1、 聚四氟乙烯换热器项目浅析 郑州工业大学 马双林关键词：聚四氟乙烯 换热器 技术转让一、 聚四氟乙烯换热器工业应用聚四氟乙烯热交换器是一类新兴的耐腐蚀化工设备，国外已普遍得到应用。在精细化工、制药、氯碱等行业热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，要求制造换热器的材质具有超强的耐腐蚀性。聚四氟乙烯耐化学腐蚀性超过贵金属，浓酸、浓碱等强氧化剂即使在高温时也不能对聚四氟乙烯起作用。酮类醚类等有机溶剂也不能对它起作用。聚四氟乙烯换热器适用的部分介质种类范围：介质 介质 介质 介质 介质硝酸 甲苯 冰醋酸 丙酮 浓硫酸氢氧化钠 磷酸 王水 硝酸铵 草酸四氯化碳 二氧化硫 氨基磺酸 氢氟酸 甲酸氧化
2、铬 氯化铁亚硝酸盐四氟换热器次氯酸钠 酚+环烷酸二甲苯 氯气 次氯酸钠 苯 苛性钠聚四氟乙烯换热器与其它材质换热器相比较，具有显著特点。以石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的换热器，体积大，导热性差，易碎易破损；钛、 、锆等稀有金属换热器材料成本较高；不锈钢换热器难耐许多强腐蚀介质，易产生晶间腐蚀和金属离子，而聚四氟乙烯换热器几乎可以在所有腐蚀性介质中工作，并保持换热介质纯净度。聚四氟乙烯换热器表面光滑，很难结垢，传热系数稳定，同时具有优异的化学稳定性，特耐腐蚀，极优良的表面不吸附性，较宽的温度使用范围及耐老化等特性。采用小直径 0.5 毫米薄壁四氟管制造换热器技术经济效果良好，可减少热阻又能承受一定
3、的操作压力，同时可提高设备单位体积的换热面积，从而相对地提高了传热效率，整体设备体积小寿命长。二、聚四氟乙烯换热器制造流程简略聚四氟乙烯换热器管板与管束的焊接时换热器制造难点，由于管子既细又薄难以采用机械方法连接，若采用环氧树脂等粘接剂连接，则换热器的耐蚀性受粘接剂性能的影响限制，降低了耐蚀性。至于焊枪焊接法、注塑成型、模压法等均未达到预期效果，经多年研制试验，聚四氟乙烯换热器制造“氟塑料换热器F- 4 管板限施压加热焊接法”工艺, 解决了四氟管焊接技术关键。氟塑料换热器F- 4 管板限施压加热焊接方法有利于材质分子的相互渗透流动和分子链连接。此工艺需严格控制焊接温度和相应温度时的压力值，按照
4、不同材质的本质属性及特点施控，因而焊接效果较好，焊缝拉脱和剪切力达到预期的工业应用标准。目前此工艺已用于工业性生产, 其特点为所需设备简单, 投资少并能解决实际问题。聚四氟乙烯换热器硬件制造方面：聚四氟乙烯换热器制造硬件分为 A 焊接设备制造(自制)、B 工装夹具制造、C 工序工艺、流程三个步骤：1、焊接设备制造焊接炉聚四氟乙烯换热器采用 F-4 管板限胀施压加热焊接工艺进行管板焊接，此焊接技术不添加任何焊接剂，换热器成品内件为全四氟结构材料以保证耐腐蚀性能要求。在所有工序中，焊接工艺是换热器制造的关键技术工序。自制焊接炉所需投资少，设备简单，易于工人操作控制，便于定期维护维修。焊接牢固性高，
5、焊接面质量好。其焊接后焊缝机械强度等指标高于四氟管本身的物理机械性能所以焊接炉是四氟换热器制造中最重要设备。2、工装制造主要工装部件为各系列限胀模具，焊接加热钢芯、辅助工装夹具等，具体附分系列详细制造图纸。3、工艺流程：聚四氟乙烯换热器制造工艺过程：四氟管测试、下料、编排、管板制作、管板焊接、焊接质量检测、内外部件组装、成品密封检测等共十二工艺工序，具体详见每个工艺工序流程图及工艺说明。首先按照设定工艺流程对聚四氟乙烯管热器进行试制。试制严格按照正式生产的正规程序进行，试制品完工后进行标准化测试，其目的为检测焊接设备的指标性能及熟悉换热器制造工艺流程。试制品完成合格后可进入正式生产阶段，可以按
6、市场需求制造任何规格、任何系列的四氟换热器，进行工业化生产。三、 聚四氟乙烯换热器项目建设成本分析：聚四氟乙烯换热器制造所需场地面积小，制作工人少，制造设备简单，投资少并能解决实际制造难题。聚四氟乙烯换热器制造所需场地面积视换热器的长度而设定。一般情况下，100 平方米的四氟换热器长度在 10 米以下，这个长度的场地可以进行换热器的编排组装。四氟换热器由于重量轻，无需大型吊装设备，也不需要太多的操作人员。2 至 3 名员工一周时间可以从下料、焊接到组装完成一台大面积换热器的制作。若供货台数多，可采取流水线的工作方式，连续不间断制造，提高工作效率。聚四氟乙烯换热器制造中关键设备为四氟管板焊接炉。焊接炉可以自行制造。一般具有机械加工能力的小工厂都可以制作炉体。炉中采用金属锡进行加热。手动调压器调整电压控制加热温度升降，实现焊接目的。炉体的制造成本很低，加热用金属锡用量视炉体内体积而定。金属锡为一次投资，长期使用无需添加。四氟换热器制造工艺过程所需的模具、钢芯及工装等附件均为钢制机加工件，易于制作，成本低。聚四氟乙烯换热器制作每平方米平均使用 1.3 公斤聚四氟乙烯换热管，管板和封头为聚四氟乙烯材料，其余零部件均为钢加工件。
