，氟塑料熱交換器管板焊接完成。

本發(fā)明所述的氟塑料熱交換器管板焊接裝置通過金屬套筒、上蓋板、密封端板等組件構(gòu)成的密封空間，為管束與管板提供了適宜的熔接場所，采用低真空負壓加壓，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

本發(fā)明所述的氟塑料熱交換器管板焊接方法，管束與管板之間的熔接強度高，熔接深度可達40mm以上，且熔接面無缺陷，泄漏率為零，焊接效率高，極大提高了氟塑料管板焊接的可靠性和成功率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中熔接長度短、深度淺，管板泄漏率高等焊接后問題；比起傳統(tǒng)焊接方法，本方法采用低真空負壓加壓，避免了采用管束鋼芯加壓時鋼芯加工精度對不同焊接孔的影響，大大降低了泄漏率。