聚四氟乙烯换热器的研制及应用郑州工业大学校办总厂马双林聚四氟乙烯换热器的开发、发展和实际应用经历了二十多年的演变历程，本文简要介绍其发展现状、工业应用及其今后的发展方向。关键词：聚四氟乙烯换热器技术转让聚四氟乙烯换热器是一类重要的换热器设备，它的开发、发展和实际应用经历了二十多年的演变历程，现已拥有许多不同结构、不同用途及性能的聚四氟乙烯制品。当前工业生产中使用较为普遍的是列管式和盘管式换热器。本文结合近几年来它在化工生产中的应用，简要介绍其发展现状、工业应用及其今后的发展方向。1聚四氟乙烯换热器的研制1.1概述聚四氟乙烯换热器是国际上化工设备的新品种,由于聚四氟乙烯材质的耐蚀性冠于多种合金、非金属甚至贵金属,如黄金、银、锆等,故此类设备对解决制药、石油化工等工业中的强腐蚀性流体物料的换热问题具有重要意义。据资料报道,美、英、法、德、意、日等国家已广泛使用了这种新设备,而我国此项设备的制造和应用尚没有全面展开。但随着我国工业和科技的发展,必将有利地促进聚四氟乙烯材料的研究和应用。聚四氟乙烯换热设备是在工业上需要既耐腐蚀又具有高洁净率换热材质的局面下问世的。据资料介绍,1965年美国杜邦公司研制成功聚四氟乙烯盐酸冷凝吸收器,代替了传统的陶瓷盐酸冷凝吸收器、玻璃冷凝吸收器及石墨设备,极大地提高了换热设备的耐蚀性和换热介质的洁净率,此后在石油化工、硫酸、医药、电镀、轻工等领域逐步得到广泛的应用。1985年郑州工业大学校办总厂开展了聚四氟乙烯换热设备的制造工艺的研究工作。通过试制、试用并积累数据,目前已探索出可行的聚四氟乙烯换热器制造工艺并设计、试制出适合我国工业应用的各种氟塑料换热器。1．2研究成果1．2．1氟塑料换热器制造工艺方面氟乙烯换热器制造的技（1）自创了一种“氟塑料换热器F-4管板限施压加热焊接法”工艺,解决了管式聚四术关键。目前此工艺已用于工业性生产,其技术为郑州工业大学校办总厂独创,其特点为所需设备简单,投资少并能解决实际问题。（2）聚四氟乙烯换热器制造方面；聚四氟乙烯换热器制造分为A设备制造、B工装制造、C工序工艺、流程三个步骤设备制造—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，此焊接技术部天界任何焊接剂，换热器成品内件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，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。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）郑州工业大学校办总厂与锦西化工总厂协作研究了“F-46蜂状管板焊接法”和“F-46管板熔加热焊接法”,后者已被用于制造工业用的F-46换热制品。1.2.2工业用的各种聚四氟乙烯换热器设计、试制方面自1985年到今已设计、试制了多种结构不同的氟塑换热器,如管壳式、盘管浸入式和U型管浸入式,经工业实际应用,有数种效果较理想,并在国内已实施工业化生产。目前在工业上应用的聚四氟乙烯换热器最大换热面积达280平方米台。换热管达2000根。2我国聚四氟乙烯换热器的应用目前聚四氟乙烯换热器的类型较多,性能各有特色,大体上可以分为以下几种:(1)管壳式:是应用领域最广,使用量最大的一类,目前单台最大面积达280m2。(2)浸入式:又分为U型浸入式和盘管浸入式两类。由于采用的材质F4化学性能稳定,即使将F4材料溶于“王水”中煮沸亦不会发生反应,故其制品可用于强酸、强碱、强氧化剂等流体物料的换热过程,例如用来作苛性溶液、氢氟酸、硝酸混合物、20%发烟硫酸、各种有机酸、氯气、溴、有机溶剂等流体物料的加热、冷凝之用。由于F4表面的自由能很低,只有119Pa,加上其膨胀系数较一般污垢为大,所用管子具有挠性,易于震动,这就大大减少了结垢堵塞的机会。由于列管管束采用薄壁细管,单位体积内包容的换热面积比普通列管式增加了数倍,弥补了F4用做传热材料其导热系数过低的缺点。在一般情况下,设备的总传热系数K为20...
