竖井流化床浸涂装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于涂料涂装技术领域，特别涉及一种浸涂方式的涂装设备，尤其是一种竖井流化床浸涂装置。
【背景技术】
[0002]目前，在管道涂装领域，采用的方法有静电喷涂、人工刷涂、吸涂、滚涂等多种方法。静电喷涂和人工刷涂存在如下问题:1、人工搬运几十公斤甚至十几吨重的钢管，周而复始，操作节拍慢，劳动强度大，不利于大批量长时间生产，如果采用自动化涂装投资又非常庞大；2、粉末涂料本身是化学超细产品，危害称量人员身体健康，环境卫生差，超细粉尘飞扬，增加了人力成本和生产成本。另外，吸涂工艺只能解决较细的管道，对于直径在0.5米以上的较长钢管则难以施工。由此可见，目前现有技术中的管道涂装采用静电喷涂设备已经不能完全满足现有的使用需求，而竖井浸涂是有益补充。
[0003]竖井流化床浸涂工艺则能够克服以上缺憾，达到快速涂装之目的。适应钢管的直径和长度的范围较宽，从直径5厘米到3米范围，从长度I厘米到20米长，从重量I公斤到20吨重，均可采用竖井快速浸涂一次成型，而且，对于较细的管道内壁，无法静电喷涂的边角旮旯，都能浸涂得非常理想。目前国内已有数十家开始采用竖井浸涂工艺，效率得到很大
[0004]浸涂工艺以前在其他行业有应用，以前是卧式的流化槽，如同人睡觉用的床一般大小，所以也叫“流化床”或者“流化桶”，但是一般只能浸涂小工件，对于大批量的浸涂工艺则不易完成，费时费力。
[0005]通过专利文献检索，尚未发现与本实用新型相关的浸涂装置知识产权。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种方便快捷的竖井流化床浸涂装置。
[0007]本实用新型实现目的的技术方案是:
[0008]一种竖井流化床浸涂装置，所述装置包括竖井、流化床内胆、流化板及其支承托架、空气压缩装置及储气缓冲罐和沉浸式圆管挡流栅，所述竖井为自地平面向下设置的中空状，所述流化床内胆同轴活动置于该竖井中，该流化床内胆呈顶部开口、底部密封的中空状，待浸涂管道竖直置于该流化床内胆内，在其中进行浸涂，该流化床内胆内的底部设置空气压缩装置及储气缓冲罐，该空气压缩装置及储气缓冲罐上方的流化床内胆内同轴设置流化板及其支承托架，该流化板及其支承托架上方的流化床内胆内同轴设置沉浸式圆管挡流栅。
[0009]而且，所述支承托架同轴固装于流化床内胆上，该支承托架上方紧贴设置流化板，该流化板同轴固装于流化床内胆上且其周边与流化床内胆密封连接，该流化板内沿竖直方向、沿圆周方向均布间隔设置数个微孔。
[0010]而且，所述微孔的直径为20— 200微米。
[0011]而且，所述沉浸式圆管挡流栅包括多个平行、间隔设置的平行圆管层，所述平行圆管层包括多个平行、间隔设置的圆管，该圆管的两端固装于流化床内胆的内壁上，该每两个相邻的平行圆管层呈十字交叉固装在一起。
[0012]而且，所述平行圆管层为3—5层，每层间距为20—30厘米；所述圆管直径为80—100毫米、圆管间平行距离为15—30厘米；所述沉浸式圆管挡流栅设置于流化板上方0.5-
1.5米处。
[0013]而且，所述竖井为自地平面向下挖一口深井，以砖石或混凝土结构围砌而成竖井外壁，竖井有效深度在6 — 20米，有效直径在0.5—3.0米之间。
[0014]而且，所述流化床内胆由不锈钢卷焊而成的，或者，由耐压金属材料或非金属材料卷焊而成。
[0015]而且，所述空气压缩装置为罗茨鼓风机，该罗茨鼓风机的风压为0.04-0.4MPa，所述储气缓冲罐能够缓冲5 — 50立方米的压缩空气。
[0016]而且，所述装置还包括加热设备和吊装设备，所述加热设备为烤炉或中频加热线圈，所述吊装设备为起吊架、钢绞架或者行车。
[0017]而且，所述流化床内胆的顶端高于地面，顶端的横向宽度要宽于流化床内胆下方的横向宽度，在流化床内胆的顶端一侧制有粉末涂料溢流口。
[0018]本实用新型的优点和积极效果是:
[0019]1、本装置竖井为较深的竖井，并设计了竖井、流化板和挡流栅，加了大功率罗茨鼓风机，能够持续地流化数十吨乃至上百吨粉末，从而可以进行较长较大的工件浸涂作业，这些都是以前流化床无法完成的；该装置在使用时采用竖井浸涂方式，由于竖井及流化床内胆的设置，能够适应不同钢管的直径和长度的范围较宽，从直径5厘米到3米范围，长度从I厘米到20米长，重量从I公斤到20吨重，均可采用该装置快速浸涂一次成型，而且，对于较细的管道内壁，无法静电喷涂的边角旮旯，该装置都能浸涂得非常理想、效果好，而且该设备使用范围较广2、本装置的设备主体设置在地下，包括加热设备和吊装设备，使得上管自动化，生产效率极高；另外，该设备占用空间较少，厂房内宽敞明亮环保卫生，加热一根钢管或被涂件，仅需几十秒钟，而浸涂一根管件，只需4一7秒钟，一天可以加工几千吨和管材，这是其他涂装方式无法做到的，效率极高。
[0020]3、本装置的流化床内胆同轴活动嵌合入该竖井中，该流化床内胆可由不锈钢或其他金属件卷焊而成，并可从竖井中取出(如吊出)进行维护维修、清洗清理，便于换色和物料切换，运行稳定、可靠，耐磨，使用寿命长。
[0021]4、本装置竖井底部的流化板上方设置钢管挡流栅，如果不设置钢管挡流栅，从流化板透出的压缩空气会在上浮过程中“积聚”，并逐渐长大，形成大的气泡并伴随上浮，最终在表面“聚爆”，这样会形成尘爆弥漫厂房内影响环境卫生；另外，气泡的存在会使流化床内的粉末涂料或塑粉流化不均匀，密度不一致，影响涂装质量，而挡流栅的设置可以解决这一问题。为模拟竖井流化床中“气固相”流动系统，本申请人做了大量试验和数学模拟计算，将流体力学和离散单元法与边界元方法结合起来，对沉浸管式流化床内“颗粒及气泡的运动行为”进行了数值模拟，模拟得到的“瞬态流型图”(见附图5)揭示了气泡绕流沉浸管束时出现的合并和破碎状态及颗粒群的详细运动行为，发现床内气固二相的流动受到沉浸管束存在的显著影响。当颗粒及气相的流动受到沉浸管的阻碍而绕管流动过程中气泡会发生变形，变得扭曲狭长且易被撕碎，同时流形发生重大变化，颗粒与管道壁面碰撞会造成气固二相复杂的动态运动形式，床内的管道大部分时间会被气穴包围，气泡在此破裂后，再往上流化浮动时便不会再生成气泡，这样就保证了整个流化床上部大段部分均匀流化，从而保证涂装资量。
[0022]5、本装置适合浸涂天然气管道、消防管道、瓦斯矿井管道、石油管道、铝合金型材、工字钢梁、高速公路护栏板、饮水管道等。能够实现快速、大批量涂装，生产效率比起静电喷涂快很多倍，而且能够实现一次性厚涂即能达到国标要求。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型竖井流化床浸涂装置的结构连接示意图；
[0024]图2为图1中流化板及其支承托架的俯视图；
[0025]图3为图2的仰视图；
[0026]图4为图1中沉浸式圆管挡流栅的俯视图；
[0027]图5为本竖井流化床装置内的粉末涂料的瞬态流型图及破泡状态图；其中，图5-1为:合理的挡流栅密度图(对来自流化板的空气匀化，从而形成均匀的粉末床层)；图5-2为:挡流栅层间距过高图(失去挡流作用，空气“聚集”成气泡造成床层不匀)；图5-3为:压缩空气量开启过大图，在挡流栅处强烈扰动，也会影响床层均匀度。
【具体实施方式】
[0028]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，并非以此限定此实用新型的保护范围，凡是熟悉此项技术者，运用本实用新型的原理及技术特征者，所做的各种变更及修改，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。
[0029]一种竖井流化床浸涂装置，如图1所示，所述装置包括竖井4、流化床内胆5、流化板及其支承托架8、空气压缩装置及储气缓冲罐9和沉浸式圆管挡流栅6，所述竖井为自地平面3向下设置的中空状，所述流化床内胆同轴活动置于该竖井中，由于活动安装，因此该流化床内胆能够从该竖井中取出，该流化床内胆呈顶部开口、底部密封的中空状，待浸涂管道竖直置于该流化床内胆内，在其中进行浸涂，该流化床内胆内的底部设置空气压缩装置及储气缓冲罐，该空气压缩装置及储气缓冲罐上方的流化床内胆内同轴设置流化板及其支承托架，该流化板及其支承托架上方的流化床内胆内同轴设置沉浸式圆管挡流栅。
[0030]如图2和图3所示，所述流化板及支承托架包括流化板10和支承托架12，所述支承托架同轴固装于流化床内胆上，该支承架能承担其上几十吨重的粉末涂料或塑粉，该支承托架上方紧贴设置流化板，该流化板同轴固装于流化床内胆上且其周边与流化床内胆密封连接，从而不能从四周漏气，该流化板内沿竖直方向、沿圆周方向均布间隔设置数个微孔Ilo在本实施例中，所述微孔的直径为20—200微米，空气压缩装置及储气缓冲罐中的压缩空气能透过微孔由下而上进入流化床内胆中上部的流化床空间，这样由流化板及支承托架将流化床内胆分隔成上