红外加热器在PVC-O管道生产上的应用

前言

传统PVC管道通过挤出成型直接制造，为当前国内管道主流产品，被广泛应用于建筑排水、低压供水、灌溉等非高压场景。

PVC-O管道生产是在传统PVC挤出后，通过“双轴取向拉伸工艺”显著提升材料的机械性能。对比传统PVC管道，PVC-O管道抗冲击强度提高2-3倍、可承受≥250公斤压力、50年以上使用寿命及更轻量化（相同强度下壁厚减少30%-50%），使用原料更少，减少了生产及运输成本。

现PVC-O管道正逐渐应用于高压输水（如市政供水主干管、农业高压灌溉）、天然气输送、工业领域等高强度需求场景。

（图片来源于网络）

在PVC-O管道的生产应用中，我司红外加热器在管道的双轴拉伸、扩孔工艺段均有成熟的客户应用案例。

工艺介绍

PVC-O管道生产中的双轴拉伸工艺：
使用红外加热器将PVC管胚加热软化（温度范围：120-140℃），管胚通过牵引及扩径设备进行纵向拉伸及环向拉伸，使材料从“无序”变为“有序层状”，从而赋予PVC-O远超传统PVC的力学性能。

PVC-O管道生产中的扩孔工艺：

使用红外加热器将PVC-O成品管的扩孔端加热软化（温度范围：120-140℃），再使用梯形模具撑开加热部分完成管道扩孔，管道扩孔通常应用于PVC-O管道衔接，该工艺原理也适用于传统管道的扩口应用。

产品优势

在生产过程中，温度控制精准度对产品质量非常关键，过高的加热温度会导致管道成品强度下降，工艺质量不达标等问题；而过低的温度容易导致产品在扩径过程中开裂，增加生产成本及降低生产效率。

通过我司客户了解到，过去曾用控制挤出机速度来兼容加热系统无法精准控温的情况，在产线成本上有所减少，但也过度依赖操机师傅个人经验，给后续标准化生产、变换生产工艺带来了麻烦。

我司产品在PVC-O管道生产上，具备以下优点：

l   控温表现：控温精度±1°C，满足产线精准控温需求，并根据生产工艺可实现分区控温，对管壁较厚的管材加热更加均匀；

l   节能表现：优秀的（电→热辐射）转换率和隔热设计让电能利用率更高更节能，减少生产用电成本。

l   系统兼容性：系统由多条通用化CEBI组成，在设备管径调整、温度需求升级均有优秀的兼容性。

应用案例

案例来源于我司成单客户，客户原工艺上采用了1m的石英短波管，单管功率3kW，共使用24支，分三个炉环绕管材进行加热。在生产过程中发现无法精准控温，排布间隙宽加热不均匀，导致成品出现材料拉伸不均匀，次品率高等生产问题；且短波管维护频率高，每年需更换1~2次，维护成本及人力成本较高。

在了解客户需求后，我们在方案设计上选用德国进口Elstein陶瓷加热器（HTS/1 600W 230V）替代原有短波管， HTS/1加热器的内部隔热设计，有效降低了背部发热温度，搭配系统上的反射罩，让热能利用率更高，在应用中更加节能。

（HTS系列及CEBI/1000）

在系统方案上，我司根据客户的管径宽度采用了24组CEBI/1000，加热器组成的环形加热面均匀覆盖整个管材，解决了材料受热不均匀问题，±1°C的控温精度，满足了工艺控温需求，解决了次品率高的问题。产品在温控400°C环境下使用寿命达20000小时以上，解决了客户频繁维护的困扰。

（加热系统外观示例）

原短波管系统整机功率约72KW，采用我司产品后整机功率约57.6KW，经客户估算单机每年约节省电费2万元以上，极大节省了生产成本。该客户于2019年采购我司产品并沿用至今，售后反馈优秀。