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1、太阳能热水器培训讲义,产品基础知识及加工工艺流程工艺处：王广岭,一、产品基础知识,太阳热水器的定义：将太阳能转换为热能以加热水所需的部件及附件组成的完整装置，通常包括集热器、储水箱、支架、管道及其他部件。太阳热水器的工作原理：阳光照射到真空管上，光能被真空管内管外壁上的选择性吸收涂层所吸收，并转化为热能，内管里面的水被加热，水温升高后，密度变小，与水箱内的水形成对流，使水箱内的水温上升。,水箱结构见图示。,三水嘴,两水嘴,溢流管作用排气及安全溢流排气管作用正常情况下为排气(非承压）下置式水嘴B：上下水（可选用自动上水阀自控上下水）,B,A,A,侧水嘴：特制多功能预留接口，可作为自动上下水嘴使用
2、，使用时应封堵下置式水嘴B；亦可用于连接外置浮球箱，实现自动上水；另外可做为热水工程预留接口，以及不宜采用下置式水嘴时使用。,.型号编码说明：I II III 产品型号由四部分组成：I为产品类型的简写：HF 表示富康系列HD 表示冬冠系列平置式HDI 表示冬冠系列平置式改进I型HDW 表示冬冠系列屋脊式HDWI表示冬冠系列屋脊式改进I型HDWII表示冬冠系列屋脊式改进II型,II为产品特征描述：第一部分为真空管支数第二和第三部分分别为水箱外壳材料和支架材料，T表示锌彩板；Y表示弗丽特。第四部分为真空管规格 16表示471600真空管 18/58表示581800真空管III为真空管集热面与水平面
3、的夹角为功能描述：第一位为F，表示自动上水，无此功能时省略；第二位为“电”，表示带辅助电加热，无此功能时省略；,示例：HD16TT18/5850F电HDW16TT1642电HF20TT1642FHDW 18TT18/5842信息的传递要求准确无误，对标准要严肃。,2004年产品型号及说明,50HM1.8/58T(G)50HM1.8/58Y42HMW1.8/58T(G)42HMW1.8/58Y 33HM1.8/58T(G)33HM1.8/58Y,1、产品水箱全部为下置侧排气型，其中冬冠180产品24支与28支电水箱为双电（3000W）。2、冬冠160与富康160只生产14、16、18、20支四种
4、规格。3、下置及溢流水嘴全部为铜水嘴。4、产品用螺栓、螺母、垫片全部为不锈钢材质。,2004年产品型号及说明,50HM I 2.1/58T(G)42HMW2.1/58T(G)33HM2.1/58T(G)33HM2.1/58Y42HF1.8T,时代冬冠锌彩板系列颜色为：外桶皮为白色；外桶盖及支架为翡翠绿色；其中对于1.6m 50冬冠、1.8m 50冬冠热水器,支架中的底座、前鞋、前后底框、中间底框、中后鞋为白色，其余部分为翡翠绿色。时代冬冠弗丽特系列颜色为：外桶皮、外桶盖及支架为钛金色；对于1.6m 50冬冠、1.8m 50冬冠热水器,支架中的底座、前鞋、前后底框、中间底框为锌彩板白色，其余部分
5、为钛金色。富康系列热水器颜色为：外桶皮为白色；外桶盖及支架为富贵红色。,45HM2.1/58,50HM2.1/58,33HM2.1/58,二、加工工艺流程,工艺：使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。“工作的艺术”热水器的加工主要经过：下料 冲压 焊接 表面处理 保温 总装 成品入库下料主要通过数控的CNC开卷线横剪为所需尺寸板料，再用剪板机剪为条料用于加工支架，桶盖则为压力机落料。铝合金下料工序主要是用切铝机加工。,下料工序的主要难度在于生产的计划性，CNC开卷线的高效性无法体现，必须优化派工程序，减少换卷时间。当然产品整合是第一位的。定尺寸板材的购进也是非常必要的，CNC购进时未充分考
6、虑加工产品的规格，及加工板材的规格，造成设备利用功能闲置，纵剪功能丧失。桶盖落料考虑到材料的利用率，目前只能采用卷板压力机人工加工。,1、机加工车间主要加工流程,工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。机加工车间主要加工支架与水箱用件，加工工序主要有冲压、弯曲、拉延。冲压：使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。,1、机加工车间主要加工流程,现加工产品主要分冬冠系列、富康系列、冬冠弗丽特系列加工的主要材料为：SUS304、6063T5、1060H24、Q215A、彩涂板。SUS304相当于国家牌号0Cr18Ni9内胆24支真空管及以上均为0.6m
7、m厚不锈钢，其它为0.5mm不锈钢。锌彩板支架：180、210产品为2mm 镀锌板，160产品为1.5 mm镀锌板，外盖为0.8mm、外皮为0.5mm镀锌板；弗丽特支架为3mm铝型材与2mm铝板，外皮为0.5mm、外盖为1mm铝板。,1、机加工车间主要加工流程,按水箱配置分主要有520383、520400、520415、480383、480360、550415、550430、550450。从真空管长度分1.6米（47)与1.8米(58)、2.1米(58)，后者即所说的冬冠210。按度数分有33、42、45、50,1、机加工车间主要加工流程,支架主要组成工件有：底座、支腿、前后横框、左右竖框、拉
8、杆、加强角、前后鞋、铝鞋。50产品有底座及前后底框，42产品的桶托相当于平置产品的支腿。支架类工件先冲孔后折弯，鞋类及加强角类、支腿类工件为落冲，模具成型，如为铝型材不需折弯。水箱的主要组成工件有：内外桶皮、内外桶盖。内外桶盖落料后液压成型，外盖切边。内外桶皮冲压加工后转焊接或表面、保温车间进行后续加工。,1、机加工车间主要加工流程,1、典型工件内桶皮加工流程：仓管下料冲真空管孔冲下置孔冲浮球孔浮球孔翻边下置孔翻边压45度压平真空管孔翻边外桶皮加工流程：仓管下料冲真空管孔冲下置孔冲浮球孔浮球孔翻边下置孔翻边压水晶标池、压防伪标冲环带孔真空管孔翻边以上为普通冲床加工流程，CNC数控冲床可自行优化
9、加工顺序，加工内容一致。,镀锌板支架加工工艺流程：,开卷下料,设备：CNC开卷线将成卷的卷板，根据工艺要求开平后剪成一定尺寸的平板。,剪板下料,设备：剪板机将平板剪成符合工件加工尺寸要求,支架冲孔,使用的设备为16T压力机，流水线式作业。,支架折弯,下料,设备：100T折弯机,外桶盖（标电）加工工艺流程,落料,设备为：160T压力机用外桶盖落料模将镀锌卷板落成圆形的毛坯，材料厚度为：0.8mm,成型,设备：315T四柱液压机通过外桶盖成型模将圆形板料在液压作用下压制而成,车边,设备：切边机将边缘的直边部分修整并达到工艺尺寸。,冲标电孔,设备：40T压力机冲安装标准电加热孔,2、焊接车间加工工艺
10、流程,一、常见焊接方式二、电阻焊三、电阻焊机简介四、加工流程,一、常见焊接方式：电阻焊、手工电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、气焊与气割等。,二、电阻焊1.原理：焊件通过电流后，利用焊接区电阻产生的热量使焊接区金属被加热到局部熔化或高温塑性状态，在外力的锻压作用下形成牢固接头的过程。2.电阻焊特点：2.1电弧焊是借助外部的电弧做热源，使焊件局部熔化，即从外部向工件传导热量，而电阻焊是利用工件通电时产生的内部电阻热做热源，加热焊件，且在外力作用下完成焊接过程。,2.2一般熔化焊的焊缝是在常压下凝固结晶，而电阻焊的焊缝是在压力下凝固或聚合结晶的，具有锻压特征。,3.电阻焊的优缺点3.1优点3.
11、1.1热量集中，加热时间短，焊接变形小；3.1.2冶金过程简单，一般不需填充材料及熔剂，不需要保护气体；3.1.3能适应多种同种金属及异种金属的焊接；3.1.4工艺过程简单，易于实现机械化及自动化，上岗前不需要对焊工进行长期培训；,3.1.5焊接生产率高，成本低；3.1.6劳动环境较好，污染小。,3.2.1设备复杂，且造价较高，一次投资费用大；,三、电阻焊机简介1.电阻焊机（接触焊机）包括点焊机、凸焊机、缝焊机及对焊机。2.点焊机及缝焊机主要结构：加压机构、二次回路、阻焊变压器、机身、主电力开关、控制设备、功率调节机构、冷却系统，缝焊机还有使焊轮转动的传动机构。,3.2缺点,3.2.2对影响强
12、度的某些指标目前尚缺少简便、实用的无损检测手段。,加工流程：领料粗卷清洗1直焊起筋清洗2划盖点盖环焊安装水咀试水刷漆吸水贴号入库,3、表面车间加工工艺流程,1、电泳：加工工件为铝制件上件 脱脂 水洗 碱蚀 水洗 中和 水洗 氧化 水洗 着色 烫洗 纯水洗 电泳 RO1与RO2洗 沥水 烘干 下件入库 2、喷塑：加工工件为铝制件及镀锌板材制件上件 预脱脂 脱脂 水洗 表调 磷化 水洗 纯水洗 烘干 喷粉 固化 下件入库（铝制件用出光、化成来代替表调与磷化工序）,弗丽特产品特点：1、高压电离作用下，膜层均匀一致。2、附着性牢固，涂料被压入氧化膜微孔内，结合力好。3、耐用性，涂层在硬度、光泽度、耐酸
13、碱性等方面超出一般涂层。4、广泛应用于各个涂装领域。,锌彩板即为镀锌板喷塑，镀锌层被用来做为牺牲性保护层，镀层优先被腐蚀，0.02mm的镀锌层在工业大气中保护铁件510年，在清洁大气中为2025年；镀锌层提高了涂层与与铁基体的亲和力，大大提高了涂层与铁基体的结合强度。喷粉涂层的作用：装饰、防护（耐水、耐油、耐腐蚀、耐酸碱，同时可降低导电性，提高热水器安全性）,4、保温车间加工工艺流程,本课程主要内容：,太阳热水器保温材料发展史与聚氨酯保温材料性能聚氨酯生产设备热水器保温生产工艺热水器保温材料常见缺陷,太阳热水器保温材料发展史,太阳热水器保温材料随着太阳热水器的发展经历了以下变迁：矿渣棉、玻璃棉
14、 膨胀蛭石、珍珠岩 聚苯乙烯泡沫塑料 聚氨酯 玻璃棉强度低，耐水性差，珍珠岩成型性差，聚苯乙烯耐温性差，聚氨酯具有良好耐温、耐水、易成型、强度好等特点，成为目前最常用的保温材料。,聚氨酯基本知识,聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，符号“PU”。聚氨酯是由二元或多元异氰酸酯与多元醇化合物相互作用制得。,聚氨酯特点：高强度、耐磨、耐溶剂、耐低温。,聚氨酯应用：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、人造革。,我厂使用聚氨酯泡沫塑料作为水箱保温材料。,聚氨酯构成,聚氨酯由异氰酸酯与组合聚醚反应制得。异氰酸酯俗称黑料，组合聚醚俗称白料，二者反应生成物俗称发泡料，即外观为乳黄色泡沫。,异氰酸酯牌号简介,异氰酸酯常用牌
15、号为：,5005：黑桶包装，原产地英国，主要用于冰箱，价格高，质量优，因起发力较大，不适于太阳热水器保温。,44V20：红桶包装，原产美国，可用于热水器，价格较低，质量稍次，一般不用于热水器保温。,M20S：红桶包装，原产德国，常用于热水器保温，价格适中，质量好。,PM-200：烟台产，常用于管道保温。,组合聚醚,组合聚醚均为国产，我厂使用青岛成阳与淄博东大。组合聚醚成分如下：,基础聚醚：缩写PPG，约占60%，为主要成分。,催化剂：缩写CAT，其稳定性影响料性。,泡沫稳定剂：硅油,发泡剂：F11,141b,1.密 度,密度是聚氨酯泡沫塑料的一项重要性质。据资料介绍，冰箱用密度为30kg/m3
16、 左右，建筑用板材为30kg/m3以上稍大一点，非承重的设备与管道为30-40kg/m3，埋于地下管道受负荷选用60kg/m3。考虑到太阳热水器工作环境为室外，内外使用温差可达100以上，故密度选为为40-49kg/m3范围内。,2.压缩强度,压缩强度：硬泡的压缩强度与配方和泡孔方向、密度有关。一般定义压缩样品10时的应力10为压缩强度。,密度增大压缩强度提高。温度变化时，泡孔内气体由于膨胀或收缩造成泡孔内压力与外界大气压间的压差。若压缩强度小于此压差，则会变形。实验证明，泡孔内气体完全冷凝最大压差值不会超过0.1Mpa。因此，对于有实用价值的泡沫，压缩强度不应小于0.1Mpa，即密度至少应大
17、于30 kg/m3，否则，温度变化时会产生尺寸变化现象。,3.热 导 率,聚氨酯硬泡的导热系数由以下几个因素决定 泡孔内气体成分：降低密度后，气体成分无变化。对热导率无影响。老化：降低密度后，因泡孔壁变薄，老化性能有所降低，热导率稍受影响。密度：密度大于35 kg/m3时，随密度增加，热导率增大，低于35 kg/m3，热导率也增高，由于密度降低，开孔率增大且孔壁变薄。,热导率与密度关系,4.尺寸稳定性,聚氨酯硬质泡沫塑料受冷或受热，尺寸和体积会发生一定变化。降低密度后，尺寸稳定性有所下降，但通过调整配方，可使尺寸稳定性保持在规定范围内，即70，48小时1%，-20，24小时1%。,5.蠕 变,
18、聚氨酯硬泡长期受力，将发生连续缓慢的形变，称之为蠕变。,聚氨酯设备,聚氨酯发泡设备就是把料罐中的A、B两种化学原料经过滤和计量按照一定的比例经过高压混合进行模具灌注的设备。,目前我公司使用的设备是新加坡润英集团生产的进口高压数控发泡机组，是目前太阳能行业内最为理想的生产设备，此设备我们主要选用了GMAH40和GMAH100两个机型，能同时设定29组灌注程序，可对水箱进行一次性灌注、发泡，设备具有温控系统和搅拌系统，能最大程度地保证发泡质量，增强水箱的整体保温性能。,设备构成,GMAH40和GMAH100型发泡机主要组成部分为储料系统、过滤系统、温控系统、搅拌系统、计量系统、液压控制系统、高低压
19、换向阀、设备控制系统、安全保护系统、高压管道和高压混合头部分。另外配套单元还有信号传感系统、故障报警系统、液压站、冷水机、压力与温度设置与显示系统、电控系统和气动部分。,冷水机图片,液压站,设备储料罐,设备操作面板,设备注料枪头,设备全景,热水器保温工艺,保温车间工艺流程：内胆安装电加热 备内胆、外皮 内胆覆膜 支模 注料 熟化 卸模 上盖 电加热接线 检电 打标 贴标 检验 水箱上线 放支架 放配件 出厂检验 入库,主要工艺参数,室温 15-30原料温度2025原料混合压力 80-120BAR熟化温度 50-80内胆充气压力 0.05MPa,太阳热水器保温层常见缺陷,1 脱皮是指保温层与外皮
20、分离的现象，其主要原因是外皮与发泡料接触的表面光滑，发泡料未完全固化，当发泡料温度与环境温度温差大时时由于发泡料的热胀冷缩引起脱皮。解决方法：提高环境温度，内胆覆膜粘木条，在不影响产品性能的情况下使内胆与发泡料脱离。2抽皮 抽皮是指由于保温层与外皮粘接牢固，当发泡料时使外皮向轴线方向拉伸的的现象。主要原因有以下几点：1外皮材质不过关，达不到相应厚度。2 内胆没有覆膜，造成发泡料直接与内胆接触，原料收缩时不能与内胆脱开。3 原料本身粘度过大。4 环境温度过低，发泡反应最适合温度为2025，应尽量保证车间温度不低于15。,太阳热水器保温层常见缺陷,3 管孔偏斜 孔口偏斜是指热水箱发泡完毕后内胆真空管孔与外皮管孔所构成的轴线没与内胆轴线垂直相交，主要原因有以下几点：（1）内胆起强筋锻部到管孔距离不一致。（2）发泡模具定位松动或定位长度不够。4 内变 是指起发压力过大引起内胆形状发生变化 5 管孔缺料 流动性差造成 6 泡沫发软 混合不均造成,多谢聆听！,
