流体设备管道接口的产品性能要求很高,因此,业界在管件和接头密封件中使用先进技术。AMI公司评价欧洲的管材生产行业现状时指出,欧洲每年塑料的消耗量大约为350万吨。随着管件在下水道、 给水、铅管、道路排水等领域的应用增加,流体设备这块市场正在不断成长。“最近几年欧洲的管件业发展迅猛,”AMI公司顾问Jon Nash评论到,“尽管有预言说建筑行业将面临发展减速,但本行业情景美好。”
流体设备管件生产是非常精密的成型过程,即使是特大型接头的大件滚塑件成型。AMI于2007年12月在Cologne举办了一场研讨会,主题是讨论管件的生产和管材连接技术。
交联聚乙烯(PEX)正越来越多地应用到铅管市场,避免了价格昂贵的铜管损失。它可以以更低成本更快安装。按照美国塑管协会(US Plastic Pipe Institute)专家Camille Rubiez所说,该材料耐磨损,耐紫外曝光。PEX可以减少系统中管件的使用,同时允许使用多种管件。
电熔焊机又叫电热熔焊机,流体设备是一种用于PE管材电熔接的专用工具,主要为焊接提供稳定的焊接电压或焊接电流,并对焊接过程进行检测与控制,使焊接效果达到状态。
熔焊机的分类
1) 流体设备管件电熔焊机
这种电熔焊机用于PE、PP电熔管件的电热熔焊接,是一种可调电压源,其输出电压和焊接时间可在大范围内连续调节,以满足不同电熔管件的焊接要求。
2) 流体设备电热带电熔焊机
这种电熔焊机用于PE电热带的电热熔焊接,其输出一般采用有效值恒流输出,输出电流和焊接时间可在大范围内连续调节,以满足不同电热带的焊接要求。
目前管件电熔焊机主要用于压力PE和PP流体设备管道的电熔焊接,而电热带电熔焊机主要用于非压力PE和PP直管或波纹管的电熔焊接。
其实从理论上讲,无论是电熔管件还是电热带,都是阻性负载,所需的焊接热功量为Q=U2t/R=I2R t。只要满足焊接热功要求,至于用电压型焊机还是电流型焊机并无本质区别。比如一个电阻为6欧姆的PE电热带,焊接1200mm的波纹管,厂家给出的焊接电流为20A,此时用20A恒流焊接和用120V恒压焊接,其效果是完全一样的。不过需要指出的是,电熔管件属于低阻负载,而电热带为高阻负载,按照ISO12176-2标准,常用流体设备管件电熔焊机的输出电压一般为39.5V,向上调只能输出44V,只能用于低阻负载,无法输出120V的焊接电压,所以不能用于电热带的焊接。正是由于这个原因,才产生了电热带电熔焊机。
也许有人会问,为什么流体设备不能将管件电熔焊机的输出电压设计高一些,既用于电熔管件的焊接也用于电热带的焊接?表面上看可以,但对相控型电熔焊机来说,电压提高以后,焊接电熔管件时,功率因子将变得很低。就以上面为例,如果将变压器副边电压有效值提高到120V,而焊接电压仍为39.5V,那么根据后面的(1)式可知,此时的功率因子为39.5/120=0.329,这样的功率因子过低。如果焊接电压低于39.5V,则功率因子会更低。所以这样做实际上是不行的。
焊接电压的控制方式
控制方式是电熔焊机的关键技术,一种电熔焊机的优劣,主要取决于控制方式。
其缺点是:是直流加热,故而加热是连续的,无散热时间,局部易过焊及碳化;由于输出采用电感滤波,而控制的又是输出电压,因而输出电压精度低,本质上无法实现高精度控制。
熔焊机的功能设置
基本功能
这是任何流体设备电熔焊机必备的功能,主要有:
1) 出电压或电流稳定,并能在一定范围内任意调节。
2) 焊接时间可在要求的范围内任意设定。
3) 完善的保护功能。
流体设备辅助功能
辅助功能是为了进一步提高焊机性能、提高焊接质量而设置的。这些功能越丰富,焊机的自动化程度越高,操作越简单,越安全,焊接效果越好。所以,辅助功能也是极为重要的,电熔焊机的技术含量都体现在辅助功能上。
1) 全中文操作接口;
2) 输入电压和频率检测功能 (相控型和全波型焊机需要这一功能,而逆变型则不需要);
3) 流体设备环境温度检测;
4) “温度-时间”自动补偿;
5) 管件电阻自动采样;
6) 自动计算热功量;
7) 自动生成焊接参数;
8) 自动补偿管件参数;
9) 自动检测温度传感器开路和短路故障并报警;
10) 操作参数、焊接参数及故障自动显示;
11) 流体设备自动检测焊接回路开路和短路故障并报警;
12) 自动检测过压、欠压和过流故障,并能实时保护与报警;
13) 自动检测操作错误,并通过屏幕进行提示;
14) 焊接参数自动生成/手动输入或条形码扫描输入;
15) 焊接记录存储;
16) 焊接记录浏览查询;
17) 焊接记录下载;
18) 焊接记录打印;
19) 串口通讯;
20) 日历时钟;
21) 焊接电压/电流死循环控制。
熔焊机的选择
流体设备电熔焊机的选择主要考虑以下几点。
运输方便性
由于电熔焊机主要用于现场施工,必须搬来搬去,当然重量越轻越好。一般进口相控型电熔焊机重量都在17KG以上,国产的不少焊机都在20-40KG之间,而逆变型电熔焊机大约只有10KG。显然,逆变型电熔焊机应当是。
流体设备操作方便性
必须考虑两点:
a) 全中文菜单
现场操作人员一般都不太熟悉英语,进口焊机全是英文接口,对一个普通操作者来说有一定的困难。所以从方便现场操作员考虑,应当全中文菜单的电熔焊机。
b) 操作越简单越好
如上所述,现场操作员不仅英语有困难,操作复杂的计算机系统同样有困难,如果流体设备电熔焊机的操作程序太复杂,对他们来说,同样是一件头痛的事。从这个意义上讲,应当操作简单的全自动电熔焊机。
技术指针及功能
焊接质量与焊机的功能和技术指针密切相关。如果一台电熔焊机自动化程度较低,很多指针都要人工干预,那么焊接质量是难以保证的;如果一台电熔焊机技术指针项目很少,精度又低,要保证焊接质量也是不可能的。所以为了保证焊接质量,应当选择功能强、技术指针项目丰富、精度高、自动化程度高的电熔焊机。
性价比
顾名思义,性价比=(功能+性能)/价格,即单位货币所能购得的功能和性能,所以,流体设备用户购买电熔焊机时,不能只看价格,性价比越高的才是好产品。
绿色环保
对电熔焊机来说,绿色环保有两层含义:一是节能、高效;二是无谐波污染。前已谈及,由于其控制方式的固有特点,有些电熔焊机会产生高次谐波污染电网,所以,应当那些高效节能、无谐波污染的电熔焊机。
关于全自动电熔焊机
现在有许多厂家把带光笔或条形码扫描仪的电熔焊机称为流体设备全自动电熔焊机,其实这是错误的。严格讲,全自动电熔焊机除了具备“温度-时间”自动补偿功能外,还必须具备以下功能:
A.能自动识别管件参数;
B.自动计算焊接热功总量;
C.自动生成焊接参数;
D.自动补偿管件参数。
要实现这四大功能,流体设备必须首先能“自动识别管件参数”,否则其余三项功能就无法实现。而光笔或条形码扫描仪输入的并不是真正的管件参数,而是人为规定的焊接电压和焊接时间,所以光笔或条形码扫描输入的电熔焊机无法计算焊接热功总量,只能进行焊接热功累计,因此它不能自动生成焊接参数,更不能自动补偿管件参数,所以它不是全自动电熔焊机。