应用高分子聚亚苯基硫醚材料的喷射式热交换装置 技术领域 本发明涉及一种喷射式热交换装置, 尤其涉及一种应用高分子聚亚苯基硫醚材料 的喷射式热交换装置。
背景技术 喷射式热交换装置是一种成熟的高效节能热交换装置, 该装置在供热系统上应用 10 余年来, 技术稳定、 节能多、 投资少、 体积小、 换热效率高。
如图 1 所示, 现有技术中的 JHEH-2 型喷射式热交换装置包括壳体, 壳体内设有蒸 汽喷管、 混合压缩管、 扩压管等核心部件, 采用喷射增压和瞬时加热技术相结合的原理, 实 现高效换热。 蒸汽喷管与壳体的配合为动配合, 混合扩压管的收敛形通道部分为混合室, 发 散形通道部分为扩压室 ; 扩压室由 I 级扩压室和 II 级扩压室构成。
现有技术中的喷射式热交换装置的核心部件采用不锈钢合金材料部件。
上述现有技术至少存在以下缺点 :
材料成本和加工成本高、 噪声高、 重量大。
发明内容 本发明的目的是提供一种成本低、 噪声小、 轻便的应用高分子聚亚苯基硫醚材料 的喷射式热交换装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的 :
本发明的应用高分子聚亚苯基硫醚材料的喷射式热交换装置, 包括壳体, 所述壳 体内设有核心部件, 所述核心部件用高分子聚亚苯基硫醚材料制成。
由上述本发明提供的技术方案可以看出, 本发明所述的应用高分子聚亚苯基硫醚 材料的喷射式热交换装置, 由于核心部件用高分子聚亚苯基硫醚材料制成。较不锈钢材料 的核心部件成本低、 噪声小、 轻便。
附图说明
图 1 为现有技术中的喷射式热交换装置的结构示意图 ;
图 2 为本发明中的核心部件的制作流程图。 具体实施方式
本发明的应用高分子聚亚苯基硫醚材料的喷射式热交换装置, 其较佳的具体实施 方式如图 1 所示 :
包括壳体 1, 所述壳体 1 内设有核心部件, 所述核心部件用高分子聚亚苯基硫醚材 料制成。
所述核心部件包括以下一件或多件 :
蒸汽喷管 2、 混合压缩管 3、 扩压管 4 等。所述高分子聚亚苯基硫醚材料为玻璃增强型聚亚苯基硫醚材料。 所述核心部件的制作工艺包括 : 首先, 根据所述核心部件的设计要求制作模具 ; 之后, 选用高分子聚亚苯基硫醚材料进行干燥, 并依次进行注塑成型和模具成型; 最后, 进行成品检测和组装入库。
本发明的应用高分子聚亚苯基硫醚材料的喷射式热交换装置, 针对高温蒸汽的最 高工作温度小于 200℃的使用条件, 选用长期工作温度在 220 ~ 240℃ PPS 材料制作核心部 件, 其各项指标完全符合设计要求。
它在原有节能技术基础上, 选用高分子聚亚苯基硫醚 ( 简称 PPS) 材料, 制作喷射 式热交换装置的核心部件, 发挥了 PPS 材料耐高温、 耐腐蚀、 耐冲击、 械性好等特性, 替代了 现有技术中喷射式热交换装置的核心部件不锈钢合金材料部件, 降低材料成本 70%, 降低 加工成本 98%, 提高工时效率 54 倍 ; 其耐磨性、 稳定性好, 不结垢、 噪声低、 轻便、 安全系数 高等各项参数, 均优于现有技术中使用的部件 ; 其 PPS 与钛、 不锈钢具有非常高的附着力, 充分体现钢塑合一优化配置。
本发明中高性能 PPS 材料的选用依据是 :
玻璃增强型聚苯硫醚 (PPS) 具有十分优异的耐热性和较高的强度, 聚苯硫醚, 全 称为聚亚苯基硫醚, 英文名称为 Polyphenylenesulfide, 简称 PPS( 以下称聚苯硫醚或称 PPS)。PPS 的分子结构比较简单, 分子主链由苯环和硫原子交替排列, 大量的苯环赋予 PPS 以刚性, 大量的硫醚键又提供柔顺性。 分子结构对称, 易于结晶, 无极性, 电性能好, 不吸水。
申请人发现 PPS 材料具有以下特殊优越性能 :
(1) 耐热性能优异 :
PPS 熔点超过 280℃, 热变形温度超过 260℃, 长期使用温度为 220-240℃。在空气 中于 700℃降解在 1000℃惰性气体仍保持 40%的重量, 短期耐热性和长期连续使用的热稳 定性均优于目前所有的工程塑料。经特殊改性的品种, 热变形温度可达 350℃以上。
(2) 具有阻燃性 :
PPS 阻燃性可达到 UL94-0 级, 氧指数 (L01) > 57%。聚苯硫醚自身的化学结构使 其具有良好的难燃烧性能, 无需加入阻燃剂。
(3) 械性能好 :
PPS 刚性极强, 表面硬度高, 洛氏硬度> 100HR, 拉伸强度> 170Mpa, 弯曲强度> 220Mpa, 缺口冲击强度> 16Mpa, 弯曲模量> 3.5×104, 并具有优异的耐蠕变性和耐疲劳 性。
(4) 耐化学药物性能优异 :
目前尚未发现可在 200℃以下溶解聚苯硫醚的溶剂, PPS 对无机酸、 碱和盐类的抵 抗性极强。
(5) 尺寸稳定性好 :
PPS 的成型收缩率很低, 小于 0.0025 %, 吸收率小于 0.05 %, 线性热膨胀系数也 小。在高温、 高湿条件下仍表现出良好的尺寸稳定性, 故是 JHEH 装置核心部件最重要的选 材依据。
(6) 电性能优 :
PPS 在高温、 高湿、 高频条件下仍具有优良的电性能, 其体积电阻率为 1×1016Ω. cm, 表面电阻率为 1×1015Ω, 电气强度> 18KV/mm。
(7) 耐磨性突出 :
PPS 通过填充氟树脂和碳纤维等润滑剂, 可大幅度提高其耐磨性, 磨擦系数在 0.01-0.02。
(8) 耐辐射 :
PPS 耐辐射达到 Gy1×108, 是其它工程塑料无法比拟的新材料。
(9) 加工性能好 :
PPS 树脂的熔体粘度低, 流动性好, 极易与玻纤润湿接触, 因此填充填料容易, 用其 制备的玻纤或无机填料增强注塑级粒料, 具有极高抗伸缩性, 抗冲击性, 抗弯曲及延展性。 在其熔点以上可以统一成形。
(10) 与金属和非金属粘接性能好 :
PPS 特别对玻璃、 铝、 钛、 不锈钢等具有非常高的粘结强度, 附着力达到 1 级。对玻 璃的粘结性能好, 极宜作常用工业设备、 化工设备的衬里。
具体实施例 :
喷射式热交换装置的核心部件一共三组, 细分结构为 5 件 /3 组。具体制作时, 每 个型号的热交换装置需要开具 3 套塑料成型模具。
每个产品的成型周期控制在 2-3 分钟之内, 3 个产品成型周期总计不到 10 分钟 ; 极大的提高了产品的生产效率。同时在成型加工过程中不产生对环境有害的废物, 提高了 整机产品的环保指标。
喷射式热交换装置应用 PPS 核心部件后, 核心部件生产周期约为 20 分钟 / 套 ( 包 括初期组装 ), 成型成本 32 元, 需要材料为 3.2 公斤 ( 最多 ) ; 按当前市场价计算材料成本 为 336 元。原不锈钢核心组件生产加工需要 18 小时 / 套, 加工成本 1800 元, 需要耐热耐蚀 不锈钢 SUS304 材料约 60 公斤, 去除废料回收, 按照 56 公斤计算材料成本为 : 1120 元。比 较结果如下 : JHEH-2 型新核心组件可比原来产品核心部件提高工时 54 倍以上, 降低加工成 本 98%以上。JHEH-2 喷射式热交换装置前期需要投入每组模具费用 35 万元, 即便不考虑 产品效率的提高, 每套装置核心部件生产可节约资金 2552 元。
具体的生产工艺流程如图 2 所示, PPS 材料通过干燥、 注塑成型、 模具成型等工序 制成成品。
以上所述, 仅为本发明较佳的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内, 可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。