УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЛИЦОВКИ ЗАГОТОВОК ТРУБЧАТЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Техническое решение относится к области теплоэнергетики, а именно к устройствам для изготовления теплоизоляционных оболочек для труб.
Известно устройство для изготовления теплоизоляционной трубы, содержащее склад трубок, первое средство транспортировки трубки со склада в направлении технологического процесса к последующим узлам технологического процесса, экструдер для выполнения изоляционного кожуха, второе средство транспортировки для направления изоляционного кожуха из экструдера к трубке, находящейся дальше по ходу движения от склада, средство для установки изоляционного кожуха вокруг трубки во время их непрерывного перемещения, экструдер для совместной экструзии, предназначенный для расположения наружного слоя на всей поверхности изоляционного кожуха путем соединения перед его установкой вокруг трубки, средства для закрытия наружного слоя по окружности после установки кожуха, снабженного наружным слоем, вокруг трубки и средство для приема полученной таким образом собранной трубки на рулон для поставки (RU 2265517C2, B29C 47/02, 10.12.2005).
Известен способ и устройство для нанесения алюминиевой фольги со слоем термоусаживающейся полимерной пленки на поверхность трубчатых изделий из минеральной ваты. Устройство включает основание, резьбовой стержень, оправки для сжатия оболочек из минеральной ваты. Пленку наносят на сжатое изделие и фиксируют с помощью воздействия температуры (FR 2831645 A1, F16L 59/02, 2003-05-02).
Наиболее близким аналогом является устройство для облицовки труб изолирующих трубчатых оболочек сформированных из минеральных волокон, с фольгой, имеющей покрытие с активируемым посредством воздействия тепла клея, содержащее загрузочную станцию, содержащую: оправку, имеющую центральную щель, транспортное средство для перемещения оболочки в продольном направлении к намоточной оправке и установки на указанный принимающий сердечник, режущее средство, обмоточное устройство, содержащее намоточную оправку с радиально выступающей направляющей рейкой, средство для вращения намоточной оправки, средство для перемещения намоточной оправки до упора в указанный приемник оправки, станция нанесения облицовки, содержащая нагревающий валик, средство для вертикального перемещения указанного нагревающего валика, средство для вращения нагревающего валика, и средство для подачи фольги, установленное с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси нагревательного валика (US 4687530 A, B29C 31/00, 18.08.1987).
Недостатками наиболее близкого аналога является усложненность конструкции станции для нанесения облицовки и, как следствие, ее недостаточная надежность.
Задачей, на решение которой направлено техническое решение заключается в повышении надежности установки.
Поставленная задача решается за счет того, что установка для облицовки заготовок трубчатых теплоизоляционных изделий включает механизмы для перемещения заготовок и нагревательные элементы, а также термокамеру, в которой частично или полностью размещены два конвейера - нижний конвейер и расположенный над ним верхний конвейер, при этом между верхним поясом нижнего конвейера и нижним поясом верхнего конвейера имеется зазор, величина которого выбрана с учетом обеспечения прохождения заготовок между конвейерами.
По меньшей мере, один конвейер может иметь бесконечные тяговые и/или несущие органы.
По меньшей мере, один из конвейеров, а, предпочтительно, оба конвейера, могут являться пластинчатыми конвейерами, в которых тяговыми органами являются бесконечные цепи, а несущими органами закрепленные между ними металлические пластины.
Для пропуска тепловых потоков между пластинами конвейера могут быть промежутки и/или в пластинах выполнены отверстия.
Предпочтительно, что часть нижнего конвейера выступает за пределы термокамеры.
Предпочтительно, что термокамера представляет собой камеру, имеющую вход и выход, ограждающую объем в котором размещены конвейеры или их части.
Предпочтительно, что, по меньшей мере, один, а, предпочтительно, оба конвейера, выполнены с возможностью изменения направлений движения их поясов.
Предпочтительно, что, по меньшей мере, один, а, предпочтительно, оба конвейера, выполнены с возможностью регулировки и изменения скоростей движения их поясов.
Предпочтительно, что установка выполнена с возможностью движения поясов конвейеров в противоположных направлениях, при условии движения пояса одного из конвейеров в сторону выхода готовых изделий из установки с большей скоростью, нежели скорость движения пояса другого конвейера.
Предпочтительно, что установка дополнительно снабжена механизмом обеспечивающим возможность изменения регулировки по высоте положения одного из конвейеров для изменения величины зазора между поясами конвейеров.
Установка может дополнительно включать стол, предназначенный для оборачивания заготовок и закрепления краев облицовочного материала на заготовках перед его прикаткой к заготовкам внутри термокамеры.
Предпочтительно, что для закрепления краев облицовочного материала стол оснащен термоэлементом и/или степлером.
Предпочтительно, что установка дополнительно снабжена узлом возврата оправок размещенных внутри заготовок трубчатых теплоизоляционных изделий перед их подачей в термокамеру.
Узел возврата оправок может представлять собой наклонный желоб.
Предпочтительно, что нагревательные элементы размещены внутри объема термокамеры.
Предпочтительно, что нагревательные элементы размещены внутри объемов ограниченных поясами конвейеров.
Термокамера может быть оснащена электрическими нагревательным элементами.
Термокамера может быть оснащена газовыми нагревательным элементами.
Термокамера может быть оснащена модулями регулировки нагрева и/или модулями контроля температуры.
Технический результат заключается в повышении надежности установки, возможности регулировки скорости производительности установки, а также в повышении степени сцепления (адгезии) облицовки с криволинейными поверхностями заготовок трубчатых теплоизоляционных изделий за счет возможности регулирования времени нахождения изделия в термокамере, а также за счет возможности регулирования степени прижатия облицовочного материала к теплоизоляционному изделию.
На ФИГ. 1 изображена схема установки
На ФИГ. 2 изображена заготовка теплоизоляционного изделия (вид с торца)
На ФИГ. 3 изображено готовое теплоизоляционное изделие (вид с торца)
На ФИГ. 4 изображен облицовочный материал (увеличено)
Установка применяется для облицовки (кэширования) заготовок 1 трубчатых теплоизоляционных изделий 2, предназначенных для теплоизоляции труб, облицовочным материалом 3 с адгезивной (клеевой) составляющей 4, активируемой посредством нагрева.
Установка преимущественно рассчитана на облицовку заготовок 1 трубчатых теплоизоляционных изделий цилиндрической формы из минеральной ваты листовым облицовочным материалом 3, включающим слой алюминиевой фольги 5, армированной сеткой 6 или тканью из минерального волокна, и соединенный с ней клеевой слой 7, например, из термоклея на основе полиэтилена, который выполняет роль адгезивной составляющей. Под воздействием тепла клеевой слой 7 размягчается и обеспечивает адгезию (приклеивание) к внешней поверхности 8 заготовки 1 трубчатого теплоизоляционного изделия (ФИГ. 2, 3).
В качестве клеевого слоя 7 могут быть использованы термоклеи на основе высокомолекулярных полимеров - полиолефинов, таких как полиэтилен, полипропилен, а также другие термопластичные полимеры.
Установка может также применяться для облицовки заготовок 1 трубчатых теплоизоляционных изделий, выполненных из других материалов, в том числе стекловаты или вспененных пластиков, например, пенополиуретана. Под облицовочным материалом 3 с адгезивной составляющей может подразумеваться также композитный материал, включающий клеевой слой 7, выполненный, преимущественно, из полимера и другие слои, либо полностью полимерный материал.
Установка для облицовки заготовок трубчатых теплоизоляционных изделий, включает механизмы для перемещения заготовок 1 и нагревательные элементы 8.
Установка включает термокамеру 9, в которой частично или полностью размещены два конвейера 10 и 11 с бесконечными тяговыми и/или несущими органами - нижний конвейер 10 и, расположенный над ним, верхний конвейер 11, при этом между верхним поясом 12 (верхней ветвью) нижнего конвейера 10 и нижним поясом 13 (нижней ветвью) верхнего конвейера 11 имеется зазор Н, величина которого выбрана с учетом обеспечения прохождения заготовок 1 трубчатых теплоизоляционных изделий между поясами 12 и 13 (ветвями) конвейеров (ФИГ. 1).
В качестве конвейеров 10 и 11 могут быть использованы ленточные, пластинчатые, роликовые, цепные и подобные им транспортеры.
По меньшей мере, один из конвейеров 10 и 11 может являться ленточным конвейером, в котором тяговым и/или несущим органом является лента. Ленточный конвейер может иметь модульную ленту, то есть ленту, составленную из отдельных элементов (модульный конвейер). По меньшей мере, одним из конвейеров может являться цепной или ленточно-цепной конвейер. По меньшей мере, одним из конвейеров может являться роликовый конвейер, в котором несущими органами являются ролики, а тяговыми бесконечные цепи. По меньшей мере, одним из конвейеров может являться сетчатый конвейер, в котором в котором тяговым и/или несущим органом является металлическая сетка.
Однако, наиболее предпочтительно, что оба конвейера 10 и 11, являются пластинчатыми конвейерами, в которых тяговыми органами являются бесконечные цепи (условно не показаны), а несущими органами закрепленные между ними металлические пластины 14. Для лучшего пропуска тепловых потоков 15 между пластинами конвейера имеются промежутки и/или в пластинах выполнены отверстия.
Между поясами 12 и 13, состоящими, преимущественно, из пластин 15 конвейеров 10 и 11 имеется зазор H, причем величина H зазора выбрана в зависимости от внешнего диаметра D заготовок с расчетом возможности обеспечения взаимодействия заготовок одновременно с пластинами 15 (или другими несущими органами), как с нижнего, так и верхнего конвейеров 10 и 11. Для плотной прикатки облицовочного материала 3 к внешней поверхности 8 заготовки величина зазора H устанавливается равной или немного меньшей, чем внешний диаметр D заготовки (ФИГ. 3). Однако в случае большой толщины облицовочного материала 3 зазор H может немного превышать диаметр D заготовки 1.
Часть 16 нижнего конвейера может выступать за пределы термокамеры для удобства подачи заготовок 1 в термокамеру 9.
Термокамера 9 представляет собой камеру, имеющую вход и выход, ограждающую объем в котором размещены конвейеры или их части.
Предпочтительно, что установка дополнительно снабжена механизмом (условно не показан) обеспечивающим возможность изменения регулировки по высоте положения одного из конвейеров (предпочтительно, верхнего конвейера 11) для изменения величины зазора H между поясами 12 и 13 конвейеров.
Установка может дополнительно включать стол 17, предназначенный для оборачивания заготовок 1 и закрепления на них краев 18 облицовочного материала 3 на заготовках 1 перед его прикаткой к заготовке 1 внутри термокамеры. Для закрепления краев 18 облицовочного материала 3 стол 17 оснащен термоэлементом 19 и/или степлером.
Установка может быть дополнительно снабжена узлом возврата оправок 20, размещенных внутри заготовок 1 трубчатых теплоизоляционных изделий, перед их подачей в термокамеру 9. Узел возврата оправок 20 может представлять собой наклонный желоб 21 (ФИГ. 1).
Нагревательные элементы 8 могут быть размещены внутри объема термокамеры 9, в том числе внутри объема ограниченного поясами конвейера.
Нагревательные элементы 8 (источники нагрева) могут находиться как в одном, так и в нескольких местах, как внутри, так и снаружи одного или обоих конвейеров.
Термокамера 9 может быть оснащена как электрическим, так и газовыми нагревательными элементами 8.
По меньшей мере, один, а, предпочтительно, оба конвейера 10 и 11, выполнены с возможностью изменения направлений движения их поясов 12 и 13.
По меньшей мере, один, а, предпочтительно, оба конвейера 10 и 11, выполнены с возможностью регулировки и изменения скоростей движения их поясов 12 и 13.
Установка в рабочем режиме выполнена с возможностью движения поясов 12 и 13 конвейеров 10 и 11 в противоположных направлениях (ФИГ. 1), при условии движения несущих и/или тяговых органов пояса одного из конвейеров, предпочтительно, нижнего пояса 12, в сторону выхода готовых трубчатых теплоизоляционных изделий 2 из установки с большей скоростью, нежели скорость движения несущих и/или тяговых органов пояса другого конвейера.
Разность в скоростях движений поясов позволяет регулировать количество оборотов и время нахождения заготовок в термокамере, которые подбираются эмпирическим путем в зависимости от диаметра и облицовочного материала 3.
Оптимально обеспечивать минимально 2-х кратное прокручивание (полное оборачивание вокруг своей оси) обернутой в облицовочный материал 3 заготовки 1 трубчатого изделия во время ее нахождения в термокамере. При таком или большем количестве оборотов достигается наиболее высокая адгезия (проникновение клеевой составляющей в поры заготовки теплоизоляционного изделия) за счет многократного прижима облицовки к изделию. При облицовке трубчатых изделий малого диаметра требуется меньшее время нахождения в термокамере, поэтому, в этом случае, возможно использовать движение верхнего и нижнего пояса (ветвей) конвейеров в одном и том же направлении, но с разницей в скорости.
Кроме того, установка может быть успешно использована на нанесения облицовки на заготовки трубчатых изделий больших диаметров за счет применения внутренней оправки, которая препятствует деформации заготовки 1 трубчатого теплоизоляционного изделия и вследствие этого обеспечивает плотный прижим облицовочного материала 3 к заготовке 1. Разнонаправленность и разница в скоростях верхнего и нижнего пояса (ветвей) конвейеров обеспечивает многократное проворачивание трубчатого изделия и, соответственно, оптимальное качество приклеивания облицовочного материала 3.
Время нахождения в термокамере 9 должно быть подобрано с учетом обеспечения расплавления клеевого слоя 4 на всей поверхности облицовочного материала 3 и пропорционально зависит от площади внешней поверхности 8 заготовки 1 трубчатого теплоизоляционного изделия. При использовании облицовочного материала 3 с большей толщиной (соответственно и большей теплоемкостью) время нахождения в термокамере и количество оборотов должны быть увеличены.
Установка работает следующим образом. Перед началом работы установки устанавливают конвейеры с зазором H между их поясами 12 и 13 конвейеров, обеспечивающим прохождение и прикатку облицовочного материала 3 к заготовкам 1 соответствующего диаметра D. Регулировка высоты H осуществляется, например, с помощью механизма (условно не показан) обеспечивающего возможность изменения регулировки по высоте положения одного из конвейеров. Подают питание на нагревательные элементы 8 термокамеры 9 и включают конвейеры, с заданными параметрами скорости и направления движения каждого из конвейеров. Для поддержания нужной температуры термокамера 9 может быть оснащена модулями регулировки нагрева и/или модулями контроля температуры (условно не показаны), связанными с нагревательными элементами 8.
1
2
2
1
В общем случае верхний пояс нижнего конвейера движется в сторону выхода готовых изделий со скоростью V, при этом нижний пояс движется в противоположную сторону с меньшей скоростью V (V<V). На столе 17, оборачивают заготовки 1, предварительно нарезанным облицовочным материалом 3 и закрепляют его края 18 на заготовках 1 посредством локального воздействия термоэлемента 19, либо степлером, при этом перед оборачиванием внутрь заготовок помещают оправки 20. Подготовленные таким образом заготовки помещают на часть 16, конвейера выступающую за пределы термокамеры 9. Заготовки 1 движутся в сторону термокамеры 9, где вступают во взаимодействие с нижним поясом 13 верхнего конвейера 11, начиная оборачиваться вокруг своей оси, против часовой стрелки, продвигаясь при этом в сторону выхода из термокамеры 9. В термокамере 9 обеспечивается нагрев клеевого слоя 7 облицовочного материала 3, расплав которого внедряется в теплоизоляционный материал заготовок 1 под действием давления несущих органов поясов конвейеров (пластин 14). Совершив заданное количество оборотов, готовые теплоизоляционные изделия 2 выходят из термокамеры 9, далее скатываясь по наклонной поверхности 21 в емкость 22 сбора готовых изделий. Из готовых теплоизоляционных изделий вынимают оправки, помещают их в наклонный желоб 23, по которому они возвращаются к столу 17, где их снова помещают в заготовки 1. Таким образом, процесс работы установки становится непрерывным.
Опытные образцы установок подтвердили их надежность, эффективность и промышленную применимость.