Нагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов

(и, 753663 Союз СоеетскинСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ , К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 04.03.76 пв делам изобретений и открытий(53) УД К 678,059.4 ( 088.8) Дата опубликования описания 10.08.80 К, И. Зайцев(72) Автор изобретенияВсесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов(54 ) НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ СВА РКИ ТРУБ И 3 ТЕ РМОПЛА СТОВ1Изобретение относится к области сварки труб из термопластов, а точнее к нагревательным устройствам для стыковой контактной сварки упомянутых труб оплавлением.Известны нагреватели, применяемые при контактной сварке труб из термоплао.- тов оплавлением, выполненные в виде диска, равномерно нагреваемого по всей поверхности до температуры, превышающей температуру плавления материала свариваемых труб на 50-100 оС 1,При этом контур теплоизлучающей поверхности нагревателя всегда превышает контур стыка свариваемых труб, Тепло,5 излучение на участках вылета нагревателя усиливает степень плавлении стенки трубы в околошовной зоне и увеличивает проплавляемую зону, что приводит к значительному увеличению объема вытекающего расплава, образующего первичный грат. Образование первичного грата нежелательно, поскольку при этом дополнительно раоходуется материал, на что требуется пре 2дусматривать специальный припуск; приобразовании грата на границе грет-нагреватель происходит не только интенсивнаядеструкция материала, но и его окисление,особенно в зоне минимальной вязкости, аэто приводит к снижению качества сварногосоецинения; грат искажает геометрическиеразмеры изделия, и трубопроводах, в частности уменьшает проходное сечение, чтоснижает производительность трубояроводов.Удаление грата после сварки является дполнительной операцией, снижающей производительность работьг наличие надрезапосле стыковки по грату снижает несущуюспособность сварного соединения,Известен, являющийся наиболее близким, нагреватель для стыковой контактнойсварки труб из термопластов, выполненныйв вице циска с размещенными в нем кольцевым нагревательным элементом и каналами для подачи охлаждающего агента12),Известный нагреватель имеет сложнуюконструкцию, что создает трудности при3 75366его изготовлении, т.к, диск образован соосно расположенными кольцами, из которыхкрайние кольца изготовлены из,латуни исодержат каналы аля подачи охлажаающейпроточной воаы, Рабочей теплоизлучаюшей5частью нагревателя является среднее кольцо, отделенное от крайних колец теплоизоляцией.Кроме того, известные нагреватели обладают низким к.п,а., поскольку расположение и конструкция каналов не обеспечивает эффективного охлаждения околошов-.ной зоны свариваемых изделий ввиду того, что при закрытых (без выхоаа на поверхность) каналах имеет место интенсивный теплоотбор с рабочей части нагревателя. Таким образом, прежде всего охлаждается поверхность нагревателя, а не свариваемых изделий. В силу этого тепловаямощность этого нагревателя по сравнению 20с бесканальными нагревателями должнабыть в 2-3 раза выше,Применение известного нагревателяприводит к получению зоны проплавления,имеющей параболическую форму, выпук,постыл обращенной к поверхности нагревателя, что способствует при осадке интенсивному выгеканию расплава из зоныстыка и приводит к нежелательному увеличению количества грата и снижению качества сварного соеаинения,Этот эффект возникает главным образом вслецствие теплоизлучения той частинагревателя, которая выступает за границы свариваемых деталей,Целью изобретения является повышениекоэффициента полезного действия и у.лучшения качества сварного соединения.Лостигается это тем, что в нагрева,теле, выполненном в виде диска с размещенным в нем ко,пьцевым нагревателыьмэлементом и с каналами для подачи охлаждающего агента, согласно изобретениюканала аля подачи охлаждающего агентавыполнены У -образной формы с выходными отверстиями на обеих поверхностяхдиска и расположены по обе стороны отнагревательного элемента но меньшей мере в оаин ряа по окружности, причем каналы выходными отверстиями направленына боковые поверхности свариваемых труб.На фиг, 1 показан нагреватель в видесплошного диска; на фиг. 2 - сечение А-Афиг, 1.55Нагреватель выполнен в вице сплошного диска 1, в теле которого размещеннагревательный элемент 2, например алектроспираль, и двух ряаов 7-образных ка 3налов 3 и 4, расположенных по окружности с обеих сторон нагревательного элемента. Каналы 3, а также каналы 4, соединены между собой ко,пьцевыми каналами 5 и 6, а с источником охлаждающего агента соешйительным каналом 7. Каналы 3 направлены вьколными отверстиями на наружную поверхность свариваемых труб, а каналы 4 направлены выходными отверстиями на внутреннюю поверхность труб. Все каналы, проходящие внутри диска 1, имеют теплоизоляцию 8.Работает нагреватель следующим образом,В процессе нагрева и оплавления кромоктруб 9 и 1 О посредством нагревателя поканалам 3,4 подают охлаждающий газ,например азот, который охлаждает околошовную зону стенки трубы 10, одновременно предохраняя ее от окисления.После нагрева кромок свариваемыхтруб ао вязкотекучего состояния нагреватель удаляют, а размягченные кромки,легко прижимая, соединяют друг с другоми, не снимая давления охлаждают.тПоскольку через выходные отверстияканалов охлаждающий агент поступает непосредственно на околошовную зону свариваемых труб, эффективность ее охлаждения, а следовательно и к,п.д, нагревателя зничительно возрастает, Зона проплавления при этом имеет параболическуюформу и выпуклость ее обращена от поверхности нагревателя, что дает значительное уменьшение объема вытекающегорасплава при осадке, а следовательноуменьшение количества образующегося грата и в конечном итоге приводит к улучшению качества сварного соединения.Формула изобретенияНагреватель для стыковой контактной сварки труб из термопластов, выполненный в вийе диска с раЬмещенным в нем кольцевым нагревательным элементом и с каналами аля подачи охлаждающего агента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия нагревателя и улучшения качества сварного соеаинения, каналы аля подачи охлаждающего агента выполнены 7- образной формы с выходными отверстиями на обеих поверхностях диска и расположены по обе стороны от нагревательного элемента по меньшей мере в один ряд по окружности, причем кана,лы выходными5 75366 3 отверстиями направлены на боковые поверхности свариваемых труб,в Источники информации,принятые во внимание при акспертизе