尤其用于上油设备的、尤其用于金属带静电上油的加热管的制作方法

文档序号:13985130

本发明涉及一种加热的同轴管,其尤其适用于上油系统,尤其适用于使用固体润滑剂对金属物品进行静电上油,更尤其适用于使用滴点高于室温的保护油或润滑剂。



背景技术:

润滑用于特定类型加工(例如成型)的金属片材是常见的做法。上油通常在金属条上进行,从金属条获得片材。

因为涂敷的均匀性和高产率,静电上油是特别优选的。已经证明,使用在室温下为固体且滴点范围例如为30℃至50℃的润滑剂是特别有利的。

专利申请WO 2004/089553描述了一种用于静电上油的系统,其中采用了特定的技术来使用此类型的润滑剂进行上油,与在室温下为液体的油相比,其滴点带来了问题,这是由于需要保持润滑剂在整个系统中为液态,以使所述润滑剂循环起来。特别是,润滑剂在里面循环的所有管和泵由加热的混合器供给、通过传热(透热)流体的循环来加热,所述润滑剂在混合器中保持为液态,该流体保持在适当的温度(例如90℃-110℃)下,并在同轴管的环形空间中或在泵和过滤器主体中的循环室中循环。该回路包括以下串联的元件:用于润滑剂的加热泵和加热的双重过滤器。

传热流体的循环通过特殊的泵进行并保持在控制适当的温度。根据一个可行的实施例,流体在配备有特殊加热器的回路内保持在所述适当的温度,并且通过泵在几个点从所述回路中抽出,泵将流体在特殊的管道或环形空间内泵送到系统的各个部分(例如加热器或混合器的环形空间或发生沉积的舱室),以便保持雾化叶片内、收集多余的润滑剂以再循环的底部内以及其他区域内的合适温度。具体而言,一些输送点用于在同轴管的环形空间内供给流体,其中润滑剂在内管内循环。必须使流体达到适当的压力以在环形空间中提供足够的流速;其通常在环形空间的一端被输入,并从其另一端流出;其从另一端抽出以便被输送回加热器回路。如果认为适当,还可以将串联起来的多个同轴管的多个环形空间或一个环形空间与用于其他系统部件的其他加热元件连接。根据本领域技术人员的知识与需求,还可以设想使用若干加热器或加热回路以将流体供应给系统的不同部分,或其他类型的溶液。

已知系统中常用的同轴管通常是柔性管,其具有耐热的外部橡胶管和维持透热流体循环所需的压力水平。鉴于内管的较小直径,内管可有利地由聚四氟乙烯制成,该聚四氟乙烯耐热且具有高耐化学性。这种管子的柔性在安装系统时是非常有利的,并且容许快速的更换和维护操作以及在必要时快速改变系统配置的可能性。

然而,所采用的解决方案并不完全令人满意,尤其是由于预期过程中的某些特殊性。

可时常发生的一种情况是由聚四氟乙烯制成的内管的塌陷和随后的破裂,该内管比橡胶管更脆弱,该情况尤其发生在所述管空了或者没有被充分加压时。特别是,在例如冷启动的情况下,当传热流体的粘度以及因此的压力更高以确保足够的流速时,环形空间内的传热流体的压力达到最大操作水平。这导致棘手的、对系统操作无用的调整。润滑剂在冷启动时为固体难以使内管迅速达到足够的压力水平并且仍然可能发生塌陷,尽管采取了预防措施。内管的塌陷除了造成破裂之外还会引起损害正常操作条件的缺陷。WO2004/089553也建议使用具有或不具有增强编织物的柔性内管,其提供良好的柔韧性以抵抗内部压力。但是,材料的选择仅仅是为了确保两种流体的分离,内管的塌陷问题却被忽略了。通常由耐热合成橡胶制成并且设计成保护增强编织物而抵抗流体的外层不允许分配任何外部载荷以防止管塌陷。

外管的又一个缺点是,尽管橡胶质量好,但由于受到温度的影响而容易使脆性增加,这意味着破裂和泄漏,尤其是在利用管的柔性而弯曲管子的情况下。

所有这些都限制了柔性管的使用,结果是使用传统的刚性同轴管是优选的,对成本和系统构建的难度有相当大的影响。



技术实现要素:

上述问题现在已经通过一种同轴管而得到克服,尤其是用于静电上油系统的同轴管,该同轴管具有:柔性外管;柔性内管,其用于第二流体在其内部的循环并且与外管一起形成用于第一流体循环的环形空间;管,其特征在于,所述内管包括:由聚四氟乙烯制成的内层,其用于容纳第二流体;内部编织层,其旨在赋予内管耐压性;由聚酰胺材料制成的外层,其旨在防止第一流体通过编织层。

本发明还涉及一种静电上油方法,其中如上定义的软管的所述内管和外管允许循环合适温度(例如在90℃和120℃之间)的传热流体以及润滑剂,尤其是滴点高于30℃(例如在30℃和50℃之间)的润滑剂。根据优选的一方面,传热流体构成第一流体并且在环形空间中循环,而润滑剂构成第二流体并在内管中循环。本发明还涉及配备有如上定义的一个或多个软管的静电上油系统。

根据另一方面,编织层由合适材料的网或编织物制成,例如编织金属丝,尤其是不锈钢。

根据另一方面,所述外层是可抵抗高达至少120℃的温度的柔性聚酰胺材料。优选的材料是聚酰胺12。

根据又一方面,外管具有波纹管的形式,其允许使用比橡胶更耐热的材料而不明显降低管的柔性,无论其直径如何。优选地,外管由聚四氟乙烯制成。根据又一方面,外管具有外部编织层以提供耐压性,并且这样的外部编织层可以由合适材料(例如编织金属丝,尤其是不锈钢)的网或编织物制成。

附图说明

现在将借助于以非限制性示例的形式提供的优选实施例的描述并且借助于附图1更好地说明本发明。

附图1:示意性地示出了根据本发明的软管的一部分在一端的纵向截面图。

具体实施方式

参照图1,示出了外管1,其可以由聚四氟乙烯(其具有优异的耐化学性并且耐受高达250℃的温度,远远超过上述类型的系统中的传热流体的通常温度)制成并具有波纹结构。第二编织层2用于为外管提供耐压性,并且例如由编织的不锈钢丝制成。编织可以根据需要以已知的方式借助于本领域技术人员的知识容易地进行。

内管3包括第一层4,该第一层4由聚四氟乙烯管制成,其耐受尤其是由如上定义的润滑剂引致的热和腐蚀。由这种材料制成的管已经在使用上述类型的润滑剂的上油系统中被用作现有同轴软管的内管,尽管具有非最佳厚度。本领域技术人员可以容易地确定该层的最佳厚度,以便根据内管结构的变化达到柔性和强度方面的最佳折衷。

根据本发明,具有第一编织层5,其旨在提供耐压性;其也是由例如编织不锈钢丝制成。

具有第二层6,其用于防止存在于形成在外管和内管之间的环形空间7中的第一流体通过,并且用于分配由第一流体对第一编织层的压力而带来的负载。考虑到第一层的耐化学性和温度,以及压力现在由编织层承受(此压力在内管内或环形空间内是否更大),使用耐受传热流体的温度而不影响内管柔性的材料就足够了。

因此,外层可以由比内层更柔性的材料制成。第二层优选的聚酰胺材料是聚酰胺12。厚度可以包含在例如0.5和1.5mm之间,例如1mm。

内管的外压耐受性(由存在的第二层所赋予)也可以在设计内层时考虑进去,如上所述,内层优选地由聚四氟乙烯制成。由于不再存在管子塌陷的风险,因此该层可以凭着比现有技术软管的内管更小的厚度而获得足够的耐压性,从而有利于柔性和热交换,例如,厚度的值在0.5和1.5mm之间。

举例来说,根据本发明的软管中通常采用的直径值对于外管而言在3/4”和1”之间,对于内管在1/4”和3/8”之间。管内经受的压力水平可以例如在0.1至1.5MPa的范围内。但是,视情况而定,这些参数可能与示例不同。

根据需要,软管可以与终端和接头元件配齐。例如,图1示出了位于软管末端处的接头元件的可能实施例。内管3安装在管道8的密封端9上,用于第一流体的输入或输出。端部的形状适当,以便使得内管以形成密封的方式装配,并且可以例如具有合适的锥形和凸起或横向槽以防止其被移除。内部压入的衬套或其他合适的装置将第一管紧密密封地固定在管道8上。

外部元件11将管道9容纳在一端的通孔中,并以任何已知的方式(例如焊接--如图所示)适当地固定(紧密密封)其上,以形成环形空间7和外界之间的密封。例如为圆柱形的凹部12容纳管道8的端部9,并且还可选地(如图1的示例中所示)容纳内管的端部以及其套管。以适当的方式(例如,以类似于管道的端部9的方式)制成的密封部分13允许外管和第二编织层被装配和紧密地密封。同样在这种情况下,外管和第二编织层的密封装配可以用第二压入衬套14来实现。具有合适宽度的空腔12连接到环形空间7的内部,用于第一流体的通过。开口15允许第一流体供入或流出环形空间。开口和管道可以以已知的方式分别连接到第一和第二流体管线,并且可以具有用于连接的螺纹或其他适当装置。显而易见的是,接头元件,如任何其他元件(诸如用于进给或中间排出的接头)一样,可以根据本领域技术人员的知识以任何其他认为合适的方式制造。

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