摘要(yào)：介紹耐腐型金(jīn)屬管浮子流量計
的(de)結構着重闡述爲保(bǎo)證産品(pǐn)性能而(ér)在工(gōng)藝上采取(qǔ)的措施。
1引信
金屬管浮(fú)子流量(liàng)計
用(yòng)于(yú)連續測(cè)量封(fēng)閉管道中(zhōng)液體、氣體的體積流量(liàng),壓(yā)力損(sǔn)失小且(qiě)恒(héng)定,測(cè)量範(fàn)圍寬,工作(zuò)可靠,對儀(yí)表前(qián)後直管段長度要求不高(gāo),使用(yòng)維護(hù)方便。因此在化工(gōng)、石(shí)油、冶金、醫藥(yào)、輕工等(děng)部.門獲得(dé)了廣(guǎng)泛的(de)應用(yòng)。
耐腐(fǔ)型金(jīn)屬(shǔ)管(guǎn)浮子(zǐ)流量計是在金(jīn)屬管中襯聚四(sì)氟乙烯(xī)以隔(gé)離(lí)腐蝕性介(jiè)質和(hé)測量(liàng)管,保證測(cè)量的持久(jiǔ)性和正确率。随着近(jìn)年來石化(huà)和鋼鐵行業(yè)的迅猛(měng)發展,對耐(nài)腐型(xíng)浮子(zǐ)流量(liàng)計的需求呈不斷增(zēng)長的(de)趨勢,這要(yào)求浮子流(liú)量計的生産廠商提(tí)高産(chǎn)品(pǐn)的正确(què)率和可靠性，更(gèng)好地滿足用戶(hù)需求。
2制造工藝(yì)分析
2.1聚四(sì)氟乙(yǐ)烯
聚四氟乙烯是由四氟乙烯(xī)單體聚合而(ér)成(chéng)的聚合(hé)物,是一(yī)種類似于聚乙烯的(de)透明或不(bú)透明的蠟狀物(wù),密度爲2.2g/cm³,吸水率(lǜ)小于(yú)0.01%。它的(de)化學結構(gòu)與(yǔ)聚乙烯(xī)相似,隻是聚乙(yǐ)烯中的全部氫(qīng)原子都被氟原(yuán)子所取代(dài)。由于(yú)c-f鍵鍵(jiàn)能高(gāo),性能(néng)穩定(dìng),因而其耐(nài)化學腐蝕性佳(jiā),能夠承受除了(le)熔融(róng)的堿金屬(shǔ)、氟化(huà)介質、高于300℃的氫(qīng)氧(yǎng)化鈉之(zhī)外的(de)所有(yǒu)強酸(包括王(wáng)水),以及(jí)強氧化劑(jì)、還原(yuán)劑和(hé)各種有機(jī)溶劑(jì)的作用。
聚(jù)四氟(fú)乙(yǐ)烯以其(qí)優異的耐高低(dī)溫性(xìng)能和(hé)化學(xué)穩定性、很好的電絕緣性能、非粘附性(xìng)、耐候性(xìng)、阻燃性和良好的自潤(rùn)滑(huá)性,在化工、石油、紡織(zhī)、電子電氣、醫療、機械等領域獲(huò)得了廣泛應用(yòng)。.
2.2制造工藝分析(xī)
利用聚四氟乙(yǐ)烯優(yōu)異的化學(xué)穩定(dìng)性,将(jiāng)其襯(chèn)壓在金屬管中(zhōng)或包覆在金屬(shǔ)棒外就能(néng)充分發揮其耐(nài)腐蝕作用(yòng),這是(shì)組成(chéng)耐腐型金屬管(guǎn)浮子流量(liàng)計的(de)主要部件(jiàn)錐管(guǎn)和浮子,其性能(néng)的好壞決定了流量計質(zhì)量的(de)優劣(liè)。
聚四(sì)氟乙烯的成(chéng)型工藝(yì)比較特(tè)殊和複雜,經過技術人(rén)員的聯合攻關和多次試(shì)制取得了良好的結果,摸(mō)索出一套(tào)行之有效的工藝方(fāng)法。耐腐型(xíng)金屬管浮(fú)子流(liú)量計的結構如圖1所示(shì)。
爲了保持聚(jù)四氟乙烯(xī)零件(jiàn)尺寸(cùn)的穩定性(xìng),規定(dìng)其溫(wēn)度應用範(fàn)圍是(shì)70℃以下(xià)。在試(shì)制的(de)初始階段,用常(cháng)規加工方法,即(jí)按圖(tú)紙尺寸進(jìn)行錐(zhuī)管和浮子(zǐ)的加工,可(kě)以發(fā)現,在(zài)常溫下工(gōng)作正(zhèng)常的(de)浮子在高(gāo)溫試驗中(zhōng)出現了卡(kǎ)死現象,反(fǎn)複(fú)的試驗(yàn)都(dōu)得到(dào)同樣的(de)結果(guǒ)。實(shí)際(jì)測(cè)量(liàng)表明:浮子(zǐ)尺寸變化(huà)不大，因此(cǐ)推斷(duàn)是由于錐(zhuī)管尺(chǐ)寸的變化(huà)引起卡死現象(xiàng)。通過(guò)理論計算(suàn)，得出結(jié)論，以利(lì)改進(jìn)。
從錐管的(de)結構看(截取直(zhí)管段一段(duàn))，如圖(tú)2所示外層(céng)是金(jīn)屬測量管，内層(céng)是聚(jù)四氟(fú)乙烯(xī)襯裏，由于溫度(dù)變化不(bú)大，金屬(shǔ)測量管尺(chǐ)寸的(de)變化可(kě)以(yǐ)不考(kǎo)慮，即d不變。從資(zī)料(liào).上可查到聚(jù)四氟乙烯在0~100c内(nèi)的線脹系(xì)數爲(wèi)0.5x104/℃.下面(miàn)以(yǐ)dn25口(kǒu)徑爲(wèi)例，計(jì)算當(dāng)溫度(dù)t從20℃變(biàn)化到70℃時内(nèi)徑d的大小。
a爲(wèi)線(xiàn)脹系數(shù);
△t爲(wèi)溫度(dù)變化(huà)量(liàng)(℃)。
流量計工作(zuò)時兩端都(dōu)要固(gù)定，長(zhǎng)度方(fāng)面的變化(huà)受到(dào)限制，故h保(bǎo)持不變，因(yīn)而這部分體積變化是由(yóu)内徑d的變(biàn)化引(yǐn)起的，故(gù):
理論計算表明當(dāng)溫度(dù)從20℃變化到70℃時，錐管直(zhí)管段尺寸小(xiǎo)了(le)0.21mm,這就(jiù)是引(yǐn)起浮子卡死的(de)原因，也說明按(àn)常規(guī)方(fāng)法加工錐管是不(bú)合理的，爲了弄清溫(wēn)度對錐管(guǎn)尺寸(cùn)的影響(xiǎng)，繼續進行溫度試(shì)驗。還(hái)以dn25口(kǒu)徑爲例，結(jié)果如(rú)表1所示。
從(cóng)試驗(yàn)結果可以(yǐ)看到，在第(dì)1次進行100℃、1.5h的溫度試驗(yàn)後，錐(zhuī)管直(zhí)管段(duàn)的尺寸(cùn)就已經(jīng)變小(xiǎo)了，冷卻到(dào)常溫(wēn)時，尺寸并沒有恢複(fú);再進(jìn)行第2次溫(wēn)度試(shì)驗時，錐管(guǎn)尺寸(cùn)的變(biàn)化已經(jīng)不(bú)大，因(yīn)此可(kě)将錐管先粗加工，接(jiē)着進(jìn)行老(lǎo)化試(shì)驗，最後再精加(jiā)工，這樣零(líng)件尺(chǐ)寸受(shòu)溫度的影(yǐng)響應該很小。爲(wèi)了證(zhèng)實這一點(diǎn)，重新進(jìn)行(háng)溫度(dù)試驗(yàn)，試驗(yàn)情況(kuàng)如表2所(suǒ)示。
試驗結果表明先前(qián)的估(gū)計是正确(què)的(de)，經(jīng)過老(lǎo)化處(chù)理後再(zài)精加工(gōng)的錐(zhuī)管完全能(néng)夠達到設計要求。經(jīng)過數次試驗,可以得出如(rú)下結論:耐(nài)腐型(xíng)浮子(zǐ)流量計錐(zhuī)管的加工工藝(yì)和基型産品有很大不(bú)同,合理(lǐ)的工藝過(guò)程(chéng)應(yīng)該是(shì)粗加工錐(zhuī)管,老(lǎo)化(100℃、2h)→精(jīng)加工(gōng)成形(xíng)。
由(yóu)于錐管(guǎn)老(lǎo)化試驗的溫(wēn)度爲(wèi)100℃,而産(chǎn)品的(de)使用溫(wēn)度隻有(yǒu)70℃,因此按改進的(de)工藝加工(gōng)錐管(guǎn),必(bì)定(dìng)能滿足産(chǎn)品的設計(jì)要求(qiú)。
将上(shàng)述結(jié)論加(jiā)以推廣(guǎng),應(yīng)用于(yú)耐腐(fǔ)型浮子流(liú)量計的所(suǒ)有口(kǒu)徑,結(jié)果是令人(rén)滿意的,産品質(zhì)量完全(quán)滿足用(yòng)戶的現(xiàn)場(chǎng)條件(jiàn),産品性能(néng)優良(liáng)。所以說“合(hé)理的工藝過(guò)程是産品性能(néng)的保證(zhèng)”。
3結論(lùn)
“機械制造(zào),工(gōng)藝爲本(běn)”,這是(shì)通過對機械制(zhì)造工業(yè)發展的(de)分析,對機械制(zhì)造過程的(de)實踐經驗(yàn)總結出的(de)-條重(zhòng)要規(guī)律。隻(zhī)有充分認(rèn)識這一規律,抓(zhuā)住機械制造工(gōng)藝這(zhè)一(yī)根本不放,才能使(shǐ)我國機械(xiè)i業在國(guó)内(nèi)外市場競争(zhēng)中以雄(xióng)厚的企業工藝(yì)實力和應變能(néng)力,以優(yōu)質價廉的産(chǎn)品盡(jìn)快立(lì)足于勝(shèng)利(lì)者的(de)行列之中。
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