專利名稱:聚四氟乙烯加熱制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種加熱制品,尤其涉及一種聚四氟乙烯加熱制品。
技術(shù)背景在化工生產(chǎn)與日常生活中,經(jīng)常需要將某些物質(zhì)加熱,以達(dá)到所需的目的, 例如在化工生產(chǎn)中,某些物料需要在反應(yīng)釜中加熱到反應(yīng)所需的溫度,以獲得 新的產(chǎn)物。現(xiàn)有的反應(yīng)釜加熱的方法有兩種, 一種是用外壁上夾套來(lái)加熱釜內(nèi) 的物料,另一種是用盤管換熱器放到釜內(nèi)介質(zhì)中加熱介質(zhì),夾套內(nèi)和盤管管子 內(nèi)的加熱劑(熱載體) 一般都用導(dǎo)熱油(用電熱棒加熱)或高壓蒸汽。如果釜 內(nèi)的介質(zhì)有腐蝕性,那末反應(yīng)釜內(nèi)壁(或盤管外壁)還需要用各種防腐材料襯 里或包敷,如搪瓷、搪玻璃、塑料、石墨,甚至高級(jí)合金等材料襯里。目前,最高級(jí)的是用"塑料王"聚四氟乙烯(簡(jiǎn)稱F4或PTFE)襯里,因而,現(xiàn)有的防 腐反應(yīng)釜存在著下列諸多缺陷熱傳遞阻力大,傳速慢,效果差,加熱劑與釜 內(nèi)介質(zhì)的溫差大(一般為30-5(TC),釜內(nèi)介質(zhì)很難達(dá)到200°C (致使許多重要 生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行),熱效率(利用率)很低, 一般只有60-70%。就盤管而言除上述 缺陷外,而且體積大,重量重,安裝又不甚方便等等。在日常生活中,最簡(jiǎn)單 而且用得很普遍的放在熱水瓶中燒開(kāi)水的玻璃管電加熱器常因無(wú)水或碰撞而易 損壞,給使用者帶來(lái)諸多麻煩。F4是當(dāng)今世界最耐腐蝕的材料之一,且又絕對(duì)干凈無(wú)毒,F(xiàn)4管道以及內(nèi)襯 F4制品的諸如反應(yīng)釜、塔器、貯罐等在化學(xué)工業(yè)及食品生產(chǎn)中用得也不少,如 果這種F4制品又能同時(shí)加熱,那將是一種十分理想的加熱制品。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種具有加熱功能的聚四氟乙烯加熱制品(以下簡(jiǎn)稱F4加熱制品)。為解決所要解決的技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是在聚四氟乙 烯基體(以下簡(jiǎn)稱F4基體)內(nèi)埋設(shè)至少一組電熱元件,電熱元件與電源連接的 接線端露出F4基體,以便與外部電源連接,使電熱體發(fā)熱。本實(shí)用新型F4加熱制品根據(jù)不同用途,可以做成圓筒狀或板片狀或其它特 殊形狀的加熱器,用于工業(yè)生產(chǎn)或日常生活。與傳統(tǒng)加熱元件或加熱器相比, 本實(shí)用新型具有以下有益效果1、熱阻小,加熱速度快,加熱劑與反應(yīng)物的溫 差小(一般僅10-2(TC); 2、熱效率(利用率)高(一般可達(dá)85-95%); 3、可 將物料加熱到20(TC以上高溫反應(yīng);4、能耐高溫、強(qiáng)腐蝕介質(zhì);5、不會(huì)產(chǎn)生任 何腐蝕產(chǎn)物,也不粘附其它任何物質(zhì),干凈無(wú)毒;6、重量輕,安裝使用方便, 不易損壞,使用壽命長(zhǎng)。F4加熱制品的用途十分廣泛,如果大量生產(chǎn)應(yīng)用,它將使多年使用的傳統(tǒng) 加熱器更新?lián)Q代,不但使許多原來(lái)一直不能解決的高溫強(qiáng)腐蝕反應(yīng)的新工藝高 效益項(xiàng)目得以順利上馬,而已有企業(yè)的生產(chǎn)速度也大大加快,大幅增產(chǎn)超值, 獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是F4加熱制品的熱利用率高達(dá)85-95%,能為國(guó) 家節(jié)約大量能源(電能),其意義就不同一般了。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型F4加熱制品第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本實(shí)用新型F4加熱制品第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本實(shí)用新型F4加熱制品第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本實(shí)用新型F4加熱制品第四種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為應(yīng)用本實(shí)用新型F4加熱制品第一種實(shí)施例的反應(yīng)釜一種安裝示意圖;圖6為應(yīng)用本實(shí)用新型F4加熱制品第一種實(shí)施例的反應(yīng)釜另一種安裝示意圖;圖7為應(yīng)用本實(shí)用新型F4加熱制品第二種實(shí)施例的反應(yīng)釜一種安裝示意圖;圖8為應(yīng)用本實(shí)用新型帶金屬網(wǎng)F4加熱制品的反應(yīng)釜一種安裝示意圖; 圖9是圖8中I部結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實(shí)施方式
F4加熱制品按結(jié)構(gòu)型式來(lái)分,有圓筒式與板片式等,圓筒式F4加熱制品用 于圓型設(shè)備,如化工生產(chǎn)中的反應(yīng)釜、塔器、貯罐以及管道等。板片式F4加熱 制品用于方型槽(設(shè)備)中和日常生活中使用的加熱片等。按功能用途來(lái)分, 有單功能(加熱作用)與雙功能(防腐加熱)兩類。雙功能F4加熱制品大都是 作為設(shè)備的襯里,除F4層中有電熱元件外,還可以在聚四氟乙烯基體外面鋪設(shè) 金屬網(wǎng),金屬網(wǎng)外再覆蓋聚四氟乙烯層。加金屬網(wǎng)可以降低F4襯里層熱脹冷縮 程度。
以下結(jié)合附圖分別給以說(shuō)明。如圖1、圖2所示的實(shí)施例為圓筒式F4加熱制品,F(xiàn)4基體1為薄壁圓筒狀, F4基體1內(nèi)有若干組并聯(lián)連接的電熱元件3,電熱元件3的接線端4露出聚四 氟乙烯基體與電源連接。電熱元件的組數(shù)視加熱器功率要求選擇。圖1、圖5、圖6所示的實(shí)施例是具有加熱單一功能的單功能圓筒式F4加熱制品,F(xiàn)4圓筒狀基體l開(kāi)有通透槽5,通透槽5設(shè)置在各組電熱元件3之間。 開(kāi)有通透槽的F4加熱制品便于介質(zhì)流通,可以內(nèi)外兩面加熱,加熱效果更好, 加熱速度快,熱效率高達(dá)90_95%。適用于一般反應(yīng)釜或塔器或貯罐等設(shè)備內(nèi) 介質(zhì)的加熱,加熱制品的翻邊2夾在設(shè)備筒體6的法蘭與封頭7的法蘭之間, 筒體6與F4加熱制品之間有一定間隙9, 一般在20—40mm。對(duì)于一般搪瓷釜 之類的連底設(shè)備,如圖5所示,安裝使用時(shí),翻邊2夾在設(shè)備筒體6的法蘭與 封頭7的法蘭之間,下翻邊要切小一些與筒體內(nèi)壁接觸即可。對(duì)于上下都用法 蘭連接的設(shè)備(反應(yīng)釜),如圖6所示,安裝使用時(shí),將F4加熱制品上下翻邊2 安裝在筒體6上下法蘭與封頭7的法蘭之間,F(xiàn)4加熱制品安裝好后,將上端法 蘭端面的電熱元件電接頭4與電源線連接,即可使用。圖2、圖7、圖8所示的實(shí)施例是具有防腐和加熱功能的雙功能圓筒式F4 加熱制品,兼作設(shè)備外殼防腐襯里使用,其外徑尺寸要與殼體內(nèi)徑一致,與圖l 所示單功能加熱制品比較,F(xiàn)4基體不開(kāi)通透槽。對(duì)于兼作設(shè)備防腐襯里使用的 雙功能的F4加熱制品,F(xiàn)4基體l外面再鋪設(shè)一層金屬網(wǎng)8,金屬網(wǎng)8外再覆蓋 聚四氟乙烯層10。鋪設(shè)金屬網(wǎng)目的在于降低F4防腐襯里層熱脹冷縮程度。下面以單功能和雙功能圓筒式F4加熱制品為例,其制造方法舉例說(shuō)明如下:(1) 、將厚O. lmm,寬25-50mm的聚四氟乙烯(F4)帶,在特定(直徑與長(zhǎng) 度)的不銹鋼胎具上來(lái)回交錯(cuò)重疊(50%)纏繞到所需厚度(3-6mm)的一半, 在其外均勻地鋪上所需數(shù)量的已制造好的電熱元件,再在電熱元件外纏繞完剩 余一半厚度的F4帶;(2) 、在F4帶外面緊緊纏上多層玻璃絲帶,(帶厚約0.1-0.2mm,寬約 20ram),纏法與F4帶纏法相同,把F4帶封在里面,不得有絲毫F4帶露在外面, 兩端扎緊;(3) 、將纏繞好的工件放到加熱爐中燒結(jié)成型,爐溫緩慢上升到38(TC,保 溫30分鐘,然后在爐中緩慢冷卻到5(TC以下,打開(kāi)爐門,取出工件;(4) 、將工件外面的的玻璃絲帶去除干凈,脫模后兩端翻邊即成圓筒式(反 應(yīng)釜筒體)F4加熱制品(如圖2所示);(5) 、將上述F4加熱制品各電熱元件之間的F4層用刀切割出多條通透槽, 即成帶通透槽的F4加熱制品(如圖1所示)。對(duì)于鋪設(shè)金屬網(wǎng)的雙功能圓筒式F4加熱制品,F(xiàn)4帶纏繞分三次進(jìn)行,第一 次先在胎具上繞上40。/。F4帶,鋪上電熱元件3,再繞30。/。F4帶后鋪上金屬網(wǎng),再 繞完剩余的30yoF4帶,最后繞玻璃絲帶。對(duì)于F4內(nèi)襯管管壁內(nèi)的加熱元件,放置的方法,除上述方法外,也可將電 熱絲像彈簧一樣一圈圈纏繞在F4層中間,即F4帶在胎具上纏完一半后,纏上 計(jì)算好長(zhǎng)度的電熱絲,然后再在其外纏完剩余的一半F4帶,最后纏上玻璃絲帶, 將工件燒結(jié)成型,脫模后,將其襯裝在鋼管內(nèi),兩端翻邊,即成防腐加熱雙功 能F4管道。圖3、圖4所示的實(shí)施例為板片式F4加熱制品,F(xiàn)4基體l為板片狀,F(xiàn)4基 體1內(nèi)放置至少一組電熱元件3,電熱元件3的接線端4露出F4基體1與電源 連接。板片式F4制品可分為單電熱元件式和多電熱元件式,圖3所示的為單電 熱元件式,其F4基體1內(nèi)放置一組電熱元件3,用于熱水瓶之類小型容器燒開(kāi) 水或其它之用;圖4所示的為多電熱元件式,其F4基體1內(nèi)并聯(lián)放置若干組電 熱元件3,用于方形槽的介質(zhì)加熱,電熱元件的組數(shù)視加熱制品功率要求選擇; 多電熱元件式F4加熱制品也可以多片并聯(lián)組合使用,適用于大型設(shè)備的加熱。板片式F4加熱制品的制造方法可以采用類似單功能圓筒式F4加熱制品制 造方法(1) 一 (4)制成圓筒狀,此件制造好后,先不用翻邊,可將筒體切開(kāi),壓成平板,即成含多個(gè)電熱元件的板片式F4加熱制品(如圖4所示)。也可將 圓筒制件上的多個(gè)元件,切割成單個(gè)的薄片加熱元件,壓成平板,即成含一個(gè) 電熱元件的F4加熱制品(如圖3所示)。F4加熱制品還可以采用模壓法制造。 該制造方法包括(1) 、刻制好適合要求的凹凸型鋼制模具一套;(2) 、在凹模中加入F4粉料或F4薄板,在F4粉料或F4薄板上放置電熱元 件,再在電熱元件上放置F4粉料或F4薄板;(3) 、放上凸模,在壓機(jī)上將其壓結(jié)實(shí);(4) 、將工件放入爐中加熱到3S(TC,取出后再經(jīng)壓機(jī)模壓,冷卻,脫模, 即成板片式F4加熱制品。下面以制造尺寸為200 X 25 X 3mm (長(zhǎng)X寬X高)的單電熱元件式F4加熱制 品為例,所需F4粉料約30克,其制造方法包括(1) 、刻制好適合上述尺寸的凹凸(陰陽(yáng))型鋼制模具一套;(2) 、在凹模中加入一半(15克)F4粉料,刮平,輕輕放入電熱元件,再 加完剩余的15克粉料,再輕輕刮平;(3) 、放上凸模,將粉料壓堅(jiān)實(shí);(4) 、將工件放入爐中加熱到380°C,稍冷后取出脫模,即成板片式F4制品。 上述方法中也可以將1.5mm厚的F4薄板代替粉料放入凹模中,將電熱元件放在其上,電熱元件上面再放1.5mm厚的F4薄板,最后加上凸模,送入爐中加 熱到38(TC,取出經(jīng)壓機(jī)模壓、冷卻,脫模即成板片式F4制品。
權(quán)利要求1、一種聚四氟乙烯加熱制品,包括聚四氟乙烯基體(1),其特征是所述聚四氟乙烯基體(1)內(nèi)有至少一組電熱元件(3),電熱元件(3)與電源連接的接線端露出聚四氟乙烯基體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚四氟乙烯加熱制品,其特征是所述聚四氟乙烯 基體(1)為圓筒狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚四氟乙烯加熱制品,其特征是所述聚四氟乙烯 基體(1)為板片狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚四氟乙烯加熱制品,其特征是所述聚四氟乙烯 圓筒狀基體(1)開(kāi)有通透槽(5),所述通透槽(5)設(shè)置在各組電熱元件(3) 之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚四氟乙烯加熱制品,其特征是所述聚四氟乙烯 基體(1)外面鋪設(shè)金屬網(wǎng)(8),金屬網(wǎng)(8)外再覆蓋聚四氟乙烯層(10)。
6、 一種設(shè)備,包括筒體(6),其特征是所述筒體(6)內(nèi)安裝有如權(quán)利要 求2或權(quán)利要求5所述的聚四氟乙烯加熱制品,所述聚四氟乙加熱制品的翻邊(2)夾在筒體(6)的法蘭與封頭(7)的法蘭之間。
7、 一種設(shè)備,包括筒體(6),其特征是所述筒體(6)內(nèi)安裝有如權(quán)利要 求4所述的聚四氟乙烯加熱制品,所述加熱制品的翻邊(2)夾在筒體(6)的 法蘭與封頭(7)的法蘭之間,筒體(6)與加熱制品之間有一定間隙(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種聚四氟乙烯加熱制品(以下簡(jiǎn)稱F4加熱制品),所采用的技術(shù)方案是在F4基體內(nèi)埋設(shè)至少一組電熱元件,電熱元件與電源連接的接線端露出F4基體,以便與外部電源連接,使電熱體發(fā)熱。根據(jù)不同用途,可以做成圓筒狀或板片狀或其它特殊形狀的加熱器。圓筒式F4加熱制品用于圓型設(shè)備,如化工生產(chǎn)中的反應(yīng)釜、塔器、貯罐以及管道等。板片式F4加熱制品用于方型槽(設(shè)備)中和日常生活中使用的加熱片等。
文檔編號(hào)H05B3/18GK201119002SQ200720114988
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者煒 趙, 趙永鎬, 陳國(guó)龍 申請(qǐng)人:趙永鎬