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冷却塔制作工艺

发布日期:2017-01-05   点击数: 1260

1. 配方

这里讲的是树脂配方,在FRP 冷却塔中常用的为不饱和聚酯树脂和环氧树脂,故这里只叙述这两种树脂的配方。

1 )环氧树脂

1 )常用配方(重量分数,见表11-19 )

2 )参考配方(重量分数)

● 环氧树脂100 ,间苯二胺15 ,二丁酯15 ,短切玻璃纤维10 ,冷固化,用于修补。

● 环氧树脂100 ,多乙烯多胺8~10 ,苯乙烯10~25 ,通用,冷固化。

● 环氧树脂100 ,HHPA102 ,吡啶6 ,23 ℃/168h 。

● 环氧树脂100 ,PMDA24 ,热固化,耐热(200 ℃)玻璃钢。

● 环氧树脂100 ,NA40 ,Al2O320 ,玻璃钢成型及胶接耐热,150 ℃/30h 。

● 环氧树脂100 ,118#30 ,180 ℃/40h 。

● 环氧树脂618#100 ,β2羟乙基乙二胺20 ,501 稀释剂10 ,室温固化,玻璃用沃蓝处理,含胶量50 %。

● 环氧树脂618#100 ,200#聚酰胺45 ,三乙烯四胺5 ,501 稀释剂10 ,玻璃布用沃蓝处理,含胶量50 %。

2 )聚酯树脂

1 )聚酯树脂配方I(重量分数)

● 189# 聚酯树脂100 ,过氧化环己酮二丁酯糊(50 %)1~4 ,萘酸酤苯乙烯溶液(10 %)1~4 ,邻苯二甲酸二丁酯5~10 。

● 191# 聚酯树脂100 ,过氧化苯甲酰糊(50 %)2~3 ,二甲基苯胺苯乙烯溶液(10 %)0.1~0.3 。

● 聚酯树脂100 ,过氧化甲乙酮2 ,环烷酸钴(或辛酸钴)2 。

● 聚酯树脂100 ,过氧化二苯甲酰2 。

热固化:室温+60 ℃/1h +80 ℃/4h +100 ℃/4h +120 ℃/4h 。

2 )聚酯树脂配方Ⅱ (重量分数)

191#聚酯树脂100 ,过氧化苯甲酰糊(50 %)2~3 ,二甲基苯胺乙烯溶液(10 %)0.1~0.3 。 上述各配方中固化剂等用量可在一定范围内变动,可根据糊制时的温度、湿度、塔体大小等加以调整。

2. 配料

1 )大配料。在大的容器中每次放入几十公斤树脂,加入需要的颜料糊、填料、稀释剂等。采用机械搅拌,搅拌器叶片最好为双层,搅拌时应使物料上下翻动,搅拌时间由搅拌效果决定,一般在2h 以上,搅拌速度为450~750r/min 。若工艺上需要,可在大配料中预先加入促进剂,但不宜加入固化剂,否则不宜多配,因加固化剂后用不完不宜贮存。

配制黏度大的环氧树脂,一般先将树脂用水加热到40 ℃左右,加入稀释剂,搅拌均匀后再加固化剂,立即使用。

2 )配小料。小料是指现场制作时每次所用的料。应是用多少配多少,每次以5kg 左右为宜。在夏季,若需要可将配好的小料,连桶浸在水中,同时搅拌,以散热延缓凝胶时间到来。

3 )小样试验。因材料变更或气候变化,应进行小样实验——小块玻璃钢试验。以此来确定大致配方,并做记录。对于聚酯树脂的常规配方,其他因素不变的情况下,适合操作的凝胶时间为40~60min ,环境温度与促进剂E 的用量关系,可参考表11-20 ,促进剂E 用量与凝胶的关系见表11-21 。

从表11-21 可见:促进剂用量在0.5 %~2 %之间对凝胶时间影响很大。2 %以上凝胶时间减少不多,说明引发所需要的促进剂E 的用量,并非越多越好。

4 )配料工与糊制工要合作配合。未经工艺员批准不得更改配方。配料工要及时向糊制工提供配好的树脂,督促糊制工按工艺要求使用材料和掌握糊制进度。

5 )聚酯树脂配料原则:

1 )加料顺序一般先钴化物后酮化物,先酮化物后钴化物也可以,但不能同时加入,应搅拌均匀后再加另一种。

2 )搅拌时速度要慢,特别是小配料或配胶衣时,否则空气混入会给产品造成气泡。

3 )有关工具、容器要严格分开,不应共用。

4 )不论聚酯树脂还是环氧树脂,凡是冷固化配方加入固化剂和促进剂后,要在规定时间内用完。

6 )所用颜料,为了分散均匀,建议使用颜料糊,而且必须充分搅拌?捎蒙倭勘揭蚁┑认∈图两樟虾∈,浸泡一定时间再投入大料中搅拌。

7 )配置带色胶衣时,为使同批冷却塔有同样深浅的颜色,应大配料。配好的胶衣应静置2h 后再加入固化剂、促进剂,稍加搅拌再使用,以免空气混入。

8 )要加入足够量的固化剂以固化,并利用固化反应热来加速树脂固化。故当气温低时可适当多用促进剂,还可采取适当保暖措施。

9 )配料时对固化剂、促进剂等各种添加剂精确称量,严禁不称量凭经验的做法。

3. 胶衣制备

胶衣是冷却塔表面的既起;ぷ饔,使塔面光洁明亮,又有装饰作用的树脂层。上胶衣时的有关问题如下。 1 )必须待脱模剂完全干燥后才上胶衣。

2 )涂刷或喷涂要均匀,不宜过厚或过薄,用量宜300~500g/m2 ,厚度为0.25~0.4mm 。最好涂两层,待第一层初凝后再涂第二层,每次间隔时间约40~60min 。

3 )胶衣层可用表面毡为增强;胶衣黏度可用3 %~5 %的丙酮调节;环境湿度过大时,可用风机送热风或用红外线灯加热降湿。

4 )在紧靠胶衣的1~2 层布或毡中用与胶衣相同颜色的树脂,使胶衣用量减少,又可避免下面的纤维或其他颜色显露。

5 )胶衣中不应混入机械杂质,可用旧的薄尼龙袜过滤;胶衣涂后如要加快固化,可用阳光直照,也可用红外线灯照射,但要保持湿度平衡。

6 )冬季低温时,为降低胶衣或树脂的黏度,应在使用前2~3h 将胶衣或树脂转入到暖室内。

胶衣颜色由冷却塔的颜色需要而定,一般来说淡色比深色美观,色彩的调配见表11-22 。

胶衣中间色的调配见表11-23 。

4. 糊制

糊制是手工(糊)工艺中主要环节,需多次训练,以求熟练。

1 )待胶衣初凝,手感软而不黏时,立即铺层糊制。

2 )冷却塔表面层的主要功能是美观、;つ诓,对强度并无过高要求。因树脂固化收缩,易使布纹凸起,造成表面不平滑,故表层除用胶衣外还可用0.06~0.1m m 厚的薄布、表面毡等。

3 )紧贴胶衣的增强材料,最好用1~2 层断切纤维毡,或用0.2 方格布,要注意排除气泡。树脂也要饱和,以利浸透和排除气泡。

4 )大塔厚度超过7m m ,可分两次成型,待放热缓慢时再继续。如果使用有蜡树脂糊制厚壁塔体时,为防止固化时发热量过大,却需途中停下来时,只有将前次已固化的含蜡表面磨去才能继续。

5 )玻璃布之间的接缝应互相错开,搭缝宽度不小于50m m ,有的是采用搭接布的1/2 ,糊完一层后再于第二层补上1/2 。转弯受力处等可增加布层。棱角处尽量不搭接。

6 )如玻璃布正交铺覆,则玻璃钢两个方向上的力学性能相同,要想玻璃钢各向同性,则需用毡作增强材料,多角度缝合毡为理想,或将布做0°、45°、90°、135°、0°依次铺覆即可。

7 )用方格布时,含胶量控制在50 %~55 %;用毡时,控制在70 %~75 %。最好逐层计量,树脂定量使用。

8 )为提高冷却塔收缩段的强度和刚度,在设计的间距中需埋入一定厚度的弯曲钢板(弯曲角度与收缩一致)。应在铺层达到60 %以上后再埋入,这样不影响表层质量。

9 )糊制时用力沿布的经向和纬向,朝一个方向赶气泡,或从中间向两头赶气泡。使布层贴紧,含胶量均匀。

10 )糊制时应打开窗户自然通风,用电风扇或吊扇通风,特别是要及时排除苯乙烯气体,否则会影响人体健康,也会影响树脂固化。 糊制完毕后待固化,最后脱模。

5. 喷射

喷射也是手工成型工艺的主要内容。喷射速度高于糊制,在拐角、弯边等处制作更显优势,使用喷射机(喷枪)应注意以下几方面。

1 )调整切割,使玻璃纤维切割长度在25m m 以上。

2 )通过泵或压缩机的压力和调整喷头,使之能生成适当的雾状。

3 )树脂喷射器和玻璃纤维切割量要适当;树脂和玻璃纤维喷射方向相一致。

4 )一次的喷射量由厚度、脱泡作业性决定。

5 )对成型面的喷射角度只能是直角,角度大喷出的树脂和玻璃纤维飞散,损耗多。

6 )在作业现场要有充分的照明度,必须使用防爆照明器材。

采用全部喷射的玻璃钢壁厚不易控制,强度偏低,作为手工工艺的一个组成需要与布、毡的糊制相配合使用。

6. 固化

在模具中糊制的玻璃纤维增强塑料需要一定时间进行固化成型,这是不可缺少的阶段。塔体的巴氏硬度随固化时间的延长而增加,吸水量随固化时间的延长而减少。硬度象征着固化度,固化8h 硬度为8 ;固化24h 后硬度可增加到40 。冷却塔手糊不饱和聚酯树

脂玻璃钢塔体脱模时间不应小于24h ,否则会因脱模而造成变形。为缩短脱模时间,条件许可时,可在60~80 ℃下处理2~3h 。

塔体脱模后仍需一定时间继续自然固化。不同树脂的玻璃钢自然固化时间也不同,一般环氧树脂,聚酯树脂需要15d 左右,酚醛树脂需要20d ,环氧呋喃树脂需要30d 。

塔体不应放在室外(除短时间加工之外),否则因太阳的不均匀照射,会使有些颜色(特别是果绿色)褪色,而且易变形;塔体较大玻璃钢单块,存放时要有合理支撑点,否则极易变形、翘曲。

因聚酯树脂固化度需要7d 时间才趋于稳定,而加热固化既可缩短室温固化时间又能提高玻璃钢固化度,所以玻璃钢成型塔体在室温固化24h ,硬度迅速上升的趋势已结束,应进行加热固化,或称热处理。

7. 脱模

脱模是指成型的玻璃钢单块塔体与模具分离的过程。脱模对手工工艺至关重要,如不慎,有可能单块玻璃钢塔体被损坏而报废。

脱模的方法及原则为以下方面。

1 )脱模前先将超过模具边缘的玻璃钢毛边、纱头剪出或凿掉,便于顺利脱模。

2 )脱模时不能硬打硬敲,根据模具形状结构,因势利导以智脱模。若确需槌打,应用木槌或橡皮槌。

3 )脱模工具最好用木制,以防止表面划伤。脱模过程为:

1 )用硬铜或硬塑料制成的锲子轻轻锲入成型体与模具之间恰当部位。

2 )在上述基础上,从模具上没有气孔处吹入压缩空气或注入高水,使之逐渐分离,如图11-24 所示。

3 )在模具的适当位置,装上用尼龙等材料制成的顶块从模具下方用镙杆顶出,辅助脱模,如图11-25 所示。顶时用力要恰当,;ず媒阂,尽量在顶块处不留下痕迹。

4 )脱模后如有分层,可用注射器从针孔中注入树脂。

脱模好与差,关系到塔体质量和模具;,应设计者与操作人员共同研究和配合。

最后是塔体拼装,把脱模的单块塔体,按前述的连接方法拼装成完整的塔体。抽风式逆流式玻璃钢冷却塔如第3 章中图3-6 所示;横流式玻璃钢冷却塔如图3-7 所示。


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