[发明专利]一种高粘度介质用软管换热器及换热系统

说明书

本发明公开了一种高粘度介质用软管换热器及换热系统，该换热器包括内管和外管，内管和外管同心设置并构成具有环状腔的双层管结构，所述内管和外管均为软管且内管两端分别伸出外管对应端，内管用于高粘度介质流通且内管两端分别为进液口和出液口，环状腔用于换热介质流通，外管通过分别设置在外管两端的紧固机构固定在内管上，以使环状腔两端封闭，两紧固机构上分别设有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与环状腔连通，便于换热介质进入环状腔内与内管内的高粘度介质进行热交换。采用该软管换热器的换热系统，能有效控制高粘度介质的温度，提高机器人喷涂质量。

技术领域

本发明涉及一种用于输送流体换热器，特别涉及一种高粘度介质用软管换热器及换热系统。

背景技术

加热软管常应用于汽车、能源和化工等行业中高粘度介质（比如胶、蜡、油、天然气和沥青等）输送过程中的加温和保温，其中电加热软管因为能源取用和控制方便，是目前应用最广泛的一种软管换热器。

在高粘度介质的挤涂应用中，目前主要采用机器人自动作业，通过输送泵和输送管将高粘度介质输送至喷枪进行作业，为满足涂胶轨迹，输送管路通常固定安装在机器人手臂各轴上，所以现有的输送管路采用软管并且需要全程温控。尤其是温度对粘度影响较大的介质，要求在输送过程中管内介质温度沿径向和轴向变化小，且在不同环境温度时均能实现恒温控制才能满足挤涂工艺要求。

中国专利CN104246345A和中国专利CN208546626U均提出了电加热软管的技术方案，结合其它现有方案，存在主要的不足在于：

1．现有的电加热软管控制高粘度介质的温度分布不均匀且控制过程中容易出现较大温度超调。现有电加热软管主要由内层、电加热丝、绝缘层、保护层、温度传感器和接头等组成。电加管内层管一般为尼龙、聚四氟乙烯或其它塑料，其内表面与被加热介质接触，外表面与电加热丝接触，电加热丝通常采用螺旋方式缠绕，相邻两圈电加热丝之间的距离较大，因此电加管内层外表面在轴向温度变化较大的问题。同时由于电加热管内置温度传感器的测温点直接与电加热丝接触，管内介质实际温度与测量温差通常大于5℃，尤其是在升温过程时温差更大，在加热过程中易出现温度超调过大从而引起介质变质的问题。

2．当外界环境温度过高时，高粘度介质物理特性变化大，经常出现机器人胶枪出口胶型不稳定，易造成涂胶质量不合格，从而带来浪费、污染和人工点补率高的问题。这时往往需要给高粘度介质进行降温，然而，现有的高粘度介质电加热软管不具有降温功能。另外，由于作业工位空间有限，机器人进行涂胶作业时，往往需要任意拖动输送管道移动，如果采用常规的金属管中管换热设备，因其长度和结构原因不能安装在机器人手臂上，因此不能应用于需要全程加热的涂胶工艺。

因此，高粘度介质的挤涂应用中，迫切需要提供一种能适应机器人各轴运动，在不同环境温度下能实现管内介质恒温控制且温度沿径向和轴向变化小的软管换热器。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种能随机器人移动，不影响机器人作业，且能有效控制高粘度介质使用温度的高粘度介质用软管换热器及换热系统。

一种高粘度介质用软管换热器，包括内管和外管，内管和外管同心设置并构成具有环状腔的双层管结构，所述内管和外管均为软管且内管两端分别伸出外管对应端，内管用于高粘度介质流通且内管两端分别为进液口和出液口，环状腔用于换热介质流通，外管通过分别设置在外管两端的紧固机构固定在内管上，以使环状腔两端封闭，两紧固机构上分别设有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与环状腔连通，便于换热介质进入环状腔内与内管内的高粘度介质进行热交换。

进一步地，所述紧固机构包括接头体、锁紧套、第一压紧螺母、第二压紧螺母、密封组件和接头螺母；接头体套设在内管上，所述进水口和出水口分别设置在对应的接头体上并与环状腔连通，以进水口或出水口为界，接头体与外管对应的一端为连接端，另一端为密封端。