CN101894636B - 一种节能环保漆包烘炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及漆包烘炉技术领域，尤其涉及一种节能环保漆包烘炉，包括炉体和排废装置，炉体内设有对漆包线进行烘烤的炉膛，用于抽取炉膛内漆包线挥发的有机挥发物气体的抽取风道，以及对有机挥发物气体进行净化的催化室；所述炉膛的底板上设有若干电热管，炉膛包括炉膛进口、炉膛出口，以及设在炉膛进口和炉膛出口之间的蒸发区、中心区和固化区；所述排废装置连通催化室，催化室通过抽取风道连通炉膛，抽取风道与炉膛的连通处为抽取口，抽取口开设在炉膛底部；本发明可有效节省电能，降低废气污染，并保证漆包线产品具有较高品质。

Description

一种节能环保漆包烘炉

技术领域：

本发明涉及漆包烘炉技术领域，尤其涉及一种节能环保漆包烘炉。 

背景技术：

漆包烘炉是漆包机的核心部分，它决定了漆包机的节能指标、环保指标以及漆包线产品的品质水平。目前漆包烘炉主要分多头低速和少头高速两大类。多头低速漆包烘炉因同一烘炉内同时有约二十根漆包线在生产，热量利用率较易提高，所以通常比少头高速漆包烘炉更节能。少头高速漆包烘炉通常采用单头单炉膛控温，每根漆包线的工艺温度都能得到精确控制，所以漆包线产品品质较好，并且可以以较高的速度进行生产。多头低速漆包烘炉有约二十根漆包线同时在一个烘炉内生产，每根漆包线的工艺温度差异较大，温度控制系统无法兼顾每根漆包线的要求，所以漆包线产品品质较差，且无法以较高速度进行生产。因此，漆包烘炉的发展出现了两个不同的且各自只能在一个方面占优势的发展方向。在环保方面，因为少头高速漆包烘炉主要是欧洲企业开发的，他们通过牺牲一部分电能实现了较好的净化效果。而主要由国内企业生产的多头低速漆包烘炉则反之，废气中有害物质的浓度仅能达到要求较低的国标，对工厂周围居民的生活有较大影响，不能满足发展的要求。 

传统的多头低速漆包烘炉在节能方面已达到较好水平，但其从炉膛内抽到一次催化室的较冷的含有机挥发物气体与较热的催化后气体热交换不够充分，需要消耗较多的电能进行加热才能达到必须的催化前温度，所以尚有节电空间。此外，因为其进口罩和出口罩的气流阻尼不大，进口罩内往往负压较大，会吸进较多冷空气。而出口罩内负压较小，且有高速向外行走的漆包线带出炉膛内气体，容易冒出烟气。为了避免出口罩冒烟，不得不加大排废风机转速，抽走更多的热量的同时又从进口罩吸进更多的冷空气，结果就降低了节能效果。 

传统的多头低速漆包烘炉在环保方面，因为有大量的低氧催化后气体作为热风吹进炉膛，炉膛内气体的含氧量大大低于空气含氧量，使催化燃烧反应在缺氧状态下进行，降低了催化燃烧的净化效果。因为其二次催化室离一次催化室较远，所以二次催化前的温度较低，再加上没有补充氧气，所用催化剂数量又较少，催化燃烧的三个要素都处于不利状态，因此其二次催化基本没有净化效果。因为催化前的含有机挥发物气体需要电能加热，所以通常催化前温度仅能达到最低水平，而催化前温度越高则净化效果越好。从日本使用高成本的吸附解附技术处理漆包线生产废气的情况看，日本漆包机的催化燃烧净化效果也不尽理想，所以漆包线生产环保问题在全球都是没有解决好的问题。 

传统的漆包烘炉在漆包线产品品质方面，因为其从炉膛内抽取含有机挥发物气体的抽取口在炉膛顶部，而与漆包线相关的有机挥 发物气体的相对密度均是空气的三倍以上，有机挥发物从位于炉膛中部的漆包线上挥发出来后，其会向炉膛底部积聚，所以从顶部抽取的是相对较稀薄的含有机挥发物气体，整个炉膛内气体的有机挥发物含量仍然较高，不利于漆包线漆膜中溶剂的挥发及后续的固化反应，影响了漆包线的产品品质。为了更多地利用催化后气体的热量，并将积聚在炉膛底部的高浓度有机挥发物搅动抽走，大多数热风循环漆包烘炉都努力加大循环风风速，甚至号称炉膛内风速达到12米/秒，即每小时的流量达到6500立方米。然而，实际的风速应该没有12米/秒，估计约1～3米/秒，因为超过3米/秒的风速时将造成催化室的空速比太大，严重影响催化效果。不管风速是大是小，在经过扁平状炉膛一定距离后，风速在高度方向和宽度方向都将变成抛物线状分布，也即纵向和横向风速分布不均匀，带来温度及有机挥发物浓度的不均匀，使每头漆包线的生产工艺条件不同，无法实现最佳工艺控制。更重要的是，进口罩和出口罩没有设置任何阻尼装置，只要在进口罩和出口罩内侧横向负压有轻微不同，就会造成进口罩和出口罩外侧冷风进入量横向分布不均，从进口罩和出口罩进入的冷风与炉膛内的热风温差极大，横向冷风进入量的不均匀将导致炉膛内横向温度分布的严重差异，并将影响到漆包线产品品质。 

为此，本发明人申请了一项漆包烘炉专利，(中国专利号为“200720061036.3”，专利名称为“节能环保型漆包机烘炉”)，该专利所公开的漆包烘炉部分解决了上述传统漆包烘炉的问题。在节能 方面，因为有强大的热交换系统将排废气体余热交换给新鲜空气，使吹进炉膛的新鲜空气温度较高，节约了炉膛加热用的部分电能。还因为较冷的催化前含有机挥发物气体与较热的催化后气体有较多的热交换机会，节约了部分催化前加热用电能。但是，因为炉膛内气流控制不好，导致炉膛进口处有大量冷空气进入，而炉膛出口处又有烟气冒出，不得已加大排废风机速度，造成节能效果的降低，尤其在生产较小规格漆包线时更为严重。虽然此结构的节能指标比传统结构有所提高，但炉膛内气流控制不好的缺陷严重限制其节能效果达到最佳。 

该项专利的漆包烘炉在环保方面，因为在一次催化后含氧量较低的气体中加入了温度较高的新鲜空气补充其含氧量，并且二次催化离一次催化较近保证了较高的二次催化前温度，提高了二次催化的净化效果，使排废气体中有害物质浓度与传统漆包烘炉的有害物质浓度相比降低了一个数量级。但是，除炉膛蒸发区吹进的是热交换后的新鲜空气外，炉膛固化区吹进的还是和传统漆包烘炉一样，是催化燃烧后的含氧量较低的热风，所以炉膛内气体的含氧量偏低，导致被吸入催化室的含有机挥发物气体的含氧量较低，降低了催化燃烧的净化效果。同时，较冷的催化前气体与较热的催化后气体的热交换不够充分，导致催化前气体温度仅能达到最低限度，不利于实现更好的净化效果。此外，较热的一次催化后气体与较冷的催化前气体热交换后进入二次催化前与新鲜空气混合，导致二次催化前温度较低，而二次催化时因有机挥发物及氧气含量都较低，需要更 高的催化前温度才能取得较好效果，所以又形成了对净化效果的不利。 

该项专利的漆包烘炉在漆包线产品品质方面，经过长期的统计结果证明产品品质比传统漆包烘炉更稳定，并且能在比传统漆包烘炉快10％以上的速度下稳定生产，说明该项专利的漆包烘炉所提供的温度等工艺条件有所改善。但是，因为该项专利的漆包烘炉首次安装了电脑集成的二维测温系统，显示出了横向温度分布及其变化，暴露了横向温度分布的极端不均匀性。从该项专利的漆包烘炉比传统漆包烘炉的产品品质更稳定且生产速度更快的结果看，可以推断出传统漆包烘炉的温度分布比它更差。这个问题应该是多头低速漆包烘炉的重大缺陷，也是其产品品质较低及生产速度较慢的重要原因。 

在现有的众多解决方案中，缺乏完整的设计理论，没有运用好现代科学的相关基本原理，发展出一套漆包烘炉的设计原理，因此，都不能很好的从节能、环保和漆包线产品品质三个方面进行有效的改进。 

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种节能环保漆包烘炉，可有效节省电能，降低废气污染，并保证漆包线产品具有较高品质。 

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种节能环保漆包烘炉，包括炉体和排废装置，炉体内设有对漆包线进行烘烤 的炉膛，用于抽取炉膛内漆包线挥发的有机挥发物气体的抽取风道，以及对有机挥发物气体进行净化的催化室；所述炉膛的底板上设有若干排与漆包线方向垂直的电热管，炉膛包括炉膛进口、炉膛出口，以及设在炉膛进口和炉膛出口之间的蒸发区、中心区和固化区；所述排废装置连通催化室，催化室通过抽取风道连通炉膛，抽取风道与炉膛的连通处为抽取口，抽取口开设在炉膛底部。 

所述抽取口开设在炉膛底部离炉膛进口30％～50％炉膛长度的位置。 

所述抽取口的开口方向为水平方向，且开口方向朝向炉膛出口。 

所述抽取风道为开设在炉体内炉膛底板下方的喇叭型风道。 

所述炉膛进口和炉膛出口均设有阻尼罩，该阻尼罩的纵截面呈锯齿状，阻尼罩的上锯齿段和下锯齿段相对置形成齿尖对，相邻齿尖对之间形成空腔，所述齿尖对的锯齿之间留有可供漆包线通过的间隙。 

所述阻尼罩包括拆装部分、微调部分和固定部分，其中固定部分与炉体连接，拆装部分装设在固定部分上，微调部分通过微调装置装设在拆装部分上；所述微调装置包括微调拉紧螺丝和微调顶紧螺丝，微调拉紧螺丝拉紧连接微调部分，微调顶紧螺丝顶紧连接微调部分。 

还包括热交换系统，热交换系统包括催前气体热交换通道、催前气体电加热通道、催中气体通道、催后气体通道一、催后气体通道二、板式热交换器、管式热交换器、固化区新鲜空气风机吸风风 道、固化区新鲜空气风机、固化区新鲜空气风机吹风风道、蒸发区新鲜空气风机吸风风道、蒸发区新鲜空气风机，以及蒸发区新鲜空气风机吹风风道；所述催化室包括一次催化室和二次催化室，所述排废装置为排废风机；所述催前气体热交换通道的起点通过转向管道连接抽取风道，转向管道上设有调节风门；催前气体热交换通道的终点连接设有电加热装置的催前气体电加热通道的一端，催前气体电加热通道的另一端连接一次催化室，一次催化室通过催中气体通道连接二次催化室，二次催化室连接催后气体通道一的起点，催后气体通道一的终点连接催后气体通道二的起点，催后气体通道二的终点连接板式热交换器内的催后气体通道底端，板式热交换器内的催后气体通道顶端通过板式热交换分配器连接管式热交换器内的催后气体通道底端，管式热交换器内的催后气体通道顶端出口处连接排废风机；板式热交换器内的新鲜空气通道底端分别连接固化区新鲜空气风机吸风风道的起点和蒸发区新鲜空气风机吸风风道的起点，板式热交换器内的新鲜空气通道顶端通过板式热交换分配器连接管式热交换器内的新鲜空气通道，管式热交换器内的新鲜空气通道连通外部大气；固化区新鲜空气风机吸风风道的终点连接固化区新鲜空气风机的进风口，固化区新鲜空气风机的出风口连接固化区新鲜空气风机吹风风道，固化区新鲜空气风机吹风风道与固化区的连通处为固化区新鲜空气吹入口，固化区新鲜空气风机吹风风道在靠近固化区新鲜空气吹入口的位置设有加热装置；蒸发区新鲜空气风机吸风风道的终点连接蒸发区新鲜空气风机的进风口，蒸发区新 鲜空气风机的出风口连接蒸发区新鲜空气风机吹风风道，蒸发区新鲜空气风机吹风风道与蒸发区的连通处为蒸发区新鲜空气吹入口，蒸发区新鲜空气风机吹风风道在靠近蒸发区新鲜空气吹入口的位置设有加热装置；所述催后气体通道一位于炉膛的顶板上，催前气体热交换通道位于催后气体通道一的顶板上，催中气体通道位于固化区新鲜空气风机吸风风道的侧板一侧，固化区新鲜空气风机吹风风道位于催中气体通道的顶板上，催中气体通道和固化区新鲜空气风机吹风风道之间设有催中加新鲜空气风门。 

所述固化区新鲜空气吹入口的开口宽度与炉膛的宽度一致，且固化区新鲜空气吹入口与炉膛之间形成可调的角度。 

所述固化区新鲜空气风机和蒸发区新鲜空气风机均为结构相同的卧式宽口离心风机，包括风机外壳以及旋转轴；旋转轴穿过风机外壳内部，风机外壳上开设有出风口和入风口，位于风机外壳内部的旋转轴上间隔设有若干段风叶；所述入风口开设在风机外壳上对应于各段风叶之间间隔处的位置，入风口连接有进风内吸口，该进风内吸口伸至靠近旋转轴的位置，所述出风口开设在风机外壳上对应于各段风叶的位置，出风口为扁平状的宽口风口，旋转轴与出风口平行；所述入风口与出风口平行，且进风内吸口的轴向宽度小于风叶之间的间隔；所述固化区新鲜空气风机的出风口和旋转轴均与固化区新鲜空气风机吹风风道平行，蒸发区新鲜空气风机的出风口和旋转轴均与蒸发区新鲜空气风机吹风风道平行。 

炉膛顶板上分布有若干用于导热和储热的金属条，金属条与漆 包线方向垂直，金属条被不锈钢条包覆并横向贯穿固定在炉膛顶板上；炉膛底板上各电热管之间分布有金属条，金属条被不锈钢条包覆固定在炉膛顶板上。 

本发明有益效果为：本发明所述的一种节能环保漆包烘炉，其抽取口开设在炉膛底部，抽取有机挥发物浓度最大处的气体，降低排废气体量下限，使排废气体量可根据节能需要控制在较低水平，有效实现节能，且降低炉膛内有机挥发物的平均浓度，减小炉膛内起火爆炸及炉膛出口冒烟的风险，有利于漆包线的蒸发和固化过程，提高漆包线的产品质量和炉膛烘烤的安全性；本发明还设有阻尼罩、热交换系统、卧式宽口离心风机、用于导热和储热的金属条等结构，结合漆包烘炉的设计理论，从多个方面进行设计改进，使得漆包烘炉可有效地节省电能，降低废气污染，并保证漆包线产品具有较高品质。 

附图说明：

图1为本发明的结构示意图； 

图2为本发明风机的布置示意图； 

图3为本发明抽取风道的示意图； 

图4为图1的A部放大图； 

图5为图1的B部放大图； 

图6为本发明阻尼罩的结构示意图； 

图7为本发明卧式宽口离心风机的结构示意图； 

图8为图7的A-A剖视图； 

图9为图7的B-B剖视图。 

具体实施方式：

本发明人建立了一套完整的漆包烘炉的设计理论，对漆包烘炉的节能途径，实现环保的基本要素，以及提高漆包线产品品质和生产速度的方法，进行系统的梳理。在现代科学的基本理论方面，引进了空气动力学及热力学的基本原理，将经验式的小改进提升到理论高度。下面针对三大设计目标分三个方面对本发明人的漆包烘炉的设计理论进行阐述： 

一、关于节能方面： 

因为炉体有较好的保温措施，炉口又不允许冒烟带出热气，所以漆包烘炉的热能损失主要就是排废气体带走的热量。漆包烘炉的热量来源有两个，其一是电加热产生的热量，其二是有机挥发物燃烧时产生的热量。因此，其热能平衡大致可用下列等式表达： 

排废气体带走的热量＝电加热产生的热量+有机挥发物燃烧产生的热量； 

在此等式中，要减少电加热产生的热量来实现节能的目的，就必须减少排废气体带走的热量，或增加有机挥发物燃烧产生的热量。关于增加有机挥发物燃烧产生的热量与有机挥发物的量有关，有机挥发物的量是由所生产漆包线的品种规格以及生产速度决定的，有机挥发物是否完全燃烧将在讨论环保方面时涉及。如何减少排废气体带走的热量，是漆包烘炉设计是否节能的关键。严格地说，排废气体带走的热量是需要控制的，而不是一味地减少，而在控制排废 气体带走的热量的同时还要保证炉膛内各部分温度符合工艺需要，否则就会顾此失彼，最终还是无法实现节能的目的。排废气体带走的热量的多少取决于排废气体的量和排废气体的温度，排废气体的量越大带走的热量越多，排废气体的温度越高带走的热量越多。从废气本身的定义来说，催化燃烧后的气体就是废气，因为催化燃烧前的有机挥发物与氧气发生化学反应后变成了二氧化碳和水，其中氧气已经消耗的所剩无几了，所以是废气，必须排出，以免影响下面的催化燃烧化学反应。而催化后的气体在漆包烘炉温度最高，所携带的热量是宝贵的能源，应当将它充分利用后方可排出。从理论上说，因为催化前气体中有机挥发物的浓度是有要求的，所以排废气体的量取决于有机挥发物的量，是由所生产漆包线的品种规格以及生产速度决定的。据查，漆包线所涉及有机挥发物的爆炸浓度下限大约在1.06～1.35％之间，为安全起见催化前气体中有机挥发物的浓度不得超过1％，按干空气密度约1.29公斤/立方米计算，有机挥发物浓度不得超过12.9克/立方米，这决定了有机挥发物浓度的上限。而1克漆包线所涉及的有机挥发物燃烧后可使1立方米空气升高29～30度温度，若催化前温度为400度，期望的催化后温度为600度，则催化前气体的有机挥发物浓度应控制在6.5～7克/立方米。在实践中，排废气体的量受各种因素的影响而不能实现控制目的，比如在漆包烘炉出口冒烟时不得不加大排废，在阻止其冒烟的同时抽走了过多的热量。 

目前，漆包烘炉都是在炉膛顶部抽取含有机挥发物气体，而且 由于在炉膛靠进口1/3左右的位置大部分有机溶剂已经从漆包线上蒸发出来，因此多数抽取口都设在该位置。这样做实际上忽略了一个重要的情况，即漆包线所涉及的有机挥发物的相对密度在3.2～3.72之间，从漆包线上挥发出来时带着往炉膛出口方向的惯性向炉膛底部下沉。在从出口方向吹向进口方向的热风风速较大时，沉在炉膛底部往出口方向运动的高浓度有机挥发物可被反向吹来的热风掀起，被炉膛顶部的抽取口吸走，这是大多数热风循环漆包烘炉的实际情况。而以日本久原为代表的热交换漆包烘炉则没有强大的反向热风吹来，所以底部的高浓度有机挥发物气体流到了炉膛出口，与出口附近的冷空气接触后流动至出口罩顶部，所以该漆包烘炉在出口罩顶部增加了一个抽取口，将有机挥发物抽到催化室。虽然这样做防止了炉膛出口冒烟的情况，但新增的抽取口同时吸进了出口外的冷空气，造成催化前温度较低，消耗了大量电能。 

二、关于环保方面： 

关于环保问题，漆包线生产过程中所用油漆只有24％左右变成漆膜留在了漆包线上，其余76％左右的溶剂和低分子物必须挥发出来。挥发出来的溶剂和低分子物回收成本极高，比较合理的做法是将它们燃烧掉，再将燃烧产生的热量留在烘炉内减少电加热消耗的电能。目前所有的漆包烘炉都是使用催化燃烧的方法处理挥发出来的溶剂和低分子物。但是，现有漆包烘炉的催化燃烧并不彻底，燃烧后的废气乃含有不少有机挥发物，其结果是直接污染环境，或需要花费巨额成本进行废气再处理。如何从含氧量、催化前温度及催 化剂数量三个主要催化条件入手，将是解决漆包烘炉环保问题的关键。 

三、关于漆包线产品品质方面： 

漆包烘炉对漆包线产品的品质影响主要是：烘炉内的纵向温度分布是否符合工艺要求，烘炉内的横向温度分布是否均匀，以及烘炉内的有机挥发物浓度是否足够低。 

烘炉内的纵向温度分布要适应漆包线生产工艺的需要，主要要完成蒸发和固化两个阶段。在蒸发阶段，油漆中的溶剂一般在140～220度的温度下可以挥发出来，涂有油漆的漆包线进入烘炉后被周围气体加热，达到140度后开始挥发出有机物，从液体挥发成气体要吸收大量热能减缓了温升过程，到220度挥发完成后漆包线的温度将快速升高。蒸发区温度不能太高，否则溶剂挥发太快会在漆膜上形成气泡；蒸发区热量补充要快，否则不能抵消挥发吸热对温度的影响，因此应当有较大风量的适当温度的气体流过蒸发区。通常所说的中心区和固化区都是发生固化反应的区域，该区域温度要求较高，而且达到有效固化温度的距离越长就越能保证充分固化。纵向温度分布在大多数漆包烘炉中都是可以满足要求的，其满足要求的方法主要是通过控制各区域的电热管加热。但是，作为节能漆包烘炉，电热管加热量被控制在很低的水平，可能不足以调整温度分布及热量补充速度以满足工艺要求。 

对于多头低速漆包烘炉，有约二十根漆包线横向排列着通过烘炉进行烘烤，烘炉的横向温度分布不均匀将导致每根漆包线烘烤条 件不一致。差异较大时可能造成某些头漆包线的烘烤温度偏工艺上限，另一些头漆包线却偏工艺下限，稍有波动就出现脱漆等严重的品质问题。即使较好的漆包烘炉横向温度差异不大，也因此限制了漆包线的生产速度，所以多头与低速被联系到了一起。因为若要提高漆包线的生产速度，其工艺温度要提高，同时工艺温度的上下限必将缩窄，对低速生产来说不大的横向温度差异在高速生产时就不能接受了。炉膛内有机挥发物浓度太大时不但容易发生炉膛起火爆炸的现象，还会因饱和蒸气密度问题阻碍溶剂的蒸发，破坏漆包线的色泽，降低漆包线的品质。 

为此，本发明根据以上阐述的漆包烘炉的设计理论，设计新的漆包烘炉结构，将节能、环保、漆包线产品品质三大设计目标实现有机的融合。 

下面结合附图对本发明作进一步的说明： 

如图1至图9所示，一种节能环保漆包烘炉，包括炉体2和排废装置，炉体2内设有对漆包线1进行烘烤的炉膛3，用于抽取炉膛3内漆包线1挥发的有机挥发物气体的抽取风道4，以及对有机挥发物气体进行净化的催化室5；所述炉膛3的底板上设有若干排与漆包线1方向垂直的电热管6，炉膛3包括炉膛进口31、炉膛出口32，以及设在炉膛进口和炉膛出口之间的蒸发区33、中心区34和固化区35；所述排废装置连通催化室5，催化室5通过抽取风道4连通炉膛3，抽取风道4与炉膛3的连通处为抽取口41，抽取口41开设在炉膛3底部。本发明是在有机挥发物浓度最高的地方设置抽取口41， 从炉膛3纵向看，抽取口41应当设置在大多数有机挥发物已经从漆包线上蒸发出来的位置，该位置离炉膛进口31约30％～50％的炉膛3长度。从垂直面来看，因为炉膛3下部的浓度比上部高，抽取口41应当设置在炉膛3底部。本发明可抽取有机挥发物浓度最大处的气体，有效解决热烟气冒出的问题，并降低排废气体量下限，使排废气体量可根据节能需要控制在较低水平，有效实现节能，且降低炉膛3内有机挥发物的平均浓度，减小炉膛3内起火爆炸及炉膛出口32冒烟的风险，有利于漆包线1的蒸发和固化过程，提高漆包线1的产品质量和炉膛3烘烤的安全性。 

本实施例中，所述抽取口41开设在炉膛3底部离炉膛进口31约40％炉膛3长度的位置，抽取口41的开口方向为水平方向，且开口方向朝向炉膛出口32，所述抽取风道4为开设在炉体2内炉膛3底板下方的喇叭型风道。因为漆包线1在蒸发区33挥发出来的有机挥发物靠惯性大多落在此处，且在此处抽取可基本平衡传递到炉膛进口31和炉膛出口32的负压，可有效解决热烟气冒出的问题，并保持炉膛3内压力分布的稳定性。 

本发明所述炉膛进口31和炉膛出口32均设有阻尼罩7，该阻尼罩7的纵截面呈锯齿状，阻尼罩7的上锯齿段和下锯齿段相对置形成齿尖对71，相邻齿尖对71之间形成空腔72，所述齿尖对71的锯齿之间留有可供漆包线1通过的间隙，该间隙在不影响漆包线和穿线带通过的前提下尽可能缩小，可以保留在25毫米左右。 

本实施例中，所述间隙为可调间隙，所述阻尼罩7包括拆装部 分73、微调部分74和固定部分70，其中固定部分70与炉体2连接，拆装部分73装设在固定部分70上，微调部分74通过微调装置装设在拆装部分73上；所述微调装置包括微调拉紧螺丝76和微调顶紧螺丝75，微调拉紧螺丝76拉紧连接微调部分74，微调顶紧螺丝75顶紧连接微调部分74。使用时，通过配合调节微调拉紧螺丝76和微调顶紧螺丝75，可起到微调齿尖对71间隙的作用。齿尖对71间隙越小，阻尼越大，制造时若将此间隙做得太小，可能会影响漆包线穿线带的通过。在使用中允许调节齿尖对71的间隙，则可根据情况调节到不影响过线的最小间隙。所述微调部分74为阻尼罩7的上锯齿段或下锯齿段，可根据实际应用进行选择。 

本发明所述的阻尼罩7具有阻尼功能，不管哪个方向流动的气体，在遇到齿尖对71后都会在空腔72内形成旋转的漩涡，给气体流动带来很大的阻力。靠其齿尖对71之间的空腔72产生的漩涡而产生较大的风阻，便可减少炉膛进口31和炉膛出口32内外的气体流动，在同样的内外压差作用下，该阻尼罩1对炉膛3内的热烟气和炉膛外的冷空气起到了一定的阻隔作用。减少从炉膛进口31进入的冷空气就减少了蒸发区电加热消耗的电能；减少从炉膛出口32冒出热烟气的机会就不必开大排废风机抽走过多的热量。此外，该阻尼罩7对通过炉膛进口31和炉膛出口32气流量的横向分布也能起到均匀化的作用。在炉膛进口31和炉膛出口32的某个横向特定位置，如果因为压差较大或齿尖对71间隙偏大，造成气流量较大时，该气流就会形成较大的漩涡，带来较大的阻尼，最终使通过此处的 气流量不能按压差或齿尖对71间隙偏大的比例增加，缩小了气流量的差距，使得气流量更加均匀。 

本发明还包括热交换系统，热交换系统包括催前气体热交换通道81、催前气体电加热通道82、催中气体通道83、催后气体通道一84、催后气体通道二85、板式热交换器86、管式热交换器87、固化区新鲜空气风机吸风风道91、固化区新鲜空气风机92、固化区新鲜空气风机吹风风道93、蒸发区新鲜空气风机吸风风道94、蒸发区新鲜空气风机95，以及蒸发区新鲜空气风机吹风风道96；所述催化室5包括一次催化室51和二次催化室52，所述排废装置为排废风机；所述催前气体热交换通道81的起点通过转向管道连接抽取风道4，转向管道上设有调节风门；催前气体热交换通道81的终点连接设有电加热装置的催前气体电加热通道82的一端，催前气体电加热通道82的另一端连接一次催化室51，一次催化室51通过催中气体通道83连接二次催化室52，二次催化室52连接催后气体通道一84的起点，催后气体通道一84的终点连接催后气体通道二85的起点，催后气体通道二85的终点连接板式热交换器86内的催后气体通道底端，板式热交换器86内的催后气体通道顶端通过板式热交换分配器88连接管式热交换器87内的催后气体通道底端，管式热交换器87内的催后气体通道顶端出口处89连接排废风机；板式热交换器86内的新鲜空气通道底端分别连接固化区新鲜空气风机吸风风道91的起点和蒸发区新鲜空气风机吸风风道94的起点，板式热交换器86内的新鲜空气通道顶端通过板式热交换分配器88连接管式热交换器 87内的新鲜空气通道，管式热交换器87内的新鲜空气通道连通外部大气；固化区新鲜空气风机吸风风道91的终点连接固化区新鲜空气风机92的进风口98，固化区新鲜空气风机92的出风口97连接固化区新鲜空气风机吹风风道93，固化区新鲜空气风机吹风风道93与固化区35的连通处为固化区新鲜空气吹入口355，固化区新鲜空气风机吹风风道93在靠近固化区新鲜空气吹入口355的位置设有加热装置；蒸发区新鲜空气风机吸风风道94的终点连接蒸发区新鲜空气风机95的进风口98，蒸发区新鲜空气风机95的出风口97连接蒸发区新鲜空气风机吹风风道96，蒸发区新鲜空气风机吹风风道96与蒸发区33的连通处为蒸发区新鲜空气吹入口333，蒸发区新鲜空气风机吹风风道96在靠近蒸发区新鲜空气吹入口33的位置设有加热装置；所述催后气体通道一84位于炉膛3的顶板上，催前气体热交换通道81位于催后气体通道一84的顶板上，催中气体通道83位于固化区新鲜空气风机吸风风道91的侧板一侧，固化区新鲜空气风机吹风风道93位于催中气体通道83的顶板上，催中气体通道83和固化区新鲜空气风机吹风风道93之间设有催中加新鲜空气风门53。为了提高二次催化前气体的含氧量，本发明在气体从一次催化后通向二次催化前的开口处设置了一个催中加新鲜空气风门53，向气体中添加部分已加热新鲜空气，建起含氧量提升到高于15％以上的较高水平，从而提升第二次催化燃烧的净化率。 

为了保证环保效果，本发明不使用热风循环的方法将催化后气体重新注入炉膛3，本发明所使用的催化后气体热量利用措施也可保 证所有的热量需求，并不会以牺牲节能来换取环保，所以，本发明中所有催化后气体将在多次热量利用后全部排出烘炉。上述热交换系统可主要进行六次热量的利用，具体为： 

催化后气体热量的第一次利用：催化后气体热量的第一次利用是通过一次催化室51及二次催化室52的顶板和侧板，将一次催化后及二次催化前后的高温热量传导给吹向固化区35的新鲜空气，该新鲜空气在管式热交换及板式热交换之后已经接近了400度，因为此处给出热量的催化后气体温度高达600度左右，所以经过这次热交换后吹向固化区35的新鲜空气可达到500度左右，可满足生产聚氨酯漆包线1时固化区35的温度需要。如果生产其它品种漆包线1时需要更高的固化区35温度，可以通过减少排废量来增加催化前气体的有机挥发物含量，从而提高催化后温度并提高吹向固化区35的新鲜空气温度。 

催化后气体热量的第二次利用：一次催化后气体在二次催化后达到较高的温度，高温的催化后气体在催后气体通道一84内沿着炉膛3顶板，从靠近炉膛出口32处流向靠近炉膛进口31处，即在催化后气体温度较高时通过靠近炉膛出口32处的固化区35顶板向固化区35传导较高的温度，催化后气体温度变得稍低时通过炉膛3的中心区34顶板向中心区34传导稍低的温度，催化后气体温度变得更低时通过靠近炉膛进口31的蒸发区33顶板向蒸发区33传导更低的温度。经过顶板传热可适当补充炉膛3内热量，减少电热管6加热。顶板的温度变化趋势与炉膛3内工艺温度要求的趋势相同，所 以其传热情况是基本符合需求的。同理，如果炉膛3内的工艺温度整体要求偏高，可通过减少排废量来提高催化后气体温度，满足炉膛3顶板传热的需要。 

催化后气体热量的第三次利用：催化后气体从靠近炉膛出口32处流向靠近炉膛进口31处时炉膛3顶板在催后气体通道一84的下部，而催后气体通道一84的上部则是催化前气体从靠近炉膛进口31处流向一次催化室51的催前气体热交换通道81。催化后气体到达靠近炉膛进口31处后，又向上转到催前气体热交换通道81上部的催后气体通道二85，直到进入板式热交换器86才停止与催化前气体的热交换。在此相当长的距离内较高温度的催化后气体将热量传给较低温度的催化前气体，将原来温度仅有200～300度的催化前气体加热到400度以上，可减少催化前为保证催化起燃温度消耗的电能，还可使催化前温度尽可能更高，提高催化燃烧效果。同理，如果催化后气体温度越高，进入催化室5的催化前气体温度也将越高。 

催化后气体热量的第四次利用：催化后气体沿催后气体通道二85，从靠近炉膛进口31处流向板式热交换器86的通道上部的过程中，经过管式热交换及板式热交换之后已经接近了400度的新鲜空气，此时催化后气体将热量传导给新鲜空气使之温度达到400度以上，该新鲜空气吹向炉膛3的蒸发区33，可满足蒸发区33的温度要求。同理，催化后温度越高，吹向蒸发区33的新鲜空气温度也将越高。 

催化后气体热量的第五次利用：进入板式热交换器86的催化后 气体分布到9个扁平状催后气体通道向上流动，将热量传导给分布在8个扁平状新鲜空气通道内向下流动的新鲜空气，该新鲜空气已在管式热交换器87中加热到一定温度，在8个扁平状新鲜空气通道内经过热交换效率较高的板式热交换后，其中4个新鲜空气通道内的热新鲜空气被固化区新鲜空气风机92抽走，另外4个新鲜空气通道内的热新鲜空气被蒸发区新鲜空气风机95抽走。 

催化后气体热量的第六次利用：从板式热交换器86上部出来后，催化后气体进入管式热交换器97的环状催后气体继续向上流动，将热量传导给从环状新鲜空气通道进入板式热交换器86的新鲜空气。催化后气体从管式热交换器86出来后进入排废风机排向大气，此时其温度仅有不到300度，大部分热量已被利用留在了漆包烘炉内。 

综上所述，所述热交换系统具有多项优点：一、可加热吹向固化区35的新鲜空气，满足生产漆包线1时固化区的温度需要，实现节能效果；二、可经过顶板传热适当补充炉膛3内热量，减少电热管6加热，实现节能效果；三、减少催化前为保证催化起燃温度消耗的电能，还可使催化前温度尽可能更高，提高催化燃烧效果；四、加热吹向蒸发区33的新鲜空气，满足蒸发区33的温度要求，实现节能效果；五、催化后气体先加热固化区35顶板后加热蒸发区33顶板，可接近纵向温度工艺要求；六、催化后气体第一次加热的热风吹向固化区35，第四次加热的热风吹向蒸发区33，可满足纵向温度工艺要求；七、通过多达六次热交换来利用燃烧所产生的热量，经过充分利用后再将只剩较少热量的废气排出，既满足了利用热量 来节能的要求，又保证了催化前气体的含氧量来提高净化率，还可减少因氧含量不足造成的积碳。 

漆包线1以较快的速度从炉膛进口31进入炉膛3，并向炉膛出口32方向运行，它对炉膛3内的气体会产生带动作用，形成炉膛3内气体往炉膛出口32方向的动能。同时，从漆包线1上挥发出来的有机挥发物也具有与漆包线1方向相同、速度相等的初速度，也带来往炉膛出口32方向的动能。因此，对所有漆包烘炉来说，炉膛进口31有冷空气进入，炉膛出口32有热烟气冒出都是要设法解决的问题。通常解决这个问题的方法都是：让向炉膛3吹热风的吹风口向炉膛进口31方向偏转一定的角度；让抽取含有机挥发物气体的抽取口41向炉膛出口32方向偏转一定角度，形成一定的反向动能。目前的漆包烘炉反向动能通常不够，若吹风口角度太大甚至接近于水平方向，还会造成从炉口进来的少量冷空气不能很快地与热风混合而形成分层的问题。本发明的抽取口41开设在炉膛3底部，抽取口41的开口方向为水平方向，且开口方向朝向炉膛出口32；抽取风道4为开设在炉体2内炉膛3底板下方的喇叭型风道，所述固化区新鲜空气吹入口355(即吹风口)的开口宽度与炉膛3的宽度一致，且固化区新鲜空气吹入口355与炉膛3之间形成可调的角度。因此，该结构在提供了反向动能的同时，还更有利于抽取沉在炉膛3底部的高浓度含有机挥发物气体。在不宜过分加大吹风口角度的情况下，惟有加大吹风口吹出的热风风量或吹出的热风风速，由于整个炉膛3的气体总量必须平衡，吹风口吹出的热风风量应当与抽取口41的抽 取风量成比例，所以吹风口吹出的热风风量是不可单独加大的。根据风的动能是与风速的平方成正比的原理，可通过提高风速加大反向动能。本发明的固化区新鲜空气吹入口355的开口宽度很窄，而其的宽度与炉膛3宽度相等，在相同风量吹出时风速大大提高，足以提供必要的反向动能。风速加大的另一个好处是可使吹风口吹出来的热风有力地吹到相对的炉膛3底板上，消除可能的分层流动以阻止外面的冷空气进入。即使从外面进来少量的冷空气，也能强行在吹风口处与热风充分混合，防止沿炉膛3底板进入炉膛3而影响炉膛3内的温度分布。反向动能加大后，可能造成与原来相反的问题，可以将吹风口做成角度可旋转的形式，根据情况调节吹风口的角度。 

本发明所述固化区新鲜空气风机92和蒸发区新鲜空气风机95均为结构相同的卧式宽口离心风机，包括风机外壳79以及旋转轴77；旋转轴77穿过风机外壳79内部，风机外壳79上开设有出风口97和入风口98，位于风机外壳79内部的旋转轴77上间隔设有若干段风叶78；所述入风口98开设在风机外壳79上对应于各段风叶78之间间隔处的位置，入风口98连接有进风内吸口99，该进风内吸口99伸至靠近旋转轴77的位置，所述出风口97开设在风机外壳79上对应于各段风叶78的位置，出风口97为扁平状的宽口风口，旋转轴77与出风口97平行；所述入风口98与出风口97平行，且进风内吸口99的轴向宽度小于风叶78之间的间隔；所述固化区新鲜空气风机92的出风口97和旋转轴77均与固化区新鲜空气风机吹风 风道93平行，蒸发区新鲜空气风机95的出风口97和旋转轴77均与蒸发区新鲜空气风机吹风风道96平行。本实施例中，所述入风口98与出风口97平行且相互错开，且进风内吸口99的轴向宽度小于风叶78之间的间隔，入风口98的圆周方向宽度可任意设置成不与出风口97干涉的宽度。将该卧式宽口离心风机装配到漆包烘炉上，其出风口97与漆包烘炉的扁平状风道平行，同样的旋转轴2也与扁平状风道平行。工作时，进风直接通到靠近旋转轴77的风叶78内圈，进风内吸口99的进风被附近的风叶78加速离心送往出风口97，即可产生进风和出风的压差，其产生的气流被离心出去时的不均匀分布方向与扁平状风道垂直，而在与扁平状风道平行的横向分布则是均匀的。而且出风口97为扁平状的宽口风口，横向宽度较大，便于均匀地将气流分配到扁平状风道内，再均匀地进入炉膛。因此，本发明可保证在各种情况下吹进炉膛的气流风量横向分布均匀，使炉膛内温度的横向分布均匀性不被破坏，保证漆包线产品的品质。 

本发明所述炉膛3顶板上分布有若干用于导热和储热的金属条10，金属条10与漆包线方向垂直，金属条10被不锈钢条包覆并横向贯穿固定在炉膛3顶板上；炉膛3底板上各电热管6之间分布有金属条10，金属条10被不锈钢条包覆固定在炉膛3顶板上。所述金属条10可以为铝条或铜条等导热性能高的金属材料。本实施例中，金属条10为铝条，铝条在迅速拉平从炉膛3顶板传下来的不均匀温度后再将热量传给炉膛3内气体，消除了催化后气体横向温度不均匀对炉膛3内横向温度的影响，同样的，若炉膛3内横向温度分布 本身有不均匀现象，铝条也可将温度偏高处的热量传导到温度偏低处，促使横向温度分布具有均匀性；此外，铝还是热容量较高的材料，可在炉膛3内起到储热作用，在热量供应较多时，铝条可吸收热量使温度不过度升高，在热量供应较少时，铝条可放出热量使温度不过分降低，起到使温度稳定的作用，且可节省电热管6的耗电量；因此，本发明可节省电能，并有效地保持炉膛3内横向温度分布的均匀性及稳定性，提高漆包线的产品质量。 

因此，本发明根据以上阐述的漆包烘炉的设计理论，将节能、环保、漆包线产品品质三大设计目标实现有机的融合，从多个方面进行设计改进，使得漆包烘炉可有效地节省电能，降低废气污染，并保证漆包线产品具有较高品质，提高生产速度。 

以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。 

Claims (10)

1.一种节能环保漆包烘炉，包括炉体(2)和排废装置，炉体(2)内设有对漆包线(1)进行烘烤的炉膛(3)，用于抽取炉膛(3)内漆包线(1)挥发的有机挥发物气体的抽取风道(4)，以及对有机挥发物气体进行净化的催化室(5)；所述炉膛(3)的底板上设有若干排与漆包线(1)方向垂直的电热管(6)，炉膛(3)包括炉膛进口(31)、炉膛出口(32)，以及设在炉膛进口和炉膛出口之间的蒸发区(33)、中心区(34)和固化区(35)；所述排废装置连通催化室(5)，其特征在于：催化室(5)通过抽取风道(4)连通炉膛(3)，抽取风道(4)与炉膛(3)的连通处为抽取口(41)，抽取口(41)开设在炉膛(3)底部。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：所述抽取口(41)开设在炉膛(3)底部离炉膛进口(31)30％～50％炉膛(3)长度的位置。

3.根据权利要求2所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：所述抽取口(41)的开口方向为水平方向，且开口方向朝向炉膛出口(32)。

4.根据权利要求3所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：所述抽取风道(4)为开设在炉体(2)内炉膛(3)底板下方的喇叭型风道。

5.根据权利要求1所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于： 所述炉膛进口(31)和炉膛出口(32)均设有阻尼罩(7)，该阻尼罩(7)的纵截面呈锯齿状，阻尼罩(7)的上锯齿段和下锯齿段相对置形成齿尖对(71)，相邻齿尖对(71)之间形成空腔(72)，所述齿尖对(71)的锯齿之间留有可供漆包线(1)通过的间隙。

6.根据权利要求5所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：所述阻尼罩(7)包括拆装部分(73)、微调部分(74)和固定部分(70)，其中固定部分(70)与炉体(2)连接，拆装部分(73)装设在固定部分(70)上，微调部分(74)通过微调装置装设在拆装部分(73)上；所述微调装置包括微调拉紧螺丝(76)和微调顶紧螺丝(75)，微调拉紧螺丝(76)拉紧连接微调部分(74)，微调顶紧螺丝(75)顶紧连接微调部分(74)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：还包括热交换系统，热交换系统包括催前气体热交换通道(81)、催前气体电加热通道(82)、催中气体通道(83)、催后气体通道一(84)、催后气体通道二(85)、板式热交换器(86)、管式热交换器(87)、固化区新鲜空气风机吸风风道(91)、固化区新鲜空气风机(92)、固化区新鲜空气风机吹风风道(93)、蒸发区新鲜空气风机吸风风道(94)、蒸发区新鲜空气风机(95)，以及蒸发区新鲜空气风机吹风风道(96)；所述催化室(5)包括一次催化室(51)和二次催化室(52)，所述排废装置为排废风机；所述催前气体热交换通道(81)的起点通过转向管道连接抽取风道(4)，转向管道上设有调节风门；催前气体热交换通道(81)的终点连接设有 电加热装置的催前气体电加热通道(82)的一端，催前气体电加热通道(82)的另一端连接一次催化室(51)，一次催化室(51)通过催中气体通道(83)连接二次催化室(52)，二次催化室(52)连接催后气体通道一(84)的起点，催后气体通道一(84)的终点连接催后气体通道二(85)的起点，催后气体通道二(85)的终点连接板式热交换器(86)内的催后气体通道底端，板式热交换器(86)内的催后气体通道顶端通过板式热交换分配器(88)连接管式热交换器(87)内的催后气体通道底端，管式热交换器(87)内的催后气体通道顶端出口处(89)连接排废风机；板式热交换器(86)内的新鲜空气通道底端分别连接固化区新鲜空气风机吸风风道(91)的起点和蒸发区新鲜空气风机吸风风道(94)的起点，板式热交换器(86)内的新鲜空气通道顶端通过板式热交换分配器(88)连接管式热交换器(87)内的新鲜空气通道，管式热交换器(87)内的新鲜空气通道连通外部大气；固化区新鲜空气风机吸风风道(91)的终点连接固化区新鲜空气风机(92)的进风口(98)，固化区新鲜空气风机(92)的出风口(97)连接固化区新鲜空气风机吹风风道(93)，固化区新鲜空气风机吹风风道(93)与固化区(35)的连通处为固化区新鲜空气吹入口(355)，固化区新鲜空气风机吹风风道(93)在靠近固化区新鲜空气吹入口(355)的位置设有加热装置；蒸发区新鲜空气风机吸风风道(94)的终点连接蒸发区新鲜空气风机(95)的进风口(98)，蒸发区新鲜空气风机(95)的出风口(97)连接蒸发区新鲜空气风机吹风风道(96)，蒸发区新鲜空气风机吹风 风道(96)与蒸发区(33)的连通处为蒸发区新鲜空气吹入口(333)，蒸发区新鲜空气风机吹风风道(96)在靠近蒸发区新鲜空气吹入口(33)的位置设有加热装置；所述催后气体通道一(84)位于炉膛(3)的顶板上，催前气体热交换通道(81)位于催后气体通道一(84)的顶板上，催中气体通道(83)位于固化区新鲜空气风机吸风风道(91)的侧板一侧，固化区新鲜空气风机吹风风道(93)位于催中气体通道(83)的顶板上，催中气体通道(83)和固化区新鲜空气风机吹风风道(93)之间设有催中加新鲜空气风门(53)。

8.根据权利要求7所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：所述固化区新鲜空气吹入口(355)的开口宽度与炉膛(3)的宽度一致，且固化区新鲜空气吹入口(355)与炉膛(3)之间形成可调的角度。

9.根据权利要求7所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：所述固化区新鲜空气风机(92)和蒸发区新鲜空气风机(95)均为结构相同的卧式宽口离心风机，包括风机外壳(79)以及旋转轴(77)；旋转轴(77)穿过风机外壳(79)内部，风机外壳(79)上开设有出风口(97)和入风口(98)，位于风机外壳(79)内部的旋转轴(77)上间隔设有若干段风叶(78)；所述入风口(98)开设在风机外壳(79)上对应于各段风叶(78)之间间隔处的位置，入风口(98)连接有进风内吸口(99)，该进风内吸口(99)伸至靠近旋转轴(77)的位置，所述出风口(97)开设在风机外壳(79)上对应于各段风叶(78)的位置，出风口(97)为扁平状的宽口风口，旋转轴(77)与出风 口(97)平行；所述入风口(98)与出风口(97)平行，且进风内吸口(99)的轴向宽度小于风叶(78)之间的间隔；所述固化区新鲜空气风机(92)的出风口(97)和旋转轴(77)均与固化区新鲜空气风机吹风风道(93)平行，蒸发区新鲜空气风机(95)的出风口(97)和旋转轴(77)均与蒸发区新鲜空气风机吹风风道(96)平行。

10.根据权利要求7所述的一种节能环保漆包烘炉，其特征在于：炉膛(3)顶板上分布有若干用于导热和储热的金属条(10)，金属条(10)与漆包线方向垂直，金属条(10)被不锈钢条包覆并横向贯穿固定在炉膛(3)顶板上；炉膛(3)底板上各电热管(6)之间分布有金属条(10)，金属条(10)被不锈钢条包覆固定在炉膛(3)顶板上。 

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