用于设置有盘管热交换器的金属储罐的涂覆方法
【专利摘要】本发明的目的是用于内部设置有盘管热交换器(5)的金属储罐(1)的静电粉末涂覆方法。该方法提供粉末涂覆步骤，在涂覆步骤过程中，粉末分配喷枪唯独地延伸通过伸展部分(H1)，刚好足以将粉末沉淀在所述盘管(5)的全部表面上，可供选择地后跟进一步的步骤，其中，所述粉末分配喷枪在伸展部分(H2、H3)内操作，伸展部分(H2、H3)不同于先前步骤中延伸通过的伸展部分(H1、H2)。
【专利说明】
用于设置有盘管热交换器的金属储罐的涂覆方法
【背景技术】
[0001 ]本发明目的是提供适用于金属储罐的静电粉末涂覆方法，该金属储罐用来装水或类似流体，并在内部设置有一个或多个盘管的热交换器，热交换器也是金属的且通过焊接到该储罐壁上而固定住。
[0002]具体来说，该方法涉及玻璃类型的搪瓷粉末的静电沉淀，更准确的说，所述涂覆就是上釉(上瓷漆)。
[0003]采纳静电粉末上釉来代替先前通过喷溅或浸渍进行涂覆的湿法上釉，是在保持上釉竞争力同时获得生态过程的关键之一。
[0004]如此众所周知的技术的基本特征是:
[0005]-赋予干的搪瓷粉末以静电荷；
[0006]-通过合适的分配枪(也被称作“喷枪”)，将如此的粉末分配到待要上釉的工件上；
[0007]-抽出未黏附到工件上的粉末，并使粉末进行总体再循环。
[0008]为了确保粉末与金属基底的黏附和涂层随时间推移的耐用性，粉末成分是非常重要的因素。例如，存在太多的细颗粒就不能正确地带电荷，并导致过多的粉末积聚在待要上釉的工件角上。另一方面，存在太多大的颗粒则会导致不均衡的电荷吸力，造成厚度相对的不均匀。
[0009]因此，正如把技术领域内技术人员所知，为能正确涂覆，搪瓷必须具有各种颗粒度和合适静电荷的最佳分布，否则就会出现公知的不理想情形，诸如“法拉第笼”效应或“反电晕”现象;这些现象不利地影响到上釉的结果。事实上，这要求上釉的分布达到无间隙或粉末无局部积聚，使厚度保持在下限和上限之间，低于下限的话，涂覆层就不能被认为是起保护作用的，超过上限的话，非常可能出现搪瓷间隙。
[00?0]举例来说，对盛放加压液体的储罐而言，介于180和500μηι之间的搪瓷厚度被认为足够达到目的。
[0011]自上世纪70年代中期开始，对于该技术应用所涉及现象的理解已经有了长足的进步，然而，与分配喷枪相比，它不能解决与搪瓷在设置有许多遮蔽区域的复杂表面上涂覆相关的困难。
[0012]本发明目标要提供解决方案或给出至少明确的改进的情况是，设有一个或多个盘管卷绕式热交换器的钢质储罐上釉是特别困难的，其原因是需要用搪瓷涂覆支承盘管的壁，盘管相对于喷枪保持了很大被遮蔽的部分，还由于这样的事实:并排布置的盘管的各匝使得均匀涂覆很困难，大概是由于不理想的“法拉第笼”效应。
[0013]对所述情形进行静电粉末上釉的公知的涂覆方法(将在下面进行描述)是非常艰苦和费时的，然而，该方法不能对不同的工件产生满意的和恒定的结果，常常在盘管的端部匝圈内留下危险的不完整区域，这样，基本上被舍弃不用，宁可通过浸渍在搪瓷浆料中，选用湿法来上釉如此的储罐，放弃了干式上釉的所有优点，尤其是，对未黏附到工件上的粉末的完全再循环。
【发明内容】
[0014]本发明的目的是提供在设置有也为钢质的内部加热盘管的钢储罐内涂覆静电粉末上釉的方法，该方法确保搪瓷涂层的厚度在全部内表面上所要求的下限和上限之间。
[0015]本发明的另一目的是提供一种方法，该方法通过步骤次数减少且比目前公知的方法更简单的步骤来达到上述的目的。
【附图说明】
[0016]以下对根据主权利要求所述的本发明方法的基本版本的描述，以及对根据从属权利要求所述的某些优选的变体的描述，将更好地突出本发明进一步的特征和优点，全部描述借助于附图中的非限制性实例来说明的，附图中:
[0017]图1示出储存罐的剖切图，该储存罐能根据本发明的方法进行上釉；
[0018]图2(a)至2(f)针对图1同样的储存罐示出根据现有技术涂覆粉末上釉的顺序步骤；
[0019]图3(a)至3(c)针对图1同样的储存罐示出根据本发明涂覆粉末上釉的顺序步骤。
【具体实施方式】
[0020]图1示出储罐I，其中示出了:借助于焊缝3连接到圆筒壁4(行话中称作“壳体”)的盖子2;焊接到壳体4上的单个盘管5;相应的水入口和出口管6和7，用于维护检查的开口8，可供选择地插入温度控制和加热装置，就本发明来说，插入用来分配有待静电涂覆的搪瓷粉末的喷枪(未示出)。
[0021]储罐I的绘图不一定成比例;尤其是，盘管5的匝数实际上比图中所示的更厚。
[0022]储罐I显示为布置有垂直轴线，下面有开口8，其位于搪瓷涂覆过程中要占据的位置;如此的位置不一定是运行状态中占据的位置。下面可供选择地用到的诸如“下面”/“上面”，“之上”/“之下”的空间定向术语，是指如图所示的位置，即，涂覆静电粉末需要的设置。
[0023]已知的方法和根据本发明的方法将在下面进行描述，这两种方法提供多个步骤，每个步骤包括:粉末分配喷枪以预定的伸展一次或多次向上和向下通过，通过的次数取决于可沉淀在每个壳体上的粉末量，且最后取决于要求达到的搪瓷厚度。
[0024]储罐I上标明有某些区域，这些区域用相应的垂直伸展部分和水平的分隔平面标识。
[0025]总高度Hscb从顶部到底部由以下组成:第一伸展部分He、跟着的中间伸展部分D、跟着的中心伸展部分Hsp以及另一中间伸展部分D，第一伸展部分He从上部盖子2的顶部延伸到焊缝3，其位于上部焊接平面α内；中间伸展部分D从所述的焊接平面α延伸到盘管5起始的上部平面β;中心伸展部分Hsp从所述上部平面β延伸到其后的盘管5结束的下部平面β;然后，另一中间伸展部分D从所述下部平面β延伸到下部平面α，从壳体4到下部盖子2的焊缝3位于该另一中间伸展部分D内。即，垂直地标明了对应于盖子2的垂直伸展部分的端部伸展部分He;相对于未被盘管5占据的壳体4的两个伸展部分的相邻最内的伸展部分D;以及最后是由同样的盘管5占据的中心伸展部分Hsp。
[0026]从以下的事实可以明白:准确地涂覆搪瓷较为困难的区域(下文中称之为“关键区±或”)是焊缝3(从平面α刚好上面到刚好下面的区域)(这是由于其表面相当粗糙)以及盘管5的端部匝圈的区域。
[0027]另一方面，使搪瓷粉尘也到达介于所述盘管5起始和结束平面β之间的壳体4的伸展部分Hsp不存在特别的困难:尽管壳体4的该伸展部分Hsp部分地隐藏在喷枪后，但在静电荷形成的电场力线的引导下，粉末能够容易地到达。
[0028]因此，已知的静电涂覆粉末的方法特别地涉及粉末在如此关键区域上的散布。
[0029]迄今为止大致采用的方法显示在图2(a)至2(f)中，这些图示出了所提供的连续的四至六个步骤中的每个步骤。
[0030]参照图2(a)，第一步骤包括专门在盘管5占据的伸展部分Hsp内(S卩，介于两个盘管5起始/结束平面β之间的空间内)涂覆粉末。
[0031]参照图2(b)，第二步骤包括在伸展部分H.sup内涂覆粉末，该伸展部分H.sup从大约盘管5的一半高度的中心平面μ延伸到上部盖子2内的端部平面k，并足够靠近该盖子2顶部以让粉末全部覆盖它。因此，该步骤的目的是将附加的粉末镀覆到上部匝上，并完全地覆盖盖子2的内部。
[0032]参照图2(c)，第三步骤在几何上对称于前一步骤，该步骤包括在伸展部分H.1nf内涂覆粉末，该伸展部分H.1nf从同样的中心平面μ延伸到充分在下部盖子2内的端部平面k，以允许用粉末全部进行涂覆。
[0033]参照图2(d)和(e)，提供第四步骤和第五步骤，该两个步骤分别包括在对应于没有盘管5的壳体4的区域的伸展部分Dl和D2(在顶部和底部处，介于平面α和β之间的区域)内进一步涂覆粉末。这些区域旨在加厚关键区域(焊缝3和盘管5的端部匝圈)内的搪瓷层。
[0034]参照图2(f)，最后的步骤包括对于从上部盖子2的内部延伸到下部盖子2的内部(即，从一个端部平面到另一端部平面k)的伸展部分，再次通过全部的储罐。
[0035]尽管在涂覆粉末的该情形中，通过在最关键的区域内重复进行操作，但这不容易沉淀在端部匝圈上，尤其是上部的端部匝圈上，或者在一个步骤中镀覆，但会在其后的步骤中掉下。
[0036]根据本发明的粉末涂覆方法通过提供以下简单的一个或多个步骤解决了如此的问题。
[0037]参照图3(a)、(b)和(C)，在没有盘管5的壳体4的区域内，在顶部和底部处标识了两个平面Φ (即，在顶部和底部处，介于对应的盘管5起始/结束的焊接平面α和β之间的平面)。
[0038]根据本发明的方法中优选的变体中提供了以下三个步骤，三个步骤最好按照将要列出的顺序排列。
[0039]参照图3(a)，主步骤是在介于两个限制平面Φ之间的伸展部分Hl内涂覆粉末，该两个限制平面Φ是与盘管5的起始/结束平面β仅间距一定量的两个平面，该一定的间距量需能确保喷枪能够将粉末涂覆到盘管5全部表面上所需要的量，盘管5的全部表面包括最外匝圈的相应的上部和下部表面。
[0040]例如，根据优选的实施例，所述限制平面Φ与盘管5的起始/结束平面β间距大致等于30mm的距离;所述测量值允许粉末均匀地和完全地沉淀在盘管表面上。
[0041]参照图3(b)，补充步骤包括在伸展部分H2内涂覆粉末，该伸展部分H2介于上部限制平面Φ和直至如上所述上部端部平面k的上部盖子2内部之间。
[0042]例如，根据优选的实施例，所述上部端部平面k与上部盖子2的顶部间距大约20mm。
[0043]参照图3(c)，另一补充步骤是在伸展部分H3内涂覆粉末，该伸展部分H3介于下部限制平面Φ和直至如上所述下部端部平面k的下部盖子2内部之间。
[0044]例如，根据优选的实施例，下部限制平面Φ与下部盖子2的底部间距大约40mm。在该情形中，相对于上部端部平面k和上部盖子2顶部之间的相类似距离，下部限制平面Φ离下部杯2相隔更远。因为粉末借助于重力落下，并均匀地沉淀在所述下部杯2的表面上。
[0045]如上所指出的，根据本发明的方法提供了主步骤(如图3(a)所示)，其中，粉末分配喷枪完全延伸通过涉及盘管5的伸展部分Hl，在该盘管5的上方和下方留有余量，刚好足以确保用粉末涂覆全部的盘管5。
[0046]如上所述，根据借助于非限制性实例给出的优选的实施例，在盘管5的上方和下方所述余量大致等于30mm。
[0047]除了该主步骤之外，还可有其他可能的补充步骤，其中，避免将粉末沉淀在盘管5上；即，在这些可能的补充步骤中，喷枪不将粉末分配在先前已经操作过的伸展部分Hl上。
[0048]已经指出，其中喷枪不在伸展部分Hl内分配粉末的补充步骤只是可供选择的选项，不是强制的步骤，因为尽管只有伸展部分Hl已经处理过，但如果盖子充分地受压缩，或盘管5充分地靠近它们，则主步骤也可足以用粉末令人满意地涂覆一个或两个盖子2的全部内表面。
[0049]从以上的描述中可推断出，根据本发明方法的特征是这样的特征:除了不可避免的略微交叠每个涂覆伸展部分Hl、H2和H3，基本上不提供将粉末沉淀到在之前的步骤中已有粉末沉淀的那些位置的步骤。
[0050]为简化起见，已经参照设置有单一盘管5的储罐I说明了本发明，但本发明可明确地一般化而推广到设置有一个或多个盘管的储罐I，规定根据本发明的方法提供以下步骤:
[0051]-如所述盘管5数量一样多的主步骤，在每个主步骤中，粉末只分配到仅涉及对应盘管5的垂直伸展部分，在该盘管5的上方和下方留有余量，刚好足以确保用粉末完全涂覆，
[0052]-多个可选的补充步骤，每个补充步骤目标在于将粉末涂覆在未在主步骤中充分涂覆的对应伸展部分内。
[0053]较佳地，在涉及两个连续盘管5的两个主步骤中未被足够粉末达到的每个伸展部分可在单个补充步骤中完全涂覆。
[0054]根据本发明，一个或多个主步骤和任何补充步骤不一定特别依时间前后排列的顺序彼此跟随，如果需要的话，第二个步骤可放置在第一个步骤之前。
[0055]业已发现，根据本发明，通过唯独地实施涂覆搪瓷粉末的步骤，便可获得理想限值之内的上釉厚度，在粉末沉淀之后的那些步骤过程中，在任何区域内没有落下的粉末。
[0056]然而，可以指出的是，与已知技术相比，根据本发明方法提供的步骤的数量被减少了。
[0057]这转换为处理时间相当地减少，例如，在编程分配喷枪的运动(该运动显然是机器人化的)、每次通过时分配的粉末量、粉末的电荷量、施加的电场等方面，使得过程的每个步骤调谐更加容易。
[0058]除了如图所示的圆筒形储罐I之外，本发明还适用于设置有盘管5的球形或椭球形的形状，其轴线基本上平行于它可在内部移动所依据的轴线，分配喷枪穿透开口 8。事实上，如此几何形的储罐甚至能够使如下的步骤成为可能:其中粉末分配喷枪完全延伸通过如上所述的伸展部分Hl的步骤;以及其中如此伸展部分Hl被喷枪忽略的任何其他步骤。
[0059]显然，根据本发明的方法特别适用于涂覆玻璃类型的上釉，其中，厚度控制是基本要求，否则在运行过程中会有搪瓷间隙。
[0060]依照一般要求，该方法容易地做到使玻璃型上釉的厚度在180和500μπι之间。
[0061]然而，该方法完全适用于任何粉末的静电涂覆，还适用于聚合物特性粉末的涂覆，其中，过度的厚度不会影响腐蚀保护的可靠性，但构成了材料的浪费。
【主权项】
1.用于金属储罐(I)的静电粉末涂覆方法，储罐内部设有也是金属的一个或多个盘管的热交换器(5)，所述热交换器通过焊接到该储罐(I)的壁上而固定住并被限制在盘管的两个起始/结束平面⑴)之间， 其特征在于， 所述方法包括: -与所述热交换器(5)同样多的主步骤，在每个所述主步骤中，粉末只分配到仅涉及所述热交换器(5)的对应的一个的垂直伸展部分(Hl)，在对应的所述热交换器(5)的上方和下方留有余地量，刚好足以确保用粉末完全涂覆， -多个可供选择的补充步骤，每个补充步骤目标在于将粉末涂覆在未在所述主步骤中充分涂覆的对应伸展部分(Η2;Η3)内。2.如权利要求1所述的静电涂覆方法，其特征在于，在涉及两个连续所述盘管(5)的两个所述主步骤中，未被足够的粉末到达的每个伸展部分，在单个所述补充步骤中完全地被涂覆。3.如前述权利要求所述的静电涂覆方法，其特征在于，所述可供选择的补充步骤包括这样的步骤，其中，所述分配喷枪延伸通过直达上部盖子(2)的足够内部的位置的伸展部分(Η2)，以用粉末涂覆该上部盖子(2)的全部内表面。4.如任何前述权利要求所述的静电涂覆方法，其特征在于，所述可供选择的补充步骤包括这样的步骤，其中，所述分配喷枪延伸通过向下直达下部盖子(2)的足够内部的位置的伸展部分(Η3)，以用粉末涂覆该下部盖子(2)的全部内表面。5.如任何前述权利要求所述的静电涂覆方法，其特征在于，所述金属储罐(I)是包括壳体(4)的圆筒形储罐。6.如任何前述权利要求所述的静电涂覆方法，其特征在于，所述储罐(I)和所述盘管(5)的金属是钢制的。7.如任何前述权利要求所述的静电涂覆方法，其特征在于，所述静电粉末涂覆包括玻璃型搪瓷的静电粉末上釉。8.如前述权利要求所述的静电涂覆方法，其特征在于，所获得的上釉厚度在180和500μm之间。9.用来盛放水或类似流体并内部设有也是金属的盘管的热交换器(5)的金属储罐(I)，其特征在于，它用一个或多个如前述权利要求所述的方法，在内部进行涂刷或上釉。
【文档编号】B05B5/12GK105855082SQ201610082662
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】S·斯坦达迪, F·贝蒂
【申请人】阿利斯顿特莫股份公司