集中供热预制保温塑料管道连续生产工艺

作者:浙江双林机械股份有限公司   吴文强 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2018-01-17
本文介绍了一种制造集中供热预制保温塑料管道的连续生产工艺。该工艺在生产内管的同时,在线包覆上保温层和外护层,从而达到了在线连续生产保温塑料管道的目的。此方法能够在降低成本的同时,提高管道的整体性能和生产效率。

面对日益严重的环境问题,节能减排的重要性得到了全社会的认可。现在,全球都在努力节约能源并减少CO2排放,为了将管网输送过程中的热损失降到最低,以及更多地利用生产过程中产生的余热,保温管道的需求量预计会在将来有大幅增长。只要输送的介质和周围环境存在一定的温差,输送管网一定会有越来越严格的保温方面的要求。而与其他材料的管道相比,塑料管道有着突出的保温性能,且施工便捷,因此会越来越多地应用到集中供热二次管网系统、建筑给水热水系统、温泉保温系统、空调暖通系统、发电余热再利用系统和其他生产余热再利用系统,尤其是在远程供暖和远程供冷应用中。

在集中供热保温管道领域中,聚氨酯保温管道、离线组装的聚乙烯发泡(EPE)或橡塑发泡保温管道都是成熟的技术,占据了超过90%的市场份额,且越来越多地得到了市场的普遍认可。但是,这些管道的生产工艺存在一定的局限:

1.聚氨酯保温管道:这类管道是指以高密度聚乙烯塑料为外护层的聚氨酯泡沫预制直埋保温管,由输送介质的塑料工作管、聚氨酯保温层和聚乙烯塑料外护管组成。具体生产过程是:通过单独的设备依次生产出输送介质的塑料管道、聚乙烯塑料外护管,然后再通过人工和辅助设备,将两种管道套入支架穿插在一起,由外向内分段开孔注入发泡剂结合而成。

这项技术适用于小批量生产,其生产效率非常低,套入的支架和打孔的外皮层增加了热传导的因素,且多元醇和异氰酸酯混合不均匀会导致发泡效果不好,影响保温性能。

2.EPE发泡或橡塑发泡保温管道:这类管道由输送介质的塑料工作管道,EPE发泡或橡塑发泡保温层和聚乙烯塑料外护管组成。具体生产过程是:通过单独的设备依次生产出输送介质的塑料管道、带聚乙烯塑料外护层的EPE或橡塑保温管道,然后再通过人工和辅助设备,将两种管道套入穿插在一起。该技术的生产效率也非常低,套入的内管和保温层存在间隙,影响保温性能,只适合小批量生产。

预制保温塑料管道连续生产工艺

加工商们采用此连续工艺生产预制保温塑料管,可以使用原有的制管标准和配方,生产出的输送介质的塑料管道是作为保温塑料管道的内管,根据不同的应用领域,这些内管的材质可以是铝塑、钢塑、PE、PEX、PE-RT或PB。外护管可采用具有抗冲击、抗压性能的硬管,以确保管材在运输、安装和使用过程中免受破坏;或采用抗氧化表皮外层,保证管道户外的抗氧化性能。中间层是采用优质发泡成型的保温层,可采用EPE物理发泡成型工艺,或采用硬质聚氨酯发泡成型工艺。保温层紧密粘附内外管并充分填满二者之间的空隙,使管道、外套及保温层三者形成一个牢固的整体,保温效果极佳,从而达到节能环保和减排的目的。保温管道的整个生产过程都是建立在一步法连续生产工艺之上,主要好处是提高了管道的生产效率、保温性以及管道的整体质量。

采用连续工艺生产的预制保温塑料管结构

用于生产输送介质管道的传统挤出生产线所生产的管道直径为16~150mm,介质管道材质可以是铝塑、钢塑、PE、PEX、PE-RT或PB。生产发泡保温层的挤出生产线结构比较复杂,主要包括以下部分:

1.放卷装置:用于将收卷好的介质管道展开,以便顺利送入发泡成型装置。放卷张力可调,速度稳定,用于小批量的不同介质管道的放卷,可以是一根或两根。

2.牵引输送装置:用于将放卷好的介质管道牵引输送入发泡成型模具。

3.发泡成型装置:此装置可以是用于临时储存、制备、输送和混合多元醇与异氰酸酯的硬质聚氨酯发泡装置,或是聚氨酯发泡预成型装置、EPE物理发泡成型装置。

4.发泡成型冷却装置:用于发泡成型后的冷却定型。

5.外护管涂覆装置:用于涂覆发泡保温层外壁,以保证管材在运输、安装和使用过程中免受破坏;或采用抗氧化表皮外层,保证管道户外的抗氧化性能。

6.外护管冷却装置:用于外护管涂覆成型后的冷却定型。

7.牵引成型装置:用于牵引发泡成型好的保温管材。

8.定尺切割装置:根据用户所需尺寸进行精确切割,形成成品管道。

9.收卷装置:用于成品管道的卷取,以便于运输和施工。

采用连续工艺生产预制保温塑料管的流程

产品特点

采用此连续工艺对于加工商的好处是显而易见的——可以用更低的成本、更高的生产效率生产出更高质量的保温塑料管道,其产品具有以下特点:

1.热传导率非常低,仅<0.03W/m•K;

2.减少了原有保温管道放置支架和外护管打孔的工序,减少了热传导因素;

3.保温层闭孔率达到95%以上,吸水率<0.2kg/m2

4.管道的长度几乎不受限制,减少了对弯头和管件需要;

5.使盘管收卷成为可能,更容易搬运和铺设;

6.由于管道长且整个管道柔性大,因此管道安装施工和连接成本低;

7.新型的生产工艺将盘管的介质管道(内管)直径提高到了150mm;

8.更容易控制生产质量且节约成本,同时降低了废品率。

采用连续工艺生产的预制保温塑料管性能指标

总之,该生产工艺在降低成本的同时提高了管道的性能和生产效率,为集中供热预制保温塑料管道生产提供了一个范例,更为这个产品的未来发展奠定了一个很好的基础。

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