CN102543321A - 一种节能环保立式漆包烘炉及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种节能环保立式漆包烘炉及其控制方法，漆包烘炉的炉膛顶部设置上炉口，底部设置下炉口，所述上炉口的顶部连通有冷却风道，所述冷却风道下部为中温冷却风道，上部为低温冷却风道，所述上炉口设置有上炉口内嵌阻尼罩，所述中温冷却风道的底端设置有冷却风道进口阻尼罩，所述中温冷却风道和低温冷却风道之间设置有中低温隔离阻尼罩，所述低温冷却风道顶端设置冷却风道出口，所述中温冷却风道短于所述低温冷却风道。本发明的上炉口内嵌阻尼罩和冷却风道进口阻尼罩两者组成强阻尼区，阻尼区下端的升力与阻尼区上端的压力在阻尼区实现平衡，上炉口既无炉膛内气体溢出又无冷空气注入，所以中温排废污染极少。

Description

一种节能环保立式漆包烘炉及其控制方法

技术领域

本发明涉及漆包线技术领域，特别是涉及一种节能环保立式漆包机烘炉及其控制方法。 

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。本发明人之前提出的专利申请“一种节能环保漆包烘炉”（申请号：200910039710.4）提出了一种解决卧式漆包烘炉节能环保问题的方法，虽然有部分原理可推广到立式漆包机，但因为立式漆包机的工作方式不同，还是有很多部分需要创新才能使之整体上达到较好的节能和环保效果。 

国内现有立式漆包机的节能和环保状态较差，尤其是环保状态极差。环保状态差主要体现在三个污染源的控制效果差，其一是上炉口溢出大量含有机挥发物气体，其二是主排废的催化燃烧不充分，其三是底部涂漆间有暴露且流动的常温油漆挥发出有机溶剂。 

立式漆包机烘炉内的高温气体有自然上升冲出上炉口的动力，而因为所生产漆包线要通过上炉口出来又不能封闭它，所以上炉口溢出含有机挥发物气体是立式漆包烘炉天然的难以解决的问题。国内解决这个问题的方法有两种，一种是上炉口压风法，另一种是下炉口吸风法。

上炉口压风法的基本原理是将对烘烤后漆包线进行风冷的冷却风道与上炉口对接，冷却风道下部设有抽风风机将上炉口溢出的含有机挥发物气体和冷却风抽出排放到大气，冷却风道上部设有向下吹风的吹风风机压住上炉口的热风并冷却位于吹风风机和抽风风机之间的漆包线。国内设备的冷却风道是未作任何特别处理的空腔，只有在压风风机和抽风风机两者的风压配合得很好时，才能使上炉口既无含有机挥发物的热气溢出，又无大量冷风进入烘炉，因而可操作性较差，实际防溢出效果效果不好，所以带来了下炉口吸风法更好的争论。 

所谓下炉口吸风法就是在下炉口吸风产生负压，利用下炉口的负压拉住炉膛内气体使之不从上炉口溢出，这种方法同样很难调节到合适的抽力来产生合适的负压，可操作性也不好。根据漆包线烘烤的工艺要求，炉膛内的温度需要分段控制，蒸发区的温度要比固化区的温度低，所以要尽量使炉膛内气体相对静止，不论是上炉口压风法还是下炉口吸风法，在风压控制稍有不理想时都可能破坏平衡，或使固化区气体压下使蒸发区温度过高并使上炉口冷空气进入固化区，或使蒸发区气体向上使固化区温度过低并使固化区气体从上炉口溢出，总之稍有不慎就会严重影响到工艺。此外，上炉口压风法靠近上炉口的抽风风机会抽出部分炉膛内气体排到大气中，该气体含有大量未经催化燃烧的有机挥发物，可能形成比主排废更严重的大气污染，国产的没有阻尼罩的抽出的多，进口的有类似阻尼罩装置的抽出的更少，但从其类似阻尼罩装置处的测温点温度和冷却风道抽出气体温度看，上炉口溢出的气体量不是很少。 

关于主排废的大气污染问题，由于催化燃烧都是在废气通道内进行，立式漆包烘炉和卧式漆包烘炉虽然安装形式不同，但基本的催化燃烧原理相同，可以互相借鉴。目前催化燃烧的基本原理有两种，其一是国内外通行的高温燃烧法，利用催化室的高温度及催化剂的作用使有机挥发物燃烧，没有对应氧气时就使之直接碳化，其缺点是：1)有机挥发物碳化后排出也是一种大气污染；2)碳化通常是吸热反应，燃烧是发热反应，所以碳化会减少可利用余热；3)过高温度对不锈钢炉体损害较大。其二是本发明人前专利申请200910039710.4提出的一、二次催化间加入新鲜空气的加氧催化法，可以有效减少大气污染，可以充分燃烧得到全部余热，可以使最高温度限制在650度以下延长炉体寿命。但其缺点是只能加入新鲜空气不能加入氧气，补充氧气的效率不高，所加入80%非氧气体进入二次催化前之后沿废气通道排出，期间未作任何有益贡献而带走了大量热量，对于余热比较充分的工况尚可接受，余热比较稀缺时可直接影响到能耗。更重要的是，新鲜空气的加氧催化法加氧量不够可能使节能和环保产生矛盾。比如，当催化燃烧产生的热量不是很充足时，为了节能需要加大循环风量，若循环风量与排废风量之比大到一定程度时，长时间运行达到平衡的催化前含氧量将大幅降低，导致催化燃烧不充分。在实际生产中曾发现加大循环降低排废后催后温度反而降低的现象，与减少排废热量损失的预期相矛盾，说明此时降低排废造成了缺氧，从而减少了燃烧发热量。此外，其控制二次催化前加氧量的风门可控性不好。 

关于涂漆间的常温挥发污染，该污染较轻且影响面较小。通常的做法是将涂漆间尽可能封闭起来，使挥发物保留在一个较小空间内，其缺点是在涂漆间工作的操作工工作环境差。 

此外，立式漆包机的能耗很大，一般每日耗电4000度以上，较节能的也在3000度左右。降低其能耗的途径主要有两个：一个是控制好炉膛内气流状态，减少热气的不当溢出，冷气的不当进入；另一个是合理利用余热，使蒸发区、固化区和催化室从余热得到各自需要的热量，减少电加热。 

为了环保，应当使炉膛内气体不从上下炉口溢出。为了节能，应当使冷空气不从上下炉口进入炉膛，若冷空气从下炉口进入炉膛就会使蒸发区温度下降使蒸发区耗电大，若冷空气从上炉口进入炉膛就会使固化区温度下降使固化区耗电大。最理想的状况是：炉膛内气体只有一个出口，就是经过催化燃烧净化后由主排废排向大气；只有一个进口，就是经过与排废气体热交换加热后注入的新鲜空气。排向大气的流量应当等于注入的新鲜空气流量加上油漆中挥发出的溶剂气体流量。实际情况很难做到这些，其中最主要的问题是上炉口气流很难做到既不出又不进，若能稳定地接近这种状态，就能在实现较好的环保效果的同时实现较好的节能效果。根据上述国内立式漆包机的上炉口溢出控制状况，显然没有接近理想状态，而进口设备上炉口也有一定程度的溢出。 

关于余热利用效率，不论是进口设备还是国产设备，大多采用了热风循环和新鲜空气热交换来利用余热，只有少量专利提到了催化前热交换，但结构上不太合理，余热利用效率不高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能环保立式漆包机烘炉，其在保证漆包线品质的前提下，耗能少而且排废污染低。 

本发明的另一个目的在于提供一种立式漆包机烘炉的控制方法，其在保证漆包线品质的前提下，耗能少而且排废污染低。 

本发明的目的通过以下技术措施实现。 

一种节能环保立式漆包烘炉，其包括炉膛，所述炉膛顶部设置上炉口，底部设置下炉口，所述上炉口的顶部连通有冷却风道，所述冷却风道下部为中温冷却风道，上部为低温冷却风道，所述中温冷却风道和低温冷却风道为折线状，所述上炉口设置有上炉口内嵌阻尼罩，所述中温冷却风道的底端设置有冷却风道进口阻尼罩，所述中温冷却风道和低温冷却风道之间设置有中低温隔离阻尼罩，所述中温冷却风道自上而下分别设置有向下吹风的压风风机吹风口和向上抽风的中温排废抽气口，所述低温冷却风道设置有向上抽风的低温排废抽气口；所述低温冷却风道顶端设置冷却风道出口，所述中温冷却风道短于所述低温冷却风道。 

炉膛从下炉口到上炉口依次为预热区、蒸发一区、蒸发二区、缓冲区、固化一区、固化二区和内置阻尼罩区共七个区，其中蒸发一区、蒸发二区、固化一区和固化二区为四个加热控温区；预热区和蒸发一区之间设置有热新鲜空气吹入口，缓冲区下部设置有催前气体吸出口，固化二区和内置阻尼罩区之间设置有循环热风吹入口；各加热控温区设置有间隔距离不同的电热管托架及电热管，预热区及各加热控温区各设置有一个热电偶，各加热控温区热电偶、电热管及控制电热管的PLC分别形成四个控温系统；炉膛侧壁与向下流动的废气通道相邻处设置有废气通道隔热层；预热区底部安装有下炉口阻尼罩，内置阻尼罩区安装有内置阻尼罩；所述电热管托架是不锈钢托架或者铸铁托架，所述热新鲜空气吹入口和催前气体吸出口设有横向分割的隔板，所述循环热风吹入口设置有横向分割的隔板和横向分布的风门。 

优选的，设置有催化室，所述催化室自催前气体吸出口起按顺序包括催前气体吸出风道、催前热交换器、催前控温区、一次催化室、催中加氧装置及控温区、二次催化室和催化后腔体；所述催中加氧装置及控温区位于一次催后和二次催前共用腔体，即催中腔体； 

所述催化后腔体是指二次催化室上部的与废气通道和循环风机相连的腔体；

所述催前气体吸出风道的一端与催前气体吸出口连接，另一端与催前热交换器连接；沿炉膛宽度方向设置有多个隔板，将催前气体吸出风道分割成多个沿炉膛宽度方向排列的分风道；

所述催前热交换器由间隔放置的多根不锈钢方通组成，方通间隔的中上部靠炉膛一侧设置有废气通道隔板；方通内向上流动的是催前气体，下端与炉膛内的催前气体吸出口相连，上端与催前控温区相连；方通外流动的是排废气体，靠炉膛一侧排废气体向下流动，到达下部废气通道隔板开口处后进入远离炉膛一侧，沿方通间隔和废气通道隔板，与新鲜空气通道隔板形成的废气通道向上流动；所述方通是长宽比较大的扁方通，以较窄的宽度方向多根排列，排列间距与宽度相近；

所述催前控温区包括一次催前电热管和催前热电偶，下部与方通内孔连通，上部与一次催化室连通，靠炉膛一侧与向下流动的温度很高的排废气体隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧与向上流动的的温度较高的排废气体隔一层不锈钢板；

所述一次催化室包括两或三层陶瓷催化剂，催化剂装在一个上下通风的不锈钢箱体内由烘炉侧面推入一次催化室，催化剂在箱体内紧密排列，箱体推入的轨道及四周保持密封；所述二次催化室的结构与一次催化室的结构相同；

所述催中加氧装置的结构是在向下流动的废气通道底部侧面插入一根外部氧气通入管；外部氧气通入管在烘炉外通过阀门与供氧管道或者是控制新鲜空气加入量的阀门或风机连通；外部氧气通入管在向下流动的废气通道底部与多根沿炉膛宽度方向排列的较细分管连通；多根较细分管沿向下流动的废气通道向上，进入催中腔体并贯穿到催中腔体的另一侧；位于催中腔体内的多根较细分管均布有催中氧气出口；

所述一次催化室、催中加氧装置及控温区、二次催化室和催化后腔体与向上流动的排废扁风道之间设置有催化室隔热层。

新鲜空气热交换结构包括新鲜空气吸取口、新鲜空气风机、新鲜空气管式热交换器、新鲜空气板式热交换器、新鲜空气通道、新鲜空气控温区和新鲜空气吹入通道。 

所述新鲜空气吸取口设置在烘炉底部的涂漆间内，新鲜空气吸取口通过管道与高于烘炉顶部的新鲜空气风机连接； 

所述新鲜空气管式热交换器是两层同心套接的正方形或圆形不锈钢管，内管内向上流动的是排废气体，内管和外管间夹层向下流动的是新鲜空气；所述新鲜空气管式热交换器高出上炉口直到安装排废风机的高度，内管向上穿过热交换器顶板与排废风机连接管连接，外管在低于热交换器顶板的侧面开口与新鲜空气风机连接，对应开口的内管外壁设有三向分风板将新鲜空气风机吹入的风分为向下和两侧，使之充满整个夹层并向下流动；所述新鲜空气管式热交换器的下部在催化室隔热层外侧与新鲜空气板式热交换器的排废扁风道和新空扁风道连接，内管与排废扁风道连接时设有过渡装置，夹层与新空扁风道连接时也设有过渡装置；

所述新鲜空气板式热交换器由排废扁风道和新空扁风道组成，排废扁风道位于内侧，与催化室隔热层、催前控温区相邻，并与催前热交换器向上流动的废气通道相接；新空扁风道位于外侧，内侧与排废扁风道隔一层不锈钢板，外侧与烘炉外壳间有保温棉；排废扁风道和新空扁风道的宽度与催化室宽度一样等于炉膛宽度，厚度以扁风道截面积约等于管式热交换器相应风道截面积的1.5倍；

所述新鲜空气通道顶部与新空扁风道连接，顶部一侧与催前热交换器相邻，向下脱离催前热交换器后在保温棉内一直向下与新鲜空气吹入通道连接；

所述新鲜空气控温区位于新鲜空气通道下部，包括新鲜空气电热管和位于下部的新鲜空气热电偶；

所述新鲜空气吹入通道一端与新鲜空气吹入口连接，另一端与新鲜空气通道连接；所述新鲜空气吹入通道沿炉膛宽度方向设置有多个隔板，将新鲜空气吹入通道分割成多个沿炉膛宽度方向排列的分风道。

对于固化二区温度要求较高的应用，循环结构包括循环热风吸取口、循环风机、循环热风通道、循环风横向分布风门以及循环热风吹入风道； 

所述循环热风吸取口与催化后腔体连接；

所述循环风机吸风口与循环热风吸取口连通，吹风口与循环热风通道连通；

所述循环热风通道与催化后腔体不连通，与炉膛内的固化二区隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧设有U形凹板；

所述循环风横向分布风门位于循环热风通道和循环热风吹入风道之间，沿炉膛宽度方向设置多个挡风风门，风门调节杆向上伸出烘炉顶板，同时有调节支撑杆由循环热风通道的顶板处向上伸出烘炉顶板；

所述循环热风吹入风道以约45度角与炉膛连接，循环热风吹入风道内沿炉膛宽度方向设置有与风门数量和宽度相同的分隔板，分隔板形成的分风道与风门对应。

对于固化二区温度要求较低的应用，循环结构包括循环热风吸取口、循环风机、循环热风通道、循环风横向分布风门以及循环热风吹入风道； 

所述循环热风吸取口与催化后腔体之间被催化室隔热层隔开，在排废扁风道与催化室隔热层之间设有循环扁风道，循环扁风道和排废扁风道一起与催前热交换器连接，使催化后气体到达循环扁风道时经过了催前热交换器，循环扁风道与排废扁风道的分叉口设在催前热交换器顶部或底部，固化二区温度要求较低时分叉口设在顶部，固化二区温度要求较高时分叉口设在底部；

所述循环风机吸风口与循环热风吸取口连通，吹风口与循环热风通道连通；

所述循环热风通道与催化后腔体不连通，与炉膛内的固化二区隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧设有U形凹板；

所述循环风横向分布风门位于循环热风通道和循环热风吹入风道之间，沿炉膛宽度方向设置多个挡风风门，风门调节杆向上伸出烘炉顶板，同时有调节支撑杆由循环热风通道的顶板处向上伸出烘炉顶板；

所述循环热风吹入风道以约45度角与炉膛连接，循环热风吹入风道内沿炉膛宽度方向设置有与风门数量和宽度相同的分隔板，分隔板形成的分风道与风门对应。

立式漆包烘炉的控制方法，包括压风自动控制方法，其步骤包括： 

A1．人工设定冷却风道进口的设定温度，最佳的设定温度由中温排废的废气浓度和固化二区的加热量来确定；

A2．人工设定冷却风道进口温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，不对压风风机作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，对偏差值进行积分，然后根据积分值对压风风机进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

A3．人工设定压风风机的预估转速，第一次开机的预估转速参考带上炉口内嵌阻尼罩时双循环冷却风道的单体实验结果，第二次以后的预估转速可参考第一次开机实现稳定后的实际转速；

A4．人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间进行一次积分值计算；

A5．人工设定压风风机调节一个最小频率单位的调节积分值；积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时压风风机运行转速和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

A6．人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对压风风机运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，压风风机运行转速的回调越快，回归常数越大，压风风机运行转速的回调越慢；

A7．当冷却风道进口的实测温度第一次达到设定温度时，启动压风风机；压风风机启动时，压风风机按预估转速运行，即：压风风机运行转速=压风风机预估转速；压风风机启动后，若预估转速被中途修改，令压风风机运行转速=压风风机预估转速；

A8．压风风机启动后，每隔一个积分间隔的时间运行一次A9～A12；

A9．若实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：积分值=0；

A10．若实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化；

A11．若积分值的绝对值大于调节积分值，则计算积分值除以调节积分值，除得的商作为本次调节量加入运行转速，本次调节量为带正负号的最小调节量的倍数，即：压风风机运行转速=压风风机运行转速+本次调节量，除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；

A12．若实际温度与设定温度之差值大于允许差，输出报警。

立式漆包烘炉的控制方法，还包括风量平衡控制方法，其步骤包括： 

B1．人工设定预热区的设定温度，最佳的设定温度由蒸发一区的加热量来确定，同时要保证下炉口的热量不影响涂漆毛毡的正常状态；

B2．人工设定预热区温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，不对新鲜空气风机作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，根据积分值对新鲜空气风机进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

B3．人工设定新鲜空气风机的预估转速，新鲜空气风机的预估转速应当与排废起始转速匹配；

B4．人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间进行一次积分值计算；

B5．人工设定新鲜空气风机的调节一个最小频率单位的调节积分值；积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时新鲜空气风机的运行转速和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

B6．人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对新鲜空气风机的运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，新鲜空气风机的运行转速的回调越快，回归常数越大，新鲜空气风机的运行转速的回调越慢；

B7．在升温状态下，即排废风机启动前，新鲜空气风机按最低转速运行，最低转速为足以压住新鲜空气管式热交换器内热气向上升力的新鲜空气风机转速，对同一漆包烘炉可设为固定值；进入匀温状态，即排废风机启动时，新鲜空气风机按预估转速运行，即：新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的预估转速；排废风机启动后，若预估转速被中途修改，令新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的预估转速；

B8．排废风机启动后，每隔一个积分间隔的时间运行一次B9～B12；

B9．若实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：积分值=0；

B10．若实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值-温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值-温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

B11．若积分值的绝对值大于调节积分值，则计算积分值除以调节积分值，除得的商作为本次调节量加入运行转速，本次调节量为带正负号的最小调节量的倍数，即：新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的运行转速+本次调节量，除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；

B12．若实际温度与设定温度之差值大于允许差，输出报警。

立式漆包烘炉的控制方法，还包括循环风机控制方法，其步骤包括： 

C1.人工设定循环风机预估转速并选择固定循环模式或跟踪循环模式；若选择了跟踪循环模式，且催后温度大于固化二区设定温度，则运行C2~C11；否则令循环风机运行转速=循环风机预估转速，且不运行C2~C11；若循环风机预估转速被中途修改，则令循环风机运行转速=循环风机预估转速；

C2.人工设定循环跟踪范围，循环跟踪范围用于限定自动调节循环风机运行转速可偏离循环风机预估转速的幅度；

C3.人工设定调节加热量积分值，当加热量积分值达到调节加热量积分值时，循环风机运行转速增加一个最小调节单位；

C4.人工设定调节超温积分值，当超温积分值达到调节超温积分值时，循环风机运行转速减少一个最小调节单位；

C5.人工设定加热量最低目标、加热量最高目标及温差加热量比例，当催后温度大于固化二区设定温度时计算：温差值=催后温度-固化二区设定温度，加热量控制目标=加热量最低目标-温差值/温差加热量比例；温差值为负数时，热风循环不能向固化二区提供的热量，不进行循环风机转速自动调节；温差值为零时，热风循环向固化二区提供的热量的能力很弱，加热量控制目标等于加热量最低目标，加热量最低目标应当设定为实际上不会进行自动调节的值；温差值为正数时，表明热风循环可向固化二区提供热量，可将加热量控制目标提高，随温差值提高加热量控制目标的速率取决于温差加热量比例，加热量控制目标不得小于加热量最高目标；当平均加热量小于加热量最高目标时，固化二区实际温度超过设定温度的风险加大，应当停止加热量积分进行超温积分；加热量最低目标、加热量最高目标及温差加热量比例可经验获得；

C6.人工设定加热量统计周期及超温统计周期，统计周期太短可能造成自动调节方向不稳定，统计周期太长可能造成自动调节方向不能及时转变，加热量统计周期及超温统计周期可经验获得；

C7.将固化二区每个采样周期达到时计算出来的固化二区加热量存入一个长度为加热量统计周期的数组，每次存入时将数组向后移动一个位置，舍弃最后一个数，将当前数存入第一个数，如此保存包括当前数的前加热量统计周期个数在数组内，对数组进行平均即可得出前加热量统计周期内的平均加热量；同时计算：平均加热量变化率=本次平均加热量-前次平均加热量；

C8.将固化二区每个采样周期达到时计算出来的实测温度与设定温度之温差值存入一个长度为超温统计周期的数组，每次存入时将数组向后移动一个位置，舍弃最后一个数，将当前数存入第一个数，如此保存包括当前数的前超温统计周期个数在数组内，对数组进行平均即可得出前超温统计周期内的平均温差值；同时计算：平均温差值变化率=本次平均温差值-前次平均温差值；

C9.固化二区每个采样周期达到时，若平均加热量大于加热量最高目标且大于加热量控制目标，分以下三种情形计算加热量积分值：

若平均加热量变化率大于零则令：加热量积分值=加热量积分值+（平均加热量-热量控制目标）*平均加热量变化率；

若平均加热量变化率等于零则令：加热量积分值=加热量积分值+平均加热量-热量控制目标；

若平均加热量变化率小于零则令：加热量积分值=加热量积分值-（平均加热量-热量控制目标）/平均加热量变化率；

若加热量积分值大于调节加热量积分值，则计算加热量积分值除以调节加热量积分值，除得的商作为本次调节量加入循环风机运行转速，即循环风机运行转速=循环风机运行转速+本次调节量，除得的余数代入加热量积分值等待下一次加热量积分累加；循环风机转速上限=循环风机预估转速+循环跟踪范围，若循环风机运行转速大于循环风机转速上限时，则令循环风机运行转速=循环风机转速上限；

C10. 若平均加热量大于加热量最高目标且小于加热量控制目标，既不进行加热量积分计算，也不进行超温积分计算；

C11. 若平均加热量小于加热量最高目标且平均温差值大于零，分以下三种情形计算超温积分值：

若平均温差值变化率大于零则令：超温积分值=超温积分值+平均温差值*平均温差值变化率；

若平均温差值变化率等于零则令：超温积分值=超温积分值+平均温差值；

若平均温差值变化率小于零则令：超温积分值=超温积分值-平均温差值/平均温差值变化率；

若超温积分值大于调节超温积分值，则计算超温积分值除以调节超温积分值，除得的商作为本次调节量减少循环风机运行转速，即循环风机运行转速=循环风机运行转速-本次调节量，除得的余数代入超温积分值等待下一次超温积分累加；循环风机转速下限=循环风机预估转速-循环跟踪范围，若循环风机运行转速小于循环风机转速下限时，则令循环风机运行转速=循环风机转速下限。

立式漆包烘炉的控制方法，还包括排废风机控制方法，其步骤包括： 

D1.人工设定催后设定温度，催后设定温度根据生产时有机溶剂的产生量来确定，催后设定温度越高环保和节能效果越好，但不能超过炉体材料能承受的极限温度，高温区使用321不锈钢材料时，极限温度为650度；

D2.人工设定催后温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，被认定为达到了控制目的，积分值归零，不对排废风机转速作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，对偏差值进行积分，然后根据积分值对排废风机转速进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

D3.人工设定跟踪排废模式的自动调节范围；

D4.人工选定线性排废模式或跟踪排废模式；选定线性排废模式时，一直处于线性生产状态；选定跟踪排废模式时，催后温度达到催后设定温度下限前处于线性生产状态，第一次达到催后设定温度下限后自动进入跟踪生产状态，进入跟踪生产状态后不会自动退出跟踪生产状态；在线性生产状态下，排废风机运行转速=排废风机起始转速+（排废风机预估转速-排废风机起始转速）*（实测催后温度-匀温催后温度）/（催后设定温度-匀温催后温度），且催后温度低于下限时不发出报警，高于上限时才发出报警；在跟踪生产状态下，排废风机运行转速在自动调节范围内自动调整，以使催后温度接近于催后设定温度，且催后温度低于下限或高于上限时均发出报警；

D5.人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间将差值累加到积分值一次；

D6.人工设定排废风机调节一个最小频率单位的调节积分值，积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时排废风机频率和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

D7.人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对排废风机的运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，排废风机的运行转速的回调越快，回归常数越大，排废风机的运行转速的回调越慢；

D8.人工设定排废风机起始转速，排废风机起始转速是进入匀温状态后的排废风机转速，以及线性生产后的最低排废风机转速，以不同速度生产不同规格的排废风机起始转速不同，其最佳值由经验确定；

D9.人工设定排废风机预估转速，排废风机预估转速是进入稳定生产状态后的估计排废风机转速，以不同速度生产不同规格的排废风机预估转速不同，其最佳值由经验确定；在线性排废模式下设定使催后温度约等于催后设定温度的排废风机预估转速，在跟踪排废模式下设定使催后温度略小于催后设定温度的排废风机预估转速；

D10.人工选择线性生产模式或跟踪生产模式；若选择了跟踪生产模式，还需人工设定排废跟踪范围，排废跟踪范围用于限定进入跟踪生产模式后自动调节排废风机运行转速可偏离排废风机预估转速的幅度；

D11.漆包烘炉的升温过程，升温时排废风机不启动，循环风机运行转速=循环风机预估转速，新鲜空气风机运行转速=新鲜空气风机最低转速；升温过程在工艺相关温度达到设定温度后结束，并自动进入步骤D12的匀温过程；

D12.漆包烘炉的匀温过程，匀温时排废风机运行转速=排废风机起始转速，循环风机运行转速=循环风机预估转速，新鲜空气风机运行转速=新鲜空气风机预估转速并开始按新鲜空气风机控制方法自动调整；匀温过程开始时，未启动排废风机时形成的烘炉温度分布被突然启动的排废风机破坏，造成炉膛温度的较大波动，烘炉各区域温度重新实现稳定并达到设定值时，此时记录下匀温催后温度，然后进入步骤D13～D14的线性生产状态；

D13.漆包烘炉的线性生产状态，在线性生产状态下，排废风机运行转速=排废风机起始转速+（排废风机预估转速-排废风机起始转速）*（实测催后温度-匀温催后温度）/（催后设定温度-匀温催后温度），循环风机运行转速=循环风机预估转速，或根据操作工选择按循环风机控制方法自动调整，新鲜空气风机运行转速按新鲜空气风机控制方法自动调整；若计算出排废风机运行转速低于排废风机起始转速则令其等于排废风机起始转速；在催后温度升高并达到催后设定温度的过程中，平缓、逐步地增加排废风机转速，保证催后温度不过分超过催后设定温度；在漆包线生产开始时，漆包线油漆挥发出的有机挥发物开始进入已经达到催化起燃温度的一次催化室和二次催化室开始燃烧发热，其燃烧所发出热量加热催中气体和催后气体，通过催后气体向热风循环、催中所加入氧气、催前气体、新鲜空气输送热量；

D14.若操作工选择了跟踪排废模式，且催后温度达到了催后设定温度的下限，即催后设定温度-催后温度允许差，则进入步骤D15的跟踪生产状态；若操作工选择了线性排废模式，且催后温度超过了催后设定温度的上限，即催后设定温度+催后温度允许差，则输出催后温度超限报警；

D15.在跟踪生产状态下，排废风机起始转速也是最低运行转速，实际的排废风机运行转速由步骤D16～D19自动调节，循环风机运行转速=循环风机预估转速，或根据操作工选择按循环风机控制方法自动调整，新鲜空气风机运行转速按新鲜空气风机控制方法自动调整；

D16.在跟踪生产状态下，每隔一个积分间隔的时间，若实测催后温度与催后设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：温差积分值=0；

D17.若实测催后温度与催后设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化

D18.若积分值的绝对值大于调节积分值，则用调节积分值除积分值，除得的商作为本次调节量加入排废风机运行转速，排废风机运行转速=排废风机运行转速+本次调节量；除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；若自动调节后的排废风机运行转速小于排废风机起始转速，则令排废风机运行转速=排废风机起始转速；排废跟踪下限=排废风机预估转速-排废跟踪范围，若自动调节后的排废风机运行转速小于排废跟踪下限，则令排废风机运行转速=排废跟踪下限；排废跟踪上限=排废风机预估转速+排废跟踪范围，若自动调节后的排废风机运行转速大于排废跟踪上限，则令排废风机运行转速=排废跟踪上限；

D19.若实测催后温度与催后设定温度之差值大于允许差，输出报警；在报警时，可以缩短积分间隔或减小调节积分值以加快排废风机运行转速的调节速度，使之较快回到允许差的范围内而消除报警；若报警时实测催后温度小于等于催后设定温度的下限值，且实际情况为正常的停头或换规，不能很快恢复，则人工关闭自动调节功能，重新进入步骤D13～D14的线性生产状态，从而消除报警。

本发明的节能环保立式漆包烘炉，上炉口内嵌阻尼罩和冷却风道进口阻尼罩两者组成强阻尼区，使炉膛与中温冷却风道之间的风阻很大，阻尼区下端的炉膛内气体受热膨胀有向上的升力，其向上升力在强阻尼区被减弱，阻尼区下端的升力与阻尼区上端的压力在阻尼区发生对抗，若二者差距不大则可使对抗平衡点在阻尼区内，实现上炉口既无炉膛内气体溢出又无冷空气注入的理想状态，中温排废的污染极少；压风风机吹风口是向下的，低温排废抽风口是向上的，且低温冷却风道和中温冷却风道之间有中低温隔离阻尼罩，所以低温排废风机吸风来源主要是由冷却风道出口进来的车间冷空气，极少来自中温冷却风道，绝对不会来自上炉口以下的炉膛，所以低温排废是基本没有污染的；上炉口与车间连通处是吸风口，而不是出风口，所以绝对没有对车间的无组织排放；冷却风道进口阻尼罩和上炉口内嵌阻尼罩提高了压风风机的可控性，使上炉口压风可控制在理想状态附近；风速较低且漆包线温度较高的中温冷却风道较短，风速较快且漆包线温度较低的低温冷却风道较长，使漆包线冷却效果较好。 

本发明还在新鲜空气的加氧催化法的基础上，引入了纯氧加氧催化法。在催中加入纯氧后，一方面可更有效地提高二次催化室的净化效果，另一方面可以增加循环热风的含氧量。若使循环热风的含氧量达到或超过新鲜空气含氧量，即使在溶剂产生量不大的情况下，也可按节能需要加大循环风量减少排废风量，不会出现由缺氧造成的燃烧不充分，也不会导致的发热量减少且环保效果降低的结果。即可在节能效果最大化的同时实现环保效果最大化。 

本发明还在通常的新鲜空气热交换之前加设了催前热交换，最大限度地回收了排废余热，使通常耗电较多的催前加热能耗降低，达到了节能目的。如前所述，在无法使用纯氧的场合，为利用余热将循环风量开得太大会造成缺氧，而缺氧带来燃烧不充分又会导致污染，以及燃烧发热量减少的恶性循环。设置了催前热交换器后，催化后的余热即使不能充分利用到热风循环中，还可利用到催前热交换和新空热交换中，余热利用率不会过分降低。 

本发明的立式漆包烘炉的控制方法能够节省气体加热消耗的热量，而且排放污染较少。 

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。 

图1是本发明的漆包烘炉的一个实施例的结构示意图。 

图2是图1的右视图。 

图3是图1的左视图。 

图4是图1的A处局部放大图。 

图5是图1的B处局部放大图。 

图6是图1的C处局部放大图。 

图7是本发明的漆包烘炉的另一个实施例的循环热风吸取风道的局部放大示意图。 

图8是本发明的漆包烘炉的一个实施例的无内嵌和有内嵌的上炉口内嵌阻尼罩的冷却风道进口风速随压风转速的变化曲线。 

附图标记： 

下炉口阻尼罩101、预热区100、预热区热电偶102、新鲜空气吹入口103、新鲜空气通道104、废气通道105、循环热风通道106、蒸发一区110、蒸发一区热电偶111、蒸发二区120、蒸发二区热电偶121、催前气体抽出口122、缓冲区125、废气通道隔板131、固化一区130、固化一区热电偶132、固化二区140、电热管托架141、电热管142、固化二区热电偶143、循环热风吹入口144、上炉口内嵌阻尼罩145、冷却风道进口热电偶151、冷却风道进口阻尼罩152、中温排废抽风口153、折线状中温冷却风道150、压风风机吹风口154、中低温隔离阻尼罩161、低温排废抽风口162、折线状低温冷却风道160、冷却风道出口163、新鲜空气热电偶171、新鲜空气电热管172、废气通道隔热层181、废气与新鲜空气板式热交换器182、排废扁风道1851、新空扁风道1852、催前气体吸出风道1810、催前热交换器183、催前电热管184、催前热电偶185、一次催化室186、催中腔体1811、催中氧气出口187、催中电热管188、催中热电偶189、催前控温区1833、催中加氧装置1840、催中控温区1834、催化后腔体1835、新鲜空气通道隔板1300、二次催化室190、催后热电偶191、催化室隔热层1190、外部氧气通入管192、循环风机193、新鲜空气管式热交换194、循环风横向分布风门195、新鲜空气风机196、新鲜空气吸入口1196、高温排废口197、中温排废口198、低温排废口199、压风风机164、铸铁托架201。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。 

实施例1

一、双循环冷却风道

本实施例的节能环保立式漆包烘炉如图1－3所示，其包括炉膛，所述炉膛顶部设置上炉口，底部设置下炉口，所述上炉口的顶部连通有冷却风道，所述冷却风道下部为中温冷却风道150，上部为低温冷却风道160，所述中温冷却风道150和低温冷却风道160为折线状，所述上炉口设置有上炉口内嵌阻尼罩145，所述中温冷却风道150的底端设置有冷却风道进口阻尼罩152，所述中温冷却风道150和低温冷却风道160之间设置有中低温隔离阻尼罩161，所述中温冷却风道150自上而下分别设置有向下吹风的压风风机吹风口154和向上抽风的中温排废抽气口153，所述低温冷却风道160设置有向上抽风的低温排废抽气口162；所述低温冷却风道160顶端设置冷却风道出口163，所述中温冷却风道150短于所述低温冷却风道160。

针对上炉口溢出及漆包线冷却问题，设置了双循环冷却风道150、160、上炉口内嵌阻尼罩145、以及压风自动控制方法。 

如图4，所述双循环冷却风道系统包括：冷却风道进口阻尼罩152、冷却风道进口热电偶151、向上抽风的中温排废抽风口153（配约250瓦低速风机，最大风压36mm/Aq,最大风量16m3/min）、折线状的中温冷却风道150、向下吹冷风的压风风机吹风口154（配约1500瓦高速风机，最大风压145mm/Aq,最大风量31m3/min）、中低温隔离阻尼罩161、向上抽风的低温排废抽风口162（配约1500瓦高速风机最大风压145mm/Aq,最大风量31m3/min）、折线状的低温冷却风道160、可吸入车间冷空气的冷却风道出口163，其中冷却风道进口阻尼罩152、中低温隔离阻尼罩161、中温冷却风道150和低温冷却风道160的齿间距越窄越好，但不能与穿过它的漆包线擦碰。所述上炉口内嵌阻尼罩145由上炉口插入炉膛内，其深度尽可能深，但不能在炉膛热胀向上增高后堵住循环热风吹入口144，其齿间距越窄越好，但不能与穿过它的漆包线擦碰。 

其工作原理是：上炉口内嵌阻尼罩145和冷却风道进口阻尼罩152两者组成的强阻尼区，使炉膛与中温冷却风道150之间的风阻很大，阻尼区下端的炉膛内气体受热膨胀有向上的升力，其向上升力在强阻尼区被减弱。中温排废风机的全速风量只是压风风机的全速风量的一半，中温排废风机全速运行，压风风机在变频器控制下减速运行，当压风风机风量大于中温排废风机风量时可在阻尼区上端形成向下的压力。阻尼区下端的升力与阻尼区上端的压力在阻尼区发生对抗，若二者差距不大则可使对抗平衡点位于阻尼区内。若对抗平衡点在阻尼区内，则实现了上炉口既无炉膛内气体溢出又无冷空气注入的理想状态。若对抗平衡点位于阻尼区下部，则有冷空气注入炉膛。若对抗平衡点位于阻尼区上部，则有炉膛内气体溢出。冷却风道进口热电偶151测得的温度可反映出对抗平衡点的位置，温度越高则说明对抗平衡点越高，温度越低则说明对抗平衡点越低，若能控制在中间一个范围则可使对抗平衡点位于阻尼区内。阻尼区的阻尼越大，将对抗平衡点控制在阻尼区内的压风风机频率范围越宽，反之也然。经对双循环冷却风道的单体实验，当未安装上炉口内嵌阻尼罩145时，阻尼区仅有冷却风道进口阻尼罩152，使中温排废风机和低温排废风机全速运行，调节压风风机，检测双循环冷却风道进口风速。然后，安装上炉口内嵌阻尼罩145后，阻尼区有冷却风道进口阻尼罩152和上炉口内嵌阻尼罩145。试验数据记录见图8，由于风速表在低风速时测量精度较差，检测数据只能看出基本趋势，其基本趋势是有上炉口内嵌阻尼罩145的曲线斜率更大、线性度更好，表明其可控性更好。 

中温冷却风道150的主要功能是压风，为了保持压风风机的可控性，中温排废风机的全速风量只是压风风机全速风量的一半，且两者的全速风量都不宜过大。因为中温冷却风道150的风速较低，且漆包线在中温冷却风道150较热，造成冷却风的温升较快，冷却效果下降很快，所以中温冷却风道150不宜太长，应当比低温冷却风道160短。 

压风风机吹风口154是向下的，低温排废抽风口162是向上的，且低温冷却风道160和中温冷却风道150之间有中低温隔离阻尼罩161，所以低温排废风机吸风来源主要是由冷却风道出口进来的车间冷空气，极少来自中温冷却风道150，绝对不会来自上炉口以下的炉膛，所以低温排废是基本没有污染的。低温排废风机的抽力对压风影响不大，为提高漆包线的冷却效果，可以采用全速风量较大的风机。 

所以，双循环冷却风道比传统的单循环冷却风道的优点是：1）上炉口与车间连通处是吸风口，而不是出风口，所以绝对没有对车间的无组织排放；2）冷却风道进口阻尼罩152和上炉口内嵌阻尼罩145提高了压风风机的可控性，使上炉口压风可控制在理想状态附近；3）风速较低且漆包线温度较高的中温冷却风道150较短，风速较快且漆包线温度较低的低温冷却风道160较长，使漆包线冷却效果较好。 

二、压风自动控制方法

本实施例的节能环保立式漆包烘炉的压风自动控制方法的控制目标就是将冷却风道进口温度控制在与对抗平衡点位于阻尼区对应的温度范围内，其控制手段就是自动调节压风风机频率。其控制方法是：

A1．人工设定冷却风道进口的设定温度，最佳的设定温度由中温排废的废气浓度和固化二区的加热量来确定；

A2．人工设定冷却风道进口温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，不对压风风机作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，对偏差值进行积分，然后根据积分值对压风风机进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

A3．人工设定压风风机的预估转速，第一次开机的预估转速参考带上炉口内嵌阻尼罩时双循环冷却风道的单体实验结果，第二次以后的预估转速可参考第一次开机实现稳定后的实际转速；

A4．人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间进行一次积分值计算；

A5．人工设定压风风机调节一个最小频率单位的调节积分值；积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时压风风机运行转速和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

A6．人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对压风风机运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，压风风机运行转速的回调越快，回归常数越大，压风风机运行转速的回调越慢；

A7．当冷却风道进口的实测温度第一次达到设定温度时，启动压风风机；压风风机启动时，压风风机按预估转速运行，即：压风风机运行转速=压风风机预估转速；压风风机启动后，若预估转速被中途修改，令压风风机运行转速=压风风机预估转速；

A8．压风风机启动后，每隔一个积分间隔的时间运行一次A9～A12；

A9．若实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：积分值=0；

A10．若实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化；

A11．若积分值的绝对值大于调节积分值，则计算积分值除以调节积分值，除得的商作为本次调节量加入运行转速，本次调节量为带正负号的最小调节量的倍数，即：压风风机运行转速=压风风机运行转速+本次调节量，除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；

A12．若实际温度与设定温度之差值大于允许差，输出报警。

三、炉膛结构及其热量和气体流动

如图1，炉膛内从下炉口到上炉口顺序分为：炉膛从下炉口到上炉口依次为预热区、蒸发一区、蒸发二区、缓冲区、固化一区、固化二区和内置阻尼罩区共七个区，其中蒸发一区、蒸发二区、固化一区和固化二区为四个加热控温区；其中缓冲区、固化一区和固化二区下部与废气通道105之间设置有废气通道隔热层181，避免废气通道内的高温影响炉膛内温度；固化二区140与热风循环通道106和循环热风吸取口1193之间隔一层不锈钢板即可，允许二者间传热；各加热控温区设置有间隔距离不同的电热管托架及电热管，每个加热控温区各设置有一个热电偶，热电偶、电热管及PLC的控温程序（参照中国专利申请200910038926.9，一种应用PID算法的控制方法及其控制系统）形成四个控温系统；预热区100与蒸发一区110之间设有热新鲜空气吹入口103，缓冲区125下部设有催前气体吸出口122，固化二区120与内置阻尼罩区之间设有催化后的循环热风吹入口144；炉膛顶部嵌入上炉口内嵌阻尼罩145后与双循环冷却风道连接，炉膛底部安装有下炉口阻尼罩101。

所述预热区100可能有由下炉口进入的冷空气进入，还可能有由热新鲜空气吹入口103吹入的热新鲜空气进入。两者都没有或很小时，至少同时受到热新鲜空气和冷空气的对流传热影响，形成一个较大的温度梯度。预热区的温度可由风量平衡控制软件来控制，即控制适当的热新鲜空气吹入口103的热新鲜空气注入量和下炉口101的冷空气注入量，其可控温度在室温和热新鲜空气温度之间。预热区100的设定温度应当低于蒸发一区110的设定温度，其最佳设定温度为风量平衡控制软件控制热新鲜空气注入量使预热区温度达到设定温度时，蒸发一区加热量很小且不出现超温。漆包线在预热区100开始被加热，会消耗部分预热区100热量，预热区可视为蒸发一区的延伸。 

所述蒸发一区110下部有由热新鲜空气吹入口103吹入的热新鲜空气进入，混合经预热区进入的冷空气或分走少量热新鲜空气后，气流保持单向向上进入蒸发二区130。漆包线在此区域吸热，首先使表面温度达到沸点较低的溶剂开始蒸发的温度，并继续吸热蒸发掉沸点较低的溶剂。蒸发一区110的热量来源有：1）进入该区的温度略高的热新鲜空气直接带入的热量；2）前者不足时，控温系统使蒸发一区110电热管发出的热量。 

所述蒸发二区120下部有由蒸发一区110进入的温度相近气流进入，上部经缓冲区125被催前气体抽出口122抽走。漆包线在此区域继续吸热，表面温度达到沸点较高的溶剂开始蒸发的温度后，继续吸热蒸发掉所有溶剂。蒸发二区120的热量来源有：1）气流从蒸发一区110带入的热量；2）前不足时，控温系统使蒸发二区电热管发出的热量。 

所述缓冲区125下部有蒸发二区120进入的气流进入，下部有固化一区130进入的气流进入，中下部有催前气体抽取口122将二者抽走。上下两股气流混合使其温度介于二者之间。若漆包线经过蒸发二区后还有未蒸发出来的溶剂，在此可继续蒸发。若没有，在此可开始固化反应。 

所述固化一区130上部有由固化二区140进入的气流进入，气流保持单向向下进入缓冲区125。漆包线在此区域已无溶剂可挥发，整体温度可以很快吸热达到发生交联反应的固化温度并开始交联固化反应，反应过程中有少量吸热，且有少量分子链较短的油漆低分子物挥发出来。固化一区130的热量来源有：1）上部固化二区向下流动的气流带来的热量，通常固化二区设定温度高于固化一区设定温度，固化反应吸热和透过保温棉散热后，所进入气流温度与固化一区设定温度相近；2）前不足时，控温系统使固化一区电热管发出的热量。 

所述固化二区140上部有由催化后循环热风吹入口144吹入的催后热风吹入，混合经上炉口内嵌阻尼罩145进入的冷空气或分走催后热风后，气流保持单向向下进入固化一区130。漆包线在此区域继续有少量吸热的交联固化反应，且继续有少量分子链较短的油漆低分子物挥发出来。固化二区140的热量来源有：1）进入该区的温度较高的催后热风直接带入的热量；2）通过不锈钢隔板传过来的温度较高的热风循环气体的热量；3）前二者不足时，控温系统使固化二区电热管发出的热量。固化二区140与热风循环通道间不设置保温棉。即使催后温度再高，也可通过减少热风循环气体的流量来控制通过不锈钢隔板进入固化二区140的热量，不必担心固化二区140温度失控。 

所述内置阻尼罩区下部是温度较高的固化二区气体，上部是温度较低的压风气体，压风自动控制软件可使内置阻尼罩上下之间无气体对流，只能透过导热性较差的不锈钢形成较大的温度梯度。进入内置阻尼罩区的漆包线已完成固化反应，此时的主要任务就是使之尽快冷却，所以内置阻尼罩内的温度梯度越大越好。 

所述热新鲜空气吹入口103和催前气体吸出口122，均设有横向分割的隔板，使横向风速分布均匀。 

所述催化后循环热风吹入口144，除横向分割的隔板外，还设有横向分布的风门，用以调节横向热风分布。 

所述下炉口阻尼罩101考虑到穿线和清理炉膛的需要，应当是可调节可拆卸的，齿尖对不宜太多，下齿尖对外凸以减少冷空气进入，上齿尖对外凸以防炉膛内剥落物接触漆包线。 

其中，由循环热风吹入口144向下流到催前气体抽出口122的固化区流量关系式为： 

固化区气体流量=热风循环流量+上炉口进气量（出风时为负数）

其中，由热新鲜空气吹入口103向上流到催前气体抽出口122的蒸发区流量关系式为：

蒸发区气体流量=新鲜空气流量+有机挥发物量+下炉口进风量（出风时为负数）

蒸发区气体是含有较多有机挥发物的气体，其流量大小决定了有机挥发物是否能够顺利进入催前气体抽出口，也决定了蒸发区沉积有机挥发物的浓度。

其中，炉膛内的两个吹入口和一个吸出口，加上可能进风也可能出风的上下炉口，再加上漆包线挥发出来的有机挥发物，满足炉膛内气体流量关系式： 

催前气体流量=固化区气体流量+蒸发区气体流量=热新鲜空气流量+热风循环流量+有机挥发物量+下炉口进风量（出风时为负数）+上炉口进风量（出风时为负数）

四、风量平衡控制方法

风量平衡控制方法的控制目标是将预热区100的温度控制在其设定温度附近，控制方法是自动调节新空风机运行转速，使热新鲜空气注入量合适，与由下炉口101进入的冷空气混合后，从而使其温度达到设定温度。进入匀温状态时，新空风机运行转速等于人工设定的新空风机预估转速。进入匀温状态后，新空风机运行转速被自动调整，脱离与新空风机预估转速的关系。新空风机运行转速主要会受到排废风机运行转速变化的影响，不论是线性排废模式还是跟踪排废模式，在自动状态下排废风机运行转速都是缓慢变化的，所以新空风机运行转速可适应其缓慢变化。

具体控制方法为： 

B1．人工设定预热区的设定温度，最佳的设定温度由蒸发一区的加热量来确定，同时要保证下炉口的热量不影响涂漆毛毡的正常状态；

B2．人工设定预热区温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，不对新鲜空气风机作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，根据积分值对新鲜空气风机进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

B3．人工设定新鲜空气风机的预估转速，新鲜空气风机的预估转速应当与排废起始转速匹配；

B4．人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间进行一次积分值计算；

B5．人工设定新鲜空气风机的调节一个最小频率单位的调节积分值；积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时新鲜空气风机的运行转速和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

B6．人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对新鲜空气风机的运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，新鲜空气风机的运行转速的回调越快，回归常数越大，新鲜空气风机的运行转速的回调越慢；

B7．在升温状态下，即排废风机启动前，新鲜空气风机按最低转速运行，最低转速为足以压住新鲜空气管式热交换器内热气向上升力的新鲜空气风机转速，对同一漆包烘炉可设为固定值；进入匀温状态，即排废风机启动时，新鲜空气风机按预估转速运行，即：新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的预估转速；排废风机启动后，若预估转速被中途修改，令新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的预估转速；

B8．排废风机启动后，每隔一个积分间隔的时间运行一次B9～B12；

B9．若实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：积分值=0；

B10．若实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值-温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值-温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

B11．若积分值的绝对值大于调节积分值，则计算积分值除以调节积分值，除得的商作为本次调节量加入运行转速，本次调节量为带正负号的最小调节量的倍数，即：新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的运行转速+本次调节量，除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；

B12．若实际温度与设定温度之差值大于允许差，输出报警。

五、催化结构及其热量和气体流动

如图5，从炉膛内的催前气体抽出口122，到全部完成催化燃烧的催化后腔体，之间的催化结构按顺序包括催前气体吸出风道1810、催前热交换器183、催前控温区1833、一次催化室186、催中加氧装置1840、催中控温区1834、二次催化室190和催化后腔体1835。

所述催前气体吸出风道1810一端与催前气体抽出口122连接，另一端与催前热交换器183连接；沿炉膛宽度方向设置有多个隔板，将催前气体吸出风道1810分割成多个沿炉膛宽度方向排列的分风道，使风道对炉膛气体的吸力在炉膛宽度方向均匀。 

所述催前热交换器183由间隔放置的多根不锈钢方通组成，方通间隔的中上部靠炉膛一侧设置有废气通道隔板131；方通内向上流动的是催前气体，下端通过催前气体吸出风道1810与炉膛内的催前气体抽出口122相连，上端与催前控温区1833相连；方通外流动的是排废气体，靠炉膛一侧排废气体向下流动，到达下部废气通道隔板131开口处后进入远离炉膛一侧，沿方通间隔和废气通道隔板131，与新鲜空气通道隔板1300形成的废气通道向上流动；将内部有较冷催前气体流动的方通包裹在一侧向下一侧向上流动的温度很高的排废气体中，利用排废气体热交换加热催前气体。所述方通应当是长宽比较大的扁方通，以较窄的宽度方向多根排列，排列间距与宽度相近，从而形成较大的热交换面积。 

所述催前控温区1833包括催前电热管184和催前热电偶185，下部与方通内孔连通，上部与一次催化室186连通，靠炉膛一侧与向下流动的温度很高的排废气体隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧与向上流动的的温度较高的排废气体（此时的排废气体已经经过了催前热交换，吸走热量后温度略低）隔一层不锈钢板，可以继续利用排废气体热交换加热催前气体。在没有或仅有少量有机挥发物燃烧，催后温度不高，排废气体温度不高，不足以热交换加热催前气体达到催化起燃温度时，催前控温区电热管加热使之温度达到催化起燃温度。 

所述一次催化室186包括两至三层宽度方向与炉膛等宽，前后方向达到可使一次催化室186体积接近20000空速比的厚度，即：前后方向厚度=催前气体最大流量/炉膛宽度/(催化剂高度*催化剂层数) /20000，催化剂装在一个上下通风的不锈钢箱体内由烘炉侧面推入一次催化室186，催化剂在箱体内应当紧密排列，箱体推入的轨道及四周应当保证密封，确保由催前控温区进入的催前气体必须通过催化剂中镀有催化物质的小孔才能通过一次催化室，以保证全部得到催化燃烧，达到较高的净化效果。若有催前气体绕过催化剂到达一次催后腔体，则其有机挥发物含量不会减少，与经过催化剂的气体混合后将大大降低净化效果，所以催化剂周边的密封对净化效果非常重要。 

本实施例的催中加氧装置1840如图5，采用单独加入方案，既可加入新鲜空气也可加入纯氧，其结构是在废气通道105侧面插入一根外部氧气通入管192；外部氧气通入管192在烘炉外可通过阀门与供氧管道连接，也可与控制新鲜空气加入量的风机或阀门连接；外部氧气通入管192在废气通道105内与多根沿炉膛宽度方向排列的较细分管连接；多根较细分管沿催化室与炉膛之间的废气通道105向上，到达催中腔体1811后转直角进入催中腔体1811并贯穿到催中腔体1811的另一侧；位于催中腔体1811内的多根较细分管均布有催中氧气出口187。其中多根较细分管在催化后腔体1835和废气通道105内经过的距离越长，与温度很高的排废气体热交换的效果越好，进入催中腔体1811的纯氧或新鲜空气的温度越高，对二次催化的净化效果越有利。 

所述催中控温区1834是指一次催后和二次催前共用腔体的温度控制腔体，通常该腔体只需要测温不需要控温，对排废的环保要求较高时，除向此腔体加入纯氧外，还可设置加热管并对此腔体控温，以保证二次催化的催化效果。催中控温区1834设置催中热电偶189和催中电热管188组成。 

所述二次催化室190结构与一次催化室186结构相同，其体积也是按空速比接近20000来设计，两个催化室合并起来的空速比就大约等于10000了。同样，二次催化室190的催化剂周边密封也是很重要的，否则将降低整体的净化效果。 

所述催化后腔体是指二次催化室190的上部与废气通道105和循环风机193相连的腔体。该腔体有一个气体来源，即二次催化室190，有两个气体出口，即废气经废气通道105和排废风机到达大气的废气通道入口，和循环热风经循环风机193和循环风横向分布风门195进入固化二区140的循化热风吹入口144。 

催化结构的气体流量由催前气体抽出口122起，经过了两次变化到达催化后腔体，在催化后腔体又分成两路风别流向废气通道105和热风循环通道106。 

其中一次变化是燃烧带来的气体分子数的变化，由于同等温度压力下气体分子数与体积成正比，所以气体分子数的变化与气体流量的变化成正比。通常催前气体中含有二甲苯和甲酚等有机挥发物，其中二甲苯的分子式为：C8H10，与氧气O2反应产生二氧化碳CO2和水H2O的化学反应式为：C8H10+10.5O2=8CO2+5H2O，分子数由11.5变为13个；甲酚的分子式为：C7H8O，与氧气O2反应产生二氧化碳CO2和水H2O的化学反应式为：C7H8O+8.5O2=7CO2+4H2O，分子数由9.5变为11个。燃烧的总体结果是气体分子数略有增加，所以气体流量有所增加，其中一次催化室的燃烧较多气体流量增加也较多，二次催化室的燃烧较少气体流量增加也较少。 

若采用纯氧注入催中腔体，纯氧的注入量应当大于等于燃烧的耗氧量，使催化后气体的含氧量不少于空气含氧量，从而使循环热风含氧量不少于空气含氧量，最终保证催前含氧量在循环风量较大时不少于空气含氧量。合理的纯氧注入量可由溶剂消耗量计算出来。有机挥发物中二甲苯分子式为C8H10，摩尔质量为106，一个分子完全燃烧需要21个氧原子，即10.5个氧分子，摩尔质量为336，燃烧一公斤二甲苯大约需要3.17公斤纯氧；甲酚分子式为C7H8O，摩尔质量为108，一个分子完全燃烧需要17个氧原子，即8.5个氧分子，摩尔质量为272，燃烧一公斤甲酚大约需要2.52公斤纯氧；不论使用何种配比的溶剂，若注入溶剂消耗量约3倍的纯氧即可达到较好效果。 

其中另一次变化是向催中腔体注入了纯氧或新鲜空气，纯氧或新鲜空气的流量直接加大了从催前到催后的气体流量。 

两次变化带来的气体流量变化为： 

催化后气体流量=催前气体流量+纯氧或新鲜空气注入量+燃烧后气体流量增加量

而催化后气体流量分流后为：

催化后气体流量=热风循环流量+排废气体流量

此二等式合并后可得催化前气体流量关系式：

催前气体流量=热风循环流量+排废气体流量-纯氧或新鲜空气注入量-燃烧后气体流量增加量

再与炉膛内气体流量关系式合并后，可得到烘炉气体流量关系式：

排废气体流量=热新鲜空气流量+纯氧或新鲜空气注入量+有机挥发物量+燃烧后气体流量增加量+下炉口进风量（出风时为负数）+上炉口进风量（出风时为负数）

其中有机挥发物量和燃烧后气体流量增加量是两个相关量，相对是很小的流量。其中上炉口进风量是由上炉口压风控制决定的，取决于压风自动控制软件中设定的冷却风道进口设定温度，设定温度高则上炉口进风量少或为负数，设定温度低则上炉口进风量大，而该设定温度的高低主要考虑的是中温排废的污染和固化二区140的加热量，不能用于调节烘炉气体流量的平衡，在此应看为不变的较小的流量。纯氧或新鲜空气注入量，因为连接供氧管道的阀门调节好后生产时也是相对固定的，其流量随催中腔体的负压和供氧管道的正压变化，在此应看为不变的不大的流量。此关系式中排废气体流量和热新鲜空气流量是占主导地位的两个平衡流量，其中排废气体流量取决于排废风机转速，热新鲜空气流量取决于新空风机转速，而排废风机转速即排废气体流量需要随有机挥发物产生量变化而变化，所以保持烘炉气流平衡的基本方法是使新空风机转速与排废风机转速同步变化，本发明采用的风量平衡控制方法在排废风机转速缓慢变化时可缓慢调整新鲜空气风机转速，从而实现同步变化。

六、新鲜空气热交换结构及涂漆间常温挥发物处理

如图2和图5，新鲜空气热交换结构包括新鲜空气吸取口、新鲜空气风机、新鲜空气管式热交换器、新鲜空气板式热交换器、新鲜空气通道、新鲜空气控温区和新鲜空气吹入通道。

所述新鲜空气吸取口设置在烘炉底部的涂漆间内，涂漆间除操作出入口外尽可能封闭起来，新鲜空气吸取口应当靠近涂漆槽且远离操作出入口，涂漆槽附近的含有机挥发物气体被抽走后操作出入口可补充新鲜空气，操作出入口不设置可关闭的门；新鲜空气吸取口通过管道与位于烘炉顶部的新鲜空气风机吸风口连接。 

所述新鲜空气风机应当是风压较高的风机，在吸风口要能经管道从约15米以下抽取涂漆间气体，在吹风口要能经各热交换器和通道吹到约13米以下的新鲜空气吹入口。 

所述新鲜空气管式热交换器是两层同心套接的正方形或圆形不锈钢管，内管内向上流动的是排废气体，内管和外管间夹层向下流动的是新鲜空气；热交换器上部适当高出烘炉顶板，内管向上穿过热交换器顶板与排废风机连接管连接，外管在低于热交换器顶板的侧面开口与新鲜空气风机连接，对应开口的内管外壁设有三向分风板将新鲜空气风机吹入的风分为向下和两侧，使之充满整个夹层并向下流动；热交换器下部在催化后腔体外侧与新鲜空气板式热交换器的排废扁风道和新空扁风道连接，内管与排废扁风道连接时设有过渡装置，夹层与新空扁风道连接时也设有过渡装置，过渡装置使风道顺畅。 

所述新鲜空气板式热交换器182是由排废扁风道1851和新空扁风道1852组成的，排废扁风道1851位于内侧，其上部内侧是催化室隔热层1190，下部与催前控温区1833、催前热交换器183隔一层不锈钢板；新空扁风道1852位于外侧，内侧与排废扁风道1851隔一层不锈钢板，外侧与烘炉外壳间有保温棉；排废扁风道1851和新空扁风道1852的宽度与催化室宽度一样等于炉膛宽度，厚度以扁风道截面积约等于管式热交换器相应风道截面积的1.5倍为好。 

所述新鲜空气通道104位于炉膛的新鲜空气吹入口和催后气体抽出口之间，内侧与蒸发一区110和蒸发二区120隔较厚保温棉，外侧与烘炉外壳间有保温棉；内侧还设置有不锈钢方通支柱，以支撑催化结构较大的重量。 

所述新鲜空气控温区位于新鲜空气通道下部，包括新鲜空气电热管和位于下部的新鲜空气热电偶；新鲜空气热电偶测得的温度未达到新鲜空气设定温度时，新鲜空气电热管通电加热使之达到设定温度。 

所述新鲜空气吹入通道一端与新鲜空气吹入口连接，另一端与新鲜空气通道连接；沿炉膛宽度方向设置有多个隔板，将新鲜空气吹入通道分割成多个沿炉膛宽度方向排列的分风道，使吹向炉膛的气体在炉膛宽度方向均匀。 

其中，位于涂漆间内的新鲜空气吸取口在操作出入口和新鲜空气吸入口之间形成空气流动，不断将常温挥发的有机挥发物吸入新空风机，吹入炉膛，吸入催前气体，进入催化室进行燃烧。如此，在涂漆槽中暴露的油漆，在常温下挥发出来的有机挥发物，在涂漆间内不能积聚到较高浓度，使涂漆间的有机挥发物污染保持在较低水平，没有很大气味，不对操作工造成不良影响。此外，涂漆间对外保持负压，可以阻止有机挥发物向车间扩散，保证了车间环境不受其污染。 

此外，新鲜空气管式热交换器194应当根据车间环境尽量向上延伸，向上延伸可带来两个好处：1）加强新鲜空气热交换效果；2）减少排废管道直接暴露时对车间的热污染。但是，新鲜空气风机的能耗可能略高。 

新鲜空气热交换采用的是与排废气体反向运动的方式，冷新鲜空气先接触温度较低的不再有利用价值的排废出口气体，然后逐渐接触温度较高的排废气体，使新鲜空气与排废气体间保持一定温差，最大限度地利用排废气体余热来加热新鲜空气。最后与新鲜空气热交换的排废气体，也即与之热交换的温度最高的排废气体，是即将完成催前热交换的排废气体，此时排废气体温度应当还有500度以上，可将新鲜空气加热到350度以上，基本可免除新鲜空气电加热。新空设定温度应当略高于蒸发一区110和蒸发二区120的设定温度，使之在新鲜空气通道内可透过不锈钢板传热到有大量蒸发吸热的蒸发一区110和蒸发二区120，吹入炉膛时与下炉口进来的冷空气混合后还能达到蒸发一区110的设定温度。若实际生产时新鲜空气温度超过了设定温度，可有两种解决方案：1）降低催后温度即降低热交换的热源气体温度；2）适当加大下炉口冷空气进风量来避免蒸发区温度失控。 

七、热风循环结构

如图5，热风循环结构包括循环风机吸风口1193、循环风机193、循环热风通道106、循环风横向分布风门195以及循环热风吹入风道。

所述循环风机吸风口1193位于催化后腔体上部，并相互连通。循环风机193从循环风机吸风口1193吸取催化后腔体内的热风，吹向循环热风通道106。连接循环热风通道106的循环风机193的吹风口在炉膛宽度方向尽量位于中间，循环风机吸风口1193在炉膛宽度方向可位于一侧。 

所述循环热风通道106与催化后腔体不连通，与炉膛内的固化二区140隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧设有U形凹板，在保持通道等宽的同时强制由循环风机吹风口吹来的热风沿折线运动，使之在炉膛宽度方向逐渐均匀。 

所述循环风横向分布风门195位于循环热风通道106和循环热风吹入风道之间，沿炉膛宽度方向设置多个挡风风门，风门调节杆向上伸出烘炉顶板，同时有调节支撑杆由循环热风通道106顶板处向上伸出烘炉顶板，风门的调节位置由风门调节杆和调节支撑杆的相对位置决定，不受炉膛在高温下伸长的干扰。 

所述循环热风吹入风道以较小度角与炉膛连接，应尽量避免热风对漆包线的扰动。循环热风吹入风道内沿炉膛宽度方向设置有与风门数量和宽度相同的分隔板，分隔板形成的分风道与风门对应。 

除进入废气通道的催后气体外，催化后腔体内的一部分催后气体被其上部的循环风机193抽取并吹向固化二区140，在进入固化二区140前其热量可透过隔板向固化二区140传导，进入固化二区140后又直接与固化二区140气体混合。因为催后气体温度较高，可比固化二区140温度高出100多度。在上炉口进风量较小的情况下，其热量对固化二区140的热量补充作用应当很明显，不需要太大的循环风量即可免去固化二区140的电加热。 

若为了减少中温排废的污染，理论上可适当加大上炉口进风量，同时加大循环风量，这样可在不增加固化二区140电耗的情况下减少污染。但是，循环风量和上炉口进气量的增加将直接增加固化区气体流量，而催前气体流量是根据催化燃烧的温升来确定的，所以它将导致蒸发区气体流量的减少，可能带来以下三个问题： 

1.催中加入的不是纯氧或纯氧加入量不够时，热风循环气体的含氧量比空气含氧量低，循环风量太大会过分降低催前气体的含氧量，不利于催化燃烧；

2.固化区气体是有机挥发物含量较低的气体，蒸发区气体是有机挥发物含量较高的气体，催前气体是要求达到一定有机挥发物含量以保证催化燃烧的温升的气体，若固化区气体流量大，则必然要求蒸发区气体流量小且有机挥发物含量高，才能保证催前气体的有机挥发物含量达到要求。因为从漆包线上蒸发出来的有机挥发物是相对较重且较冷的大分子，所以进入催前气体抽出口的蒸发区气体有机挥发物含量要高，则沉积在蒸发区内的气体有机挥发物含量将更高。若蒸发区气体流量太小，还可能使作用在有机挥发物上的向上的推动力小于其向下的重力，不能将它向上带入催前气体抽出口。越高的蒸发区有机挥发物含量，越不利于漆包线上有机挥发物的挥发，对工艺造成不良影响。蒸发区有机挥发物含量达到其自爆浓度还可能导致炉膛起火的事故。

3.在排废风机转速接受线性或跟踪自动控制时，蒸发区气体流量太小还可能导致一种恶性循环。若进入催前气体抽出口的有机挥发物流量低于漆包线的有机挥发物产生量，催后温度将低于应该达到的温度，排废风机转速将被自动调低。固化区气体流量中的上炉口进风量是独立控制的，不会随排废风机转速降低而降低。固化区气体流量中的热风循环流量又是内部循环量，其降低或提高都会对应到催前气体流量的降低或提高。所以，排废风机转速被自动调低的结果是进一步减少了蒸发区气体流量，使进入催前气体抽出口的有机挥发物流量更少，使催后温度更低，更要自动调低排废风机转速，形成恶性循环，致使有机挥发物不能进入催前气体抽出口，只能由下炉口冒出污染车间环境。传统设备在压风过大时就经常出现这种情况，也是压风法在国内未能占据绝对优势的原因。 

所以，上炉口进风量太大会严重影响蒸发区有机挥发物的流动，只能调节到较小的正值或负值。中温排废的污染控制不可简单依靠加大压风，必须依靠阻尼罩的缓冲和精确的压风控制。同样，过大的热风循环流量也给有机挥发物顺利进入催前气体抽出口带来了不良影响，热风循环流量越大则固化区气体流量越大，蒸发区气体流量需要的有机挥发物浓度就越大，蒸发区沉积的有机挥发物浓度也就越大。 

蒸发区气体流量关系式可与烘炉气体流量关系式结合，改写为以下形式： 

蒸发区气体流量=新鲜空气流量+有机挥发物量+下炉口进风量（出风时为负数）=排废气体流量-纯氧或新鲜空气注入量-燃烧后气体流量增加量-上炉口进风量（出风时为负数）

由此可见，若要加大蒸发区气体流量，则应加大排废气体流量，减少催中腔体1811的纯氧或新鲜空气注入量，减少上炉口进风量。除上炉口进风量外，还应尽量减少纯氧或新鲜空气注入量，使用纯氧就明显优于使用新鲜空气了。最重要的是，应当尽可能加大排废气体流量。

传统的观念有一个很大的误区，认为热风循环流量越大则余热利用越好。其实，对漆包机而言，余热利用的关键是合适的催后温度，得到合适的催后温度的关键是得到合适的催前气体有机挥发物含量。若加大热风循环流量的后果是妨碍催前气体达到合适的有机挥发物含量，就出现了事与愿违的情况了。本发明提出的完全去掉热风循环的实施例三就是一个极端的做法，若通过催后气体与固化二区140及固化一区130隔一层不锈钢板的热交换可基本满足固化区的热量需求，保持小量的上炉口进气量，所有问题都可得到解决了，它有可能成为一种很好的立式漆包烘炉结构。 

热风循环流量理论上与排废气体流量无关，可以单独根据热量需求来设定循环风机转速。但是单独设定循环风机转速可能带来两个问题：1）循环风机转速不变，排废风机转速变大时，两者同时抽取催化后腔体的气体，将导致实际的热风循环流量将变小；2）由催前气体抽出口抽出的催前气体流量随排废风机转速加大而变大，导致的负压变大，虽然由循环热风吹入口吹入的热风循环流量不变，因为固化区风阻不变，将导致作用在阻尼罩下部的正压变小可能造成压风控制不稳定。此外，人工设定的循环风机转速不一定能使热风对固化二区的热量补充恰到好处，太少则节能效果未达到最佳，太多则可能引起超温影响工艺，特别在排废等其它因素变化时人工更难以及时调整。为此本发明设置了循环风机自动控制方法，对其进行优化及动态调整。 

八、循环风机控制方法

循环风机控制方法的控制目标是最大限度地利用催化后腔体内的高温气体以降低固化二区加热耗电，并随时适应其它条件的变化。控制方法是根据催后温度高出固化二区设定温度的幅度，确定一个固化二区加热量控制目标，来自动加大循环风机转速。当固化二区加热量低于加热量最高目标时，若出现超温现象则自动降低循环风机转速。其步骤包括：

C1.人工设定循环风机预估转速并选择固定循环模式或跟踪循环模式；若选择了跟踪循环模式，且催后温度大于固化二区设定温度，则运行C2~C11；否则令循环风机运行转速=循环风机预估转速，且不运行C2~C11；若循环风机预估转速被中途修改，则令循环风机运行转速=循环风机预估转速；

C2.人工设定循环跟踪范围，循环跟踪范围用于限定自动调节循环风机运行转速可偏离循环风机预估转速的幅度；

C3.人工设定调节加热量积分值，当加热量积分值达到调节加热量积分值时，循环风机运行转速增加一个最小调节单位；

C4.人工设定调节超温积分值，当超温积分值达到调节超温积分值时，循环风机运行转速减少一个最小调节单位；

C5.人工设定加热量最低目标、加热量最高目标及温差加热量比例，当催后温度大于固化二区设定温度时计算：温差值=催后温度-固化二区设定温度，加热量控制目标=加热量最低目标-温差值/温差加热量比例；温差值为负数时，热风循环不能向固化二区提供的热量，不进行循环风机转速自动调节；温差值为零时，热风循环向固化二区提供的热量的能力很弱，加热量控制目标等于加热量最低目标，加热量最低目标应当设定为实际上不会进行自动调节的值；温差值为正数时，表明热风循环可向固化二区提供热量，可将加热量控制目标提高，随温差值提高加热量控制目标的速率取决于温差加热量比例，加热量控制目标不得小于加热量最高目标；当平均加热量小于加热量最高目标时，固化二区实际温度超过设定温度的风险加大，应当停止加热量积分进行超温积分；加热量最低目标、加热量最高目标及温差加热量比例可经验获得；

C6.人工设定加热量统计周期及超温统计周期，统计周期太短可能造成自动调节方向不稳定，统计周期太长可能造成自动调节方向不能及时转变，加热量统计周期及超温统计周期可经验获得；

C7.将固化二区每个采样周期达到时计算出来的固化二区加热量存入一个长度为加热量统计周期的数组，每次存入时将数组向后移动一个位置，舍弃最后一个数，将当前数存入第一个数，如此保存包括当前数的前加热量统计周期个数在数组内，对数组进行平均即可得出前加热量统计周期内的平均加热量；同时计算：平均加热量变化率=本次平均加热量-前次平均加热量；

C8.将固化二区每个采样周期达到时计算出来的实测温度与设定温度之温差值存入一个长度为超温统计周期的数组，每次存入时将数组向后移动一个位置，舍弃最后一个数，将当前数存入第一个数，如此保存包括当前数的前超温统计周期个数在数组内，对数组进行平均即可得出前超温统计周期内的平均温差值；同时计算：平均温差值变化率=本次平均温差值-前次平均温差值；

C9.固化二区每个采样周期达到时，若平均加热量大于加热量最高目标且大于加热量控制目标，分以下三种情形计算加热量积分值：

若平均加热量变化率大于零则令：加热量积分值=加热量积分值+（平均加热量-热量控制目标）*平均加热量变化率；

若平均加热量变化率等于零则令：加热量积分值=加热量积分值+平均加热量-热量控制目标；

若平均加热量变化率小于零则令：加热量积分值=加热量积分值-（平均加热量-热量控制目标）/平均加热量变化率；

若加热量积分值大于调节加热量积分值，则计算加热量积分值除以调节加热量积分值，除得的商作为本次调节量加入循环风机运行转速，即循环风机运行转速=循环风机运行转速+本次调节量，除得的余数代入加热量积分值等待下一次加热量积分累加；循环风机转速上限=循环风机预估转速+循环跟踪范围，若循环风机运行转速大于循环风机转速上限时，则令循环风机运行转速=循环风机转速上限；

C10. 若平均加热量大于加热量最高目标且小于加热量控制目标，既不进行加热量积分计算，也不进行超温积分计算；

C11. 若平均加热量小于加热量最高目标且平均温差值大于零，分以下三种情形计算超温积分值：

若平均温差值变化率大于零则令：超温积分值=超温积分值+平均温差值*平均温差值变化率；

若平均温差值变化率等于零则令：超温积分值=超温积分值+平均温差值；

若平均温差值变化率小于零则令：超温积分值=超温积分值-平均温差值/平均温差值变化率；

若超温积分值大于调节超温积分值，则计算超温积分值除以调节超温积分值，除得的商作为本次调节量减少循环风机运行转速，即循环风机运行转速=循环风机运行转速-本次调节量，除得的余数代入超温积分值等待下一次超温积分累加；循环风机转速下限=循环风机预估转速-循环跟踪范围，若循环风机运行转速小于循环风机转速下限时，则令循环风机运行转速=循环风机转速下限。

九、排废风机控制方法

为了使炉膛各区域温度稳定可控，稳定控制催后温度是很有必要的。在稳定生产时，有机挥发物产生量是稳定的，若催前气体抽取量保持稳定，则催前气体中有机挥发物含量就稳定，催化燃烧的温升就稳定，催化后温度也就稳定了。但在生产过程中，若工艺的改变造成有机挥发物产生量是不稳定，或大气压等外部环境的改变造成催前气体抽取量不稳定，都会造成催后温度不稳定。另外，当漆包线油漆不好造成催化剂中毒，或随着使用时间催化剂已经失效时，催后温度也会降低，此时应当更换催化剂，不是任何控制方法可以解决的问题。

在催化剂状态良好即催化燃烧的净化效果好的前提下，实际生产时的催前气体抽取量决定了催前气体有机挥发物浓度，从而决定了一次催后和二次催后的温度。在催中加氧量基本不变时，一次催后即催化中腔体的催中温度，基本和二次催后即催化后腔体的催后温度同步升高或降低。而催后温度对后续热交换过程影响较大，所以应当通过控制适当的催前气体有机挥发物浓度来控制催后温度。 

本发明采用排风风机控制软件，使它们适应可能发生的变化，使催后温度基本保持稳定，具体控制方法如下： 

D1.人工设定催后设定温度，催后设定温度根据生产时有机溶剂的产生量来确定，催后设定温度越高环保和节能效果越好，但不能超过炉体材料能承受的极限温度，高温区使用321不锈钢材料时，极限温度为650度；

D2.人工设定催后温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，被认定为达到了控制目的，积分值归零，不对排废风机转速作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，对偏差值进行积分，然后根据积分值对排废风机转速进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

D3.人工设定跟踪排废模式的自动调节范围；

D4.人工选定线性排废模式或跟踪排废模式；选定线性排废模式时，一直处于线性生产状态；选定跟踪排废模式时，催后温度达到催后设定温度下限前处于线性生产状态，第一次达到催后设定温度下限后自动进入跟踪生产状态，进入跟踪生产状态后不会自动退出跟踪生产状态；在线性生产状态下，排废风机运行转速=排废风机起始转速+（排废风机预估转速-排废风机起始转速）*（实测催后温度-匀温催后温度）/（催后设定温度-匀温催后温度），且催后温度低于下限时不发出报警，高于上限时才发出报警；在跟踪生产状态下，排废风机运行转速在自动调节范围内自动调整，以使催后温度接近于催后设定温度，且催后温度低于下限或高于上限时均发出报警；

D5.人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间将差值累加到积分值一次；

D6.人工设定排废风机调节一个最小频率单位的调节积分值，积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时排废风机频率和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

D7.人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对排废风机的运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，排废风机的运行转速的回调越快，回归常数越大，排废风机的运行转速的回调越慢；

D8.人工设定排废风机起始转速，排废风机起始转速是进入匀温状态后的排废风机转速，以及线性生产后的最低排废风机转速，以不同速度生产不同规格的排废风机起始转速不同，其最佳值由经验确定；

D9.人工设定排废风机预估转速，排废风机预估转速是进入稳定生产状态后的估计排废风机转速，以不同速度生产不同规格的排废风机预估转速不同，其最佳值由经验确定；在线性排废模式下设定使催后温度约等于催后设定温度的排废风机预估转速，在跟踪排废模式下设定使催后温度略小于催后设定温度的排废风机预估转速；

D10.人工选择线性生产模式或跟踪生产模式；若选择了跟踪生产模式，还需人工设定排废跟踪范围，排废跟踪范围用于限定进入跟踪生产模式后自动调节排废风机运行转速可偏离排废风机预估转速的幅度；

D11.漆包烘炉的升温过程，升温时排废风机不启动，循环风机运行转速=循环风机预估转速，新鲜空气风机运行转速=新鲜空气风机最低转速；升温过程在工艺相关温度达到设定温度后结束，并自动进入步骤D12的匀温过程；

D12.漆包烘炉的匀温过程，匀温时排废风机运行转速=排废风机起始转速，循环风机运行转速=循环风机预估转速，新鲜空气风机运行转速=新鲜空气风机预估转速并开始按新鲜空气风机控制方法自动调整；匀温过程开始时，未启动排废风机时形成的烘炉温度分布被突然启动的排废风机破坏，造成炉膛温度的较大波动，烘炉各区域温度重新实现稳定并达到设定值时，此时记录下匀温催后温度，然后进入步骤D13～D14的线性生产状态；

D13.漆包烘炉的线性生产状态，在线性生产状态下，排废风机运行转速=排废风机起始转速+（排废风机预估转速-排废风机起始转速）*（实测催后温度-匀温催后温度）/（催后设定温度-匀温催后温度），循环风机运行转速=循环风机预估转速，或根据操作工选择按循环风机控制方法自动调整，新鲜空气风机运行转速按新鲜空气风机控制方法自动调整；若计算出排废风机运行转速低于排废风机起始转速则令其等于排废风机起始转速；在催后温度升高并达到催后设定温度的过程中，平缓、逐步地增加排废风机转速，保证催后温度不过分超过催后设定温度；在漆包线生产开始时，漆包线油漆挥发出的有机挥发物开始进入已经达到催化起燃温度的一次催化室和二次催化室开始燃烧发热，其燃烧所发出热量加热催中气体和催后气体，通过催后气体向热风循环、催中所加入氧气、催前气体、新鲜空气输送热量；

D14.若操作工选择了跟踪排废模式，且催后温度达到了催后设定温度的下限，即催后设定温度-催后温度允许差，则进入步骤D15的跟踪生产状态；若操作工选择了线性排废模式，且催后温度超过了催后设定温度的上限，即催后设定温度+催后温度允许差，则输出催后温度超限报警；

D15.在跟踪生产状态下，排废风机起始转速也是最低运行转速，实际的排废风机运行转速由步骤D16～D19自动调节，循环风机运行转速=循环风机预估转速，或根据操作工选择按循环风机控制方法自动调整，新鲜空气风机运行转速按新鲜空气风机控制方法自动调整；

D16.在跟踪生产状态下，每隔一个积分间隔的时间，若实测催后温度与催后设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：温差积分值=0；

D17.若实测催后温度与催后设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化

D18.若积分值的绝对值大于调节积分值，则用调节积分值除积分值，除得的商作为本次调节量加入排废风机运行转速，排废风机运行转速=排废风机运行转速+本次调节量；除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；若自动调节后的排废风机运行转速小于排废风机起始转速，则令排废风机运行转速=排废风机起始转速；排废跟踪下限=排废风机预估转速-排废跟踪范围，若自动调节后的排废风机运行转速小于排废跟踪下限，则令排废风机运行转速=排废跟踪下限；排废跟踪上限=排废风机预估转速+排废跟踪范围，若自动调节后的排废风机运行转速大于排废跟踪上限，则令排废风机运行转速=排废跟踪上限；

D19.若实测催后温度与催后设定温度之差值大于允许差，输出报警；在报警时，可以缩短积分间隔或减小调节积分值以加快排废风机运行转速的调节速度，使之较快回到允许差的范围内而消除报警；若报警时实测催后温度小于等于催后设定温度的下限值，且实际情况为正常的停头或换规，不能很快恢复，则人工关闭自动调节功能，重新进入步骤D13～D14的线性生产状态，从而消除报警。

十、催化燃烧的净化率及其影响因数

催化燃烧的净化率取决于催化燃烧三要素，它们包括：温度、浓度和空速比，本发明的结构和软件可使它们达到以下状况：

1）           生产稳定且催后温度可达到600度后，催化后的排废气体比较优先地参与催前热交换，催前热交换可使催前温度达到400度以上的催化起燃温度，甚至可能超过450度。催化燃烧后燃烧所产生热量引起温升，温升量的估算如下：漆包线相关的各种有机挥发物燃烧的发热量为7.445~9.755千卡/克，平均约为9千卡/克；常温下空气的比热为0.24卡/克，即310卡/立方米；那么催前气体若有1克/立方米的有机挥发物，燃烧后温升约为9000/310=29度，4~7克/立方米可实现温升116~203度。因此，炉膛三风机自动控制软件可控制适当的有机挥发物含量，可使一次催后温度达到600度左右。加入氧气后的催中略低于600度，二次催后有少量温升可回到600度左右。

2）           一次催前的催前气体氧气浓度，若催中注入纯氧量大，催后气体含氧量高于空气含氧量，则略高于空气含氧量21%；若催中注入新鲜空气，或注入纯氧量不大，热风循环流量氧量较低，则略低于空气含氧量21%；催前气体的有机挥发物含量可由催前气体抽取量控制，一般控制在4~7克/立方米左右。一次催后的含氧量因燃烧消耗有所减少，其减少的量可由参与燃烧的有机挥发物的量来估算。催化燃烧的耗氧量计算：漆包线相关有机挥发物对空气的相对密度为3.2~3.72，平均以3.5来估算；常温下的空气比重为1293克/立方米；可得常温下有机挥发物比重为4525克/立方米；可得4~7克/立方米有机挥发物换算成体积百分比为(4~7/4525)/(1+4~7/4525)=0.088~0.154%；气体中不论分子大小所占空间相同，所以体积百分比也就是分子数百分比；有机挥发物中二甲苯分子式为C8H10，一个分子完全燃烧需要21个氧原子，即10.5个氧分子；甲酚分子式为C7H8O，一个分子完全燃烧需要17个氧原子，即8.5个氧分子；两者平均以9.5来估算；那么，0.088~0.154%体积百分比的有机挥发物消耗的氧气为0.088~0.154%*9.5 =0.84~1.47%体积百分比；也即一次催后的氧含量约为21%-0.84~1.47=19.53~20.14%。若在催中加入少量氧气，即可大幅提高催中的含氧量。因为催中的有机挥发物含量已经很低，若能以较高的含氧量围歼剩余的少量有机挥发物，可到达较好的环保效果。 

3）           空速比是每小时通过催化室的气体体积与催化剂体积之比，对漆包机而言前者随生产速度和工艺是变化的，后者是固定的。设计漆包机烘炉时，首先要根据线规、漆膜和速度估算每小时有机挥发物的最大产生量，比如最大产生量为8公斤/小时。再由最大产生量估算出催前气体最大抽取量，若抽取浓度控制在4克/立方米，最大产生量为8公斤/小时对应的最大抽取量则为8000（克/小时）/4（克/立方米）=2000立方米/小时。若漆包机使用1600块50*50*50的陶瓷催化剂，其总体积为0.2立方米，那么空速比=2000（立方米/小时）/0.2（立方米）=10000/小时。实际运行时，若有机挥发物产生量小于8公斤/小时，或抽取浓度大于4克/立方米，那么抽取量则小于2000立方米/小时，由于催化剂体积不变，所以实际空速比将低于10000/小时。 

因此，在本发明的烘炉结构下，提高催化燃烧净化率要注意以下四点： 

1)                  催后温度要足够高，最好在600~650度之间，这样既可提高净化率，又可满足各区域的热交换需求，还不会对不锈钢材料造成过分损害。但是，如此高的催后温度可能使固化一区和蒸发二区上部温度过高失控，所以必须设置适当厚度的保温棉，对应固化一区中上部的保温棉薄，对应固化一区下部和蒸发二区上部的保温棉厚，以减少催化后腔体和废气通道对固化一区和蒸发二区上部的传热。至于固化二区，若温度过高失控，可降低循环风机转速以减少循环风量，从而减少向固化二区供应的热量。至于新鲜空气，若其温度过高失控，可以适当加大下炉口进气量防止蒸发一区温度过高失控即可。至于新鲜空气透过不锈钢板向蒸发一区和蒸发二区的传热，只要温差不是太大就不会引起蒸发一区和蒸发二区的温度过高失控。

2)                  要有效吸取到漆包线在蒸发一区和蒸发二区挥发出来的有机挥发物，以及固化一区和固化二区挥发出来的油漆低分子物。为此，应当使蒸发区气体流量尽可能大，也就是固化区气体流量要尽可能小，也就是上炉口进气量和热风循环流量之和要尽可能小。在排废风机转速大于等于排废风机起始转速的时候，有机挥发物的吸取能力首先要保证吸取量与产生量达到平衡以防止下炉口溢出，其次要尽可能降低蒸发区沉积的有机挥发物浓度。排废风机转速在排废风机起始转速以上运行时，催前气体抽取量与排废风机转速成正比，催前气体含有机挥发物浓度与排废风机转速成反比，可控制适当的排废风机转速得到适当的催前气体含有机挥发物浓度。在排废风机转速较低时，被上炉口进气量和氧气或新鲜空气注入量部分抵消后，将导致蒸发区气体流量极低或反向向下，有机挥发物的吸取能力将无法保证吸取量与产生量达到平衡，有机挥发物将从下炉口溢出。 

3)                  在催化中腔体注入氧气或新鲜空气，最好是纯氧气。使催中气体的含氧量由一次催后气体的19.53~20.14%上升，接近或超过21%的新鲜空气含氧量，以提高二次催化的净化率。催中加氧装置的单独加入方案比较好，除可注入纯氧外，它还可使注入的氧气热交换达到较高的温度，不过分降低催化中腔体的温度。 

4)                  催化剂数量应当是总空速比达到10000，且安装催化室时一定要做好催化室周边的密封，保证含有机挥发物气体全部通过有催化能力的催化剂小孔。 

十、从工艺稳定性、环保效果和节能效果三个方面来讨论本发明可带来的有益效果

工艺稳定性的关键在于炉膛温度的可控性和稳定性、炉膛横向温度分布的均匀性和炉膛内有机挥发物浓度低三个方面：

1）            炉膛温度的可控性和稳定性主要与气流的稳定性，以及气流的温度有关，主要是新鲜空气注入口的气体流量和温度、热风循环注入口的气体流量和温度、上炉口是否有冷风注入及其稳定与否、下炉口是否有冷风注入其稳定与否，至于催前气体抽出流量的变化则是通过造成以上四点的变化而产生间接影响的。比如，若上炉口压风状态突然改变，可由压风控制出现震荡造成，导致上炉口突然有很多冷风注入，造成固化二区温度快速下降，启动电热管加热也不能及时补充足够热量使其达到设定温度，同时又将固化二区的高温气体压到固化一区，固化一区的高温气体压到蒸发二区，造成蒸发二区温度超过设定温度，就会造成蒸发过快漆包线表面起泡及固化不充分的严重后果，同时将蒸发区气体流量方向改变为向下，造成有机挥发物不能进入催前气体抽出口，导致催后温度下降及排废风机转速下降的混乱局面，这是以往手动调节压风经常出现的问题。再比如，晴天或雨天，白天或晚上，大气气压发生变化时，即使炉膛三风机转速不变，三者之间的实际流量会发生变化，就会破坏炉膛内的气流平衡，造成冷风进入或热气溢出，也会影响到工艺稳定性。再比如，过分追求节能时使热风循环过大，固化二区长期不需要加热而失去可控性，或新鲜空气热交换后温度太高流量太大，导致蒸发一区长期不需要加热而失去可控性，或催后气体温度过高，导致热传导使固化一区温度失去可控性等，都会影响到工艺稳定性。本发明采用的四套风机自动控制软件，避免了人工调节的粗放性和不及时性，还可以保存大量历史数据来指导优化控制参数，所以可实现较好的炉膛温度稳定性。此外，在实现较好的节能效果的同时，还提供了将每一段控温区加热量保持在可控状态的方法，保证不出现超温失控现象，所以可实现较好的炉膛温度可控性。

2）            对于炉膛内横向温度分布，新鲜空气注入口和催前气体抽出口都设置了横向分隔风道，配合后部的大腔体可使注入和抽出风量横向分布均匀。而热风循环注入口在此之外还横向设置了多个风门，使较为敏感的固化区温度横向分布具备了调节能力。此外，不锈钢托架形成的齿尖对可产生涡流，实施例二的铸铁托架更具备了横向导热作用，所以横向温度分布也可优于传统设备。 

3）            本发明的上炉口压风较好，所以上部的热风循环风量可以较低，相应地下部新鲜空气风量可以较大，因为炉膛下部的有机挥发物要靠气流将其送到催前气体吸出口附近，且大量的有机挥发物是在蒸发区产生的，所以本发明可使炉膛内有机挥发物不产生积聚，不会阻碍漆包线的蒸发和固化过程，更不会发生高浓度自爆起火事故。 

除此之外，本发明的双循环冷却风道可大大提升漆包线的冷却效果，解决了以往冷却不足的难题，有利于漆包线的质量控制。 

环保效果涉及上炉口的有组织和无组织排放、主排废口的有组织排放、以及涂漆间的无组织排放三个部分： 

1）            以往的国内外立式漆包烘炉上炉口均有有组织排放和无组织排放，只是进口设备的无组织排放很小。本发明的上炉口完全消除了无组织排放，解决了无组织排放难以进行环保处理的难题。本发明的双循环冷却风道有两个有组织排放---中温排废和低温排废，其中低温排废纯粹是冷却漆包线用的空气，完全没有有机挥发物的污染。中温排废的有机挥发物含量也是可以控制的。首先，压风控制阻止了大量热气溢出后，上炉口附近就不存在向上的气流，由于热风循环气体的注入，保持了一个稳定向下的气流，因而主要在热风循环注入口以下产生的有机挥发物不能被气流带上来，可能由上炉口溢出的主要是经过催化燃烧净化了的热风循环气体，有机挥发物含量较低。其次，若将冷却风道进口热电偶温度设定得较低，自动控制压风的结果偏向于向下注入少量冷风，虽然会拉低固化二区温度，但可大大减少甚至消除炉膛内气体进入中温排废风机，达到控制中温排废的有机挥发物含量的目的。

2）            主排废的有机挥发物含量取决于催化燃烧的净化效果，本发明对前专利进行了改进，前专利即可实现比国标小两个数量级的效果，本发明改为对催中加入纯氧后必能使其更加可靠。即使在车间不能提供工业氧气时，往催中加入普通空气环保效果也能满足要求。 

3）            涂漆间常温挥发的有机挥发物被吸入新鲜空气风机后，与炉膛内产生的有机挥发物一起参与催化燃烧，不但消除了此处的无组织排放，还使收集起来的有组织排放完全不影响环境，是本发明首次提出的两全其美的方法。 

立式漆包烘机的能耗很大，一般每日耗电4000度以上，较节能的也在3000度左右。影响其能耗的因素主要是两大类，一类是炉膛内气流状态，另一类是余热利用效率： 

1）            本发明的气流状态完全可控，不但可避免热气无序扩散给车间带来热污染，还可使热量有序地保留在排废气体内，需要多少用多少，多余的才排出。以往设备从上炉口溢出热气是最大的问题，本发明的上炉口压风结构设计及压风自动控制软件可解决此问题。以往设备从下炉口进冷风也是难以避免的问题，本发明的炉膛风量平衡控制软件也可解决此问题。

2）            本发明的余热利用遵循了两个原则：保持废气温度有效高于余热受体温度，以及按受体温度需求顺序使用余热。所以，首先尽可能将在废气温度较高时将热量交换给催化室，使催化室在较高的起燃温度上燃烧，燃烧发出热量后达到更高的温度，且用温度较高的废气包裹催化室，使之催化时热量丧失较少，保证余热集中在较热的废气上，便于利用。其次，催中注入氧气需要的温度最高，第二个进行热交换，催前气体需要的温度也较高，第三个进行热交换，新鲜空气需要的温度较低，最后进行热交换。迫于结构上的限制，唯一可能带来不利影响的是固化一区是第二个进行热交换的，若导致固化一区超温不可控，则必须用加大排废的办法来降低废气温度，也即降低催后温度设定值。本发明设置了一层较薄保温棉来减少废气通道对固化一区的传热，其厚度适当时可解决此问题。废气温度对固化二区的影响是可控的，只要通过调节循环风机转速比来调节进入固化二区的热风风量，就可调节进入该区的热量。 

与传统立式漆包机相比，本发明主要可大量节省催前气体加热消耗的电能。其次，本发明的新鲜空气热交换包含了管式热交换和板式热交换，热交换面积较大，所以新鲜空气热交换后的温度也较高。最后，传统漆包机为保持温度可控性不敢过分利用余热，而本发明的自动控制软件可使各工艺相关部位热交换后的温度接近于设定温度，既不需要大量加热又不会出现温度失控，可以最大限度的利用余热。所以，本发明可达到更好的节能效果，同等情况下可控制在2000度以下，每天至少节约1000度电。 

所以，本发明在工艺稳定性、环保效果和节能效果三个方面都可达到较好效果。 

实施例2

本实施例如图7，所述电热管托架141可以是不锈钢托架，也可以是铸铁托架201，其中不锈钢托架除支撑电热管的作用外，还有形成齿尖对对炉膛气流进行扰流（产生涡流）的作用，扰流有助于使炉膛内温度均匀。而铸铁托架201除以上两个作用外，还可起到导热和储热作用，其原理与前专利提出的铝条相似，其中用耐高温铸铁制造的铸铁托架不会氧化不需要用不锈钢包裹，铝条会氧化需要用不锈钢包裹，所以耐高温铸铁是比铝条更好的选择。

实施例3

本实施例如图7，在实施例1的基础上，与实施例1不同的是抽取经过了催前热交换的催后气体进行热风循环，主要应用于固化二区设定温度较低的漆包线生产。根据漆包线所用绝缘漆的特性不同，需要不同的蒸发区和固化区温度，有些要求的温度高，如聚酯、聚酯亚胺、聚氨酯和聚酰胺酰亚胺等，有些要求的温度低，如缩醛等。以缩醛为例，它要求的固化区温度通常在400度以下，而它的油漆固含量较低，溶剂含量较高，催化燃烧产生的热量较多，且达到较好的环保效果也要求催后温度达到600度左右。若将600度左右的催后气体通过循环风机直接注入固化二区，必然使固化二区温度难以控制。为解决这一矛盾，循环风机不能直接抽取催后气体，应当抽取经过了催前热交换的催后气体。

其结构在实施例1的基础上进行了以下改变：将催化室隔热层1190向炉膛方向延伸，隔断催后腔体1835和循环热风吸取口1193的连接，在排废扁风道1852与催化室隔热层1190之间设有循环扁风道1853，循环扁风道1853和排废扁风道1852一起与催前热交换器183连接，使催化后气体到达循环扁风道1853时经过了催前热交换器183，温度比催化后腔体内温度略低；在催前热交换器183内，循环扁风道1853未与排废扁风道1852隔开前，将要进入循环扁风道1853和排废扁风道1852的气体共同参与了与外侧新鲜空气扁风道1851的热交换，可能造成进入循环扁风道1853的气体温度过低；根据拟生产漆包线的固化二区温度要求，可将循环排废分叉口设在催前热交换器顶部或底部，固化二区温度要求较低时分叉口设在顶部，固化二区温度要求较高时分叉口设在底部。 

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。 

Claims (10)

1.一种节能环保立式漆包烘炉，其包括炉膛，所述炉膛顶部设置上炉口，底部设置下炉口，其特征在于：所述上炉口的顶部连通有冷却风道，所述冷却风道下部为中温冷却风道，上部为低温冷却风道，所述中温冷却风道和低温冷却风道为折线状，所述上炉口设置有上炉口内嵌阻尼罩，所述中温冷却风道的底端设置有冷却风道进口阻尼罩，所述中温冷却风道和低温冷却风道之间设置有中低温隔离阻尼罩，所述中温冷却风道自上而下分别设置有向下吹风的压风风机吹风口和向上抽风的中温排废抽气口，所述低温冷却风道设置有向上抽风的低温排废抽气口；所述低温冷却风道顶端设置冷却风道出口，所述中温冷却风道短于所述低温冷却风道。

2.根据权利要求1所述的节能环保立式漆包烘炉，其特征在于：炉膛从下炉口到上炉口依次为预热区、蒸发一区、蒸发二区、缓冲区、固化一区、固化二区和内置阻尼罩区共七个区，其中蒸发一区、蒸发二区、固化一区和固化二区为四个加热控温区；预热区和蒸发一区之间设置有热新鲜空气吹入口，缓冲区下部设置有催前气体吸出口，固化二区和内置阻尼罩区之间设置有循环热风吹入口；各加热控温区设置有间隔距离不同的电热管托架及电热管，预热区及各加热控温区各设置有一个热电偶，各加热控温区热电偶、电热管及控制电热管的PLC分别形成四个控温系统；炉膛侧壁与向下流动的废气通道相邻处设置有废气通道隔热层；预热区底部安装有下炉口阻尼罩，内置阻尼罩区安装有内置阻尼罩；所述电热管托架是不锈钢托架或者铸铁托架，所述热新鲜空气吹入口和催前气体吸出口设有横向分割的隔板，所述循环热风吹入口设置有横向分割的隔板和横向分布的风门。

3.根据权利要求2所述的节能环保立式漆包烘炉，其特征在于：设置有催化室，所述催化室自催前气体吸出口起按顺序包括催前气体吸出风道、催前热交换器、催前控温区、一次催化室、催中加氧装置及控温区、二次催化室和催化后腔体；所述催中加氧装置及控温区位于一次催后和二次催前共用腔体，即催中腔体；

所述催化后腔体是指二次催化室上部的与废气通道和循环风机相连的腔体；

所述催前气体吸出风道的一端与催前气体吸出口连接，另一端与催前热交换器连接；沿炉膛宽度方向设置有多个隔板，将催前气体吸出风道分割成多个沿炉膛宽度方向排列的分风道；

所述催前热交换器由间隔放置的多根不锈钢方通组成，方通间隔的中上部靠炉膛一侧设置有废气通道隔板；方通内向上流动的是催前气体，下端与炉膛内的催前气体吸出口相连，上端与催前控温区相连；方通外流动的是排废气体，靠炉膛一侧排废气体向下流动，到达下部废气通道隔板开口处后进入远离炉膛一侧，沿方通间隔和废气通道隔板，与新鲜空气通道隔板形成的废气通道向上流动；所述方通是长宽比较大的扁方通，以较窄的宽度方向多根排列，排列间距与宽度相近；

所述催前控温区包括一次催前电热管和催前热电偶，下部与方通内孔连通，上部与一次催化室连通，靠炉膛一侧与向下流动的温度很高的排废气体隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧与向上流动的温度较高的排废气体隔一层不锈钢板；

所述一次催化室包括两或三层陶瓷催化剂，催化剂装在一个上下通风的不锈钢箱体内由烘炉侧面推入一次催化室，催化剂在箱体内紧密排列，箱体推入的轨道及四周保持密封；所述二次催化室的结构与一次催化室的结构相同；

所述催中加氧装置的结构是在向下流动的废气通道底部侧面插入一根外部氧气通入管；外部氧气通入管在烘炉外通过阀门与供氧管道或者是控制新鲜空气加入量的阀门或风机连通；外部氧气通入管在向下流动的废气通道底部与多根沿炉膛宽度方向排列的较细分管连通；多根较细分管沿向下流动的废气通道向上，进入催中腔体并贯穿到催中腔体的另一侧；位于催中腔体内的多根较细分管均布有催中氧气出口；

所述一次催化室、催中加氧装置及控温区、二次催化室和催化后腔体与向上流动的排废扁风道之间设置有催化室隔热层。

4.根据权利要求3所述的节能环保立式漆包烘炉，其特征在于：新鲜空气热交换结构包括新鲜空气吸取口、新鲜空气风机、新鲜空气管式热交换器、新鲜空气板式热交换器、新鲜空气通道、新鲜空气控温区和新鲜空气吹入通道；

所述新鲜空气吸取口设置在烘炉底部的涂漆间内，新鲜空气吸取口通过管道与高于烘炉顶部的新鲜空气风机连接；

所述新鲜空气管式热交换器是两层同心套接的正方形或圆形不锈钢管，内管内向上流动的是排废气体，内管和外管间夹层向下流动的是新鲜空气；所述新鲜空气管式热交换器高出上炉口直到安装排废风机的高度，内管向上穿过热交换器顶板与排废风机连接管连接，外管在低于热交换器顶板的侧面开口与新鲜空气风机连接，对应开口的内管外壁设有三向分风板将新鲜空气风机吹入的风分为向下和两侧，使之充满整个夹层并向下流动；所述新鲜空气管式热交换器的下部在催化室隔热层外侧与新鲜空气板式热交换器的排废扁风道和新空扁风道连接，内管与排废扁风道连接时设有过渡装置，夹层与新空扁风道连接时也设有过渡装置；

所述新鲜空气板式热交换器由排废扁风道和新空扁风道组成，排废扁风道位于内侧，与催化室隔热层、催前控温区相邻，并与催前热交换器向上流动的废气通道相接；新空扁风道位于外侧，内侧与排废扁风道隔一层不锈钢板，外侧与烘炉外壳间有保温棉；排废扁风道和新空扁风道的宽度与催化室宽度一样等于炉膛宽度，厚度以扁风道截面积约等于管式热交换器相应风道截面积的1.5倍；

所述新鲜空气通道顶部与新空扁风道连接，顶部一侧与催前热交换器相邻，向下脱离催前热交换器后在保温棉内一直向下与新鲜空气吹入通道连接；

所述新鲜空气控温区位于新鲜空气通道下部，包括新鲜空气电热管和位于下部的新鲜空气热电偶；

所述新鲜空气吹入通道一端与新鲜空气吹入口连接，另一端与新鲜空气通道连接；所述新鲜空气吹入通道沿炉膛宽度方向设置有多个隔板，将新鲜空气吹入通道分割成多个沿炉膛宽度方向排列的分风道。

5.根据权利要求3所述的节能环保立式漆包烘炉，其特征在于：循环结构包括循环热风吸取口、循环风机、循环热风通道、循环风横向分布风门以及循环热风吹入风道；

所述循环热风吸取口与催化后腔体连接；

所述循环风机吸风口与循环热风吸取口连通，吹风口与循环热风通道连通；

所述循环热风通道与催化后腔体不连通，与炉膛内的固化二区隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧设有U形凹板；

所述循环风横向分布风门位于循环热风通道和循环热风吹入风道之间，沿炉膛宽度方向设置多个挡风风门，风门调节杆向上伸出烘炉顶板，同时有调节支撑杆由循环热风通道的顶板处向上伸出烘炉顶板；

所述循环热风吹入风道以约45度角与炉膛连接，循环热风吹入风道内沿炉膛宽度方向设置有与风门数量和宽度相同的分隔板，分隔板形成的分风道与风门对应。

6.根据权利要求3所述的节能环保立式漆包烘炉，其特征在于：循环结构包括循环热风吸取口、循环风机、循环热风通道、循环风横向分布风门以及循环热风吹入风道；

所述循环热风吸取口与催化后腔体之间被催化室隔热层隔开，在排废扁风道与催化室隔热层之间设有循环扁风道，循环扁风道和排废扁风道一起与催前热交换器连接，使催化后气体到达循环扁风道时经过了催前热交换器，循环扁风道与排废扁风道的分叉口设在催前热交换器顶部或底部；

所述循环风机吸风口与循环热风吸取口连通，吹风口与循环热风通道连通；

所述循环热风通道与催化后腔体不连通，与炉膛内的固化二区隔一层不锈钢板，远离炉膛一侧设有U形凹板；

所述循环风横向分布风门位于循环热风通道和循环热风吹入风道之间，沿炉膛宽度方向设置多个挡风风门，风门调节杆向上伸出烘炉顶板，同时有调节支撑杆由循环热风通道的顶板处向上伸出烘炉顶板；

所述循环热风吹入风道以约45度角与炉膛连接，循环热风吹入风道内沿炉膛宽度方向设置有与风门数量和宽度相同的分隔板，分隔板形成的分风道与风门对应。

7.应用于权利要求1的立式漆包烘炉的控制方法，其特征在于：包括压风自动控制方法，其步骤包括：

A1．人工设定冷却风道进口的设定温度，最佳的设定温度由中温排废的废气浓度和固化二区的加热量来确定；

A2．人工设定冷却风道进口温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，不对压风风机作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，对偏差值进行积分，然后根据积分值对压风风机进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

A3．人工设定压风风机的预估转速，第一次开机的预估转速参考带上炉口内嵌阻尼罩时双循环冷却风道的单体实验结果，第二次以后的预估转速可参考第一次开机实现稳定后的实际转速；

A4．人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间进行一次积分值计算；

A5．人工设定压风风机调节一个最小频率单位的调节积分值；积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时压风风机运行转速和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

A6．人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对压风风机运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，压风风机运行转速的回调越快，回归常数越大，压风风机运行转速的回调越慢；

A7．当冷却风道进口的实测温度第一次达到设定温度时，启动压风风机；压风风机启动时，压风风机按预估转速运行，即：压风风机运行转速=压风风机预估转速；压风风机启动后，若预估转速被中途修改，令压风风机运行转速=压风风机预估转速；

A8．压风风机启动后，每隔一个积分间隔的时间运行一次A9～A12；

A9．若实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：积分值=0；

A10．若实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化；

A11．若积分值的绝对值大于调节积分值，则计算积分值除以调节积分值，除得的商作为本次调节量加入运行转速，本次调节量为带正负号的最小调节量的倍数，即：压风风机运行转速=压风风机运行转速+本次调节量，除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；

A12．若实际温度与设定温度之差值大于允许差，输出报警。

8.应用于权利要求2的立式漆包烘炉的控制方法，其特征在于：包括风量平衡控制方法，其步骤包括：

B1．人工设定预热区的设定温度，最佳的设定温度由蒸发一区的加热量来确定，同时要保证下炉口的热量不影响涂漆毛毡的正常状态；

B2．人工设定预热区温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，不对新鲜空气风机作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，根据积分值对新鲜空气风机进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

B3．人工设定新鲜空气风机的预估转速，新鲜空气风机的预估转速应当与排废起始转速匹配；

B4．人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间进行一次积分值计算；

B5．人工设定新鲜空气风机的调节一个最小频率单位的调节积分值；积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时新鲜空气风机的运行转速和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

B6．人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对新鲜空气风机的运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，新鲜空气风机的运行转速的回调越快，回归常数越大，新鲜空气风机的运行转速的回调越慢；

B7．在升温状态下，即排废风机启动前，新鲜空气风机按最低转速运行，最低转速为足以压住新鲜空气管式热交换器内热气向上升力的新鲜空气风机转速，对同一漆包烘炉可设为固定值；进入匀温状态，即排废风机启动时，新鲜空气风机按预估转速运行，即：新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的预估转速；排废风机启动后，若预估转速被中途修改，令新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的预估转速；

B8．排废风机启动后，每隔一个积分间隔的时间运行一次B9～B12；

B9．若实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：积分值=0；

B10．若实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值-温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值-温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

B11．若积分值的绝对值大于调节积分值，则计算积分值除以调节积分值，除得的商作为本次调节量加入运行转速，本次调节量为带正负号的最小调节量的倍数，即：新鲜空气风机的运行转速=新鲜空气风机的运行转速+本次调节量，除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；

B12．若实际温度与设定温度之差值大于允许差，输出报警。

9.应用于权利要求3的立式漆包烘炉的控制方法，其特征在于：包括循环风机控制方法，其步骤包括：

C1.人工设定循环风机预估转速并选择固定循环模式或跟踪循环模式；若选择了跟踪循环模式，且催后温度大于固化二区设定温度，则运行C2~C11；否则令循环风机运行转速=循环风机预估转速，且不运行C2~C11；若循环风机预估转速被中途修改，则令循环风机运行转速=循环风机预估转速；

C2.人工设定循环跟踪范围，循环跟踪范围用于限定自动调节循环风机运行转速可偏离循环风机预估转速的幅度；

C3.人工设定调节加热量积分值，当加热量积分值达到调节加热量积分值时，循环风机运行转速增加一个最小调节单位；

C4.人工设定调节超温积分值，当超温积分值达到调节超温积分值时，循环风机运行转速减少一个最小调节单位；

C5.人工设定加热量最低目标、加热量最高目标及温差加热量比例，当催后温度大于固化二区设定温度时计算：温差值=催后温度-固化二区设定温度，加热量控制目标=加热量最低目标-温差值/温差加热量比例；温差值为负数时，热风循环不能向固化二区提供的热量，不进行循环风机转速自动调节；温差值为零时，热风循环向固化二区提供的热量的能力很弱，加热量控制目标等于加热量最低目标，加热量最低目标应当设定为实际上不会进行自动调节的值；温差值为正数时，表明热风循环可向固化二区提供热量，可将加热量控制目标提高，随温差值提高加热量控制目标的速率取决于温差加热量比例，加热量控制目标不得小于加热量最高目标；当平均加热量小于加热量最高目标时，固化二区实际温度超过设定温度的风险加大，应当停止加热量积分进行超温积分；加热量最低目标、加热量最高目标及温差加热量比例可经验获得；

C6.人工设定加热量统计周期及超温统计周期，统计周期太短可能造成自动调节方向不稳定，统计周期太长可能造成自动调节方向不能及时转变，加热量统计周期及超温统计周期可经验获得；

C7.将固化二区每个采样周期达到时计算出来的固化二区加热量存入一个长度为加热量统计周期的数组，每次存入时将数组向后移动一个位置，舍弃最后一个数，将当前数存入第一个数，如此保存包括当前数的前加热量统计周期个数在数组内，对数组进行平均即可得出前加热量统计周期内的平均加热量；同时计算：平均加热量变化率=本次平均加热量-前次平均加热量；

C8.将固化二区每个采样周期达到时计算出来的实测温度与设定温度之温差值存入一个长度为超温统计周期的数组，每次存入时将数组向后移动一个位置，舍弃最后一个数，将当前数存入第一个数，如此保存包括当前数的前超温统计周期个数在数组内，对数组进行平均即可得出前超温统计周期内的平均温差值；同时计算：平均温差值变化率=本次平均温差值-前次平均温差值；

C9.固化二区每个采样周期达到时，若平均加热量大于加热量最高目标且大于加热量控制目标，分以下三种情形计算加热量积分值：

若平均加热量变化率大于零则令：加热量积分值=加热量积分值+（平均加热量-热量控制目标）*平均加热量变化率；

若平均加热量变化率等于零则令：加热量积分值=加热量积分值+平均加热量-热量控制目标；

若平均加热量变化率小于零则令：加热量积分值=加热量积分值-（平均加热量-热量控制目标）/平均加热量变化率；

若加热量积分值大于调节加热量积分值，则计算加热量积分值除以调节加热量积分值，除得的商作为本次调节量加入循环风机运行转速，即循环风机运行转速=循环风机运行转速+本次调节量，除得的余数代入加热量积分值等待下一次加热量积分累加；循环风机转速上限=循环风机预估转速+循环跟踪范围，若循环风机运行转速大于循环风机转速上限时，则令循环风机运行转速=循环风机转速上限；

C10. 若平均加热量大于加热量最高目标且小于加热量控制目标，既不进行加热量积分计算，也不进行超温积分计算；

C11. 若平均加热量小于加热量最高目标且平均温差值大于零，分以下三种情形计算超温积分值：

若平均温差值变化率大于零则令：超温积分值=超温积分值+平均温差值*平均温差值变化率；

若平均温差值变化率等于零则令：超温积分值=超温积分值+平均温差值；

若平均温差值变化率小于零则令：超温积分值=超温积分值-平均温差值/平均温差值变化率；

若超温积分值大于调节超温积分值，则计算超温积分值除以调节超温积分值，除得的商作为本次调节量减少循环风机运行转速，即循环风机运行转速=循环风机运行转速-本次调节量，除得的余数代入超温积分值等待下一次超温积分累加；循环风机转速下限=循环风机预估转速-循环跟踪范围，若循环风机运行转速小于循环风机转速下限时，则令循环风机运行转速=循环风机转速下限。

10.应用于权利要求3的立式漆包烘炉的控制方法，其特征在于：包括排废风机控制方法，其步骤包括：

D1.人工设定催后设定温度，催后设定温度根据生产时有机溶剂的产生量来确定，催后设定温度越高环保和节能效果越好，但不能超过炉体材料能承受的极限温度，高温区使用321不锈钢材料时，极限温度为650度；

D2.人工设定催后温度的允许差，实际温度与设定温度之差值小于等于五分之一允许差时，被认定为达到了控制目的，积分值归零，不对排废风机转速作任何调节；实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，对偏差值进行积分，然后根据积分值对排废风机转速进行调节；实际温度与设定温度之差值大于允许差时，被认定为异常并发出报警；

D3.人工设定跟踪排废模式的自动调节范围；

D4.人工选定线性排废模式或跟踪排废模式；选定线性排废模式时，一直处于线性生产状态；选定跟踪排废模式时，催后温度达到催后设定温度下限前处于线性生产状态，第一次达到催后设定温度下限后自动进入跟踪生产状态，进入跟踪生产状态后不会自动退出跟踪生产状态；在线性生产状态下，排废风机运行转速=排废风机起始转速+（排废风机预估转速-排废风机起始转速）*（实测催后温度-匀温催后温度）/（催后设定温度-匀温催后温度），且催后温度低于下限时不发出报警，高于上限时才发出报警；在跟踪生产状态下，排废风机运行转速在自动调节范围内自动调整，以使催后温度接近于催后设定温度，且催后温度低于下限或高于上限时均发出报警；

D5.人工设定实际温度与设定温度之差值的积分间隔，当实际温度与设定温度之差值大于五分之一允许差时，每隔积分间隔时间将差值累加到积分值一次；

D6.人工设定排废风机调节一个最小频率单位的调节积分值，积分间隔和调节积分值的设定方法：若稳定生产时排废风机频率和实测温度出现震荡，则延长积分间隔或加大调节积分值；若稳定生产时实测温度长期单向偏离设定温度，则缩短积分间隔或减小调节积分值；

D7.人工设定积分计算回归常数，回归常数用于实测温度向设定温度回归时对排废风机的运行转速的回调，可避免调整过度引起的震荡；通常回归常数可设定在2~5之间，回归常数越小，排废风机的运行转速的回调越快，回归常数越大，排废风机的运行转速的回调越慢；

D8.人工设定排废风机起始转速，排废风机起始转速是进入匀温状态后的排废风机转速，以及线性生产后的最低排废风机转速，以不同速度生产不同规格的排废风机起始转速不同，其最佳值由经验确定；

D9.人工设定排废风机预估转速，排废风机预估转速是进入稳定生产状态后的估计排废风机转速，以不同速度生产不同规格的排废风机预估转速不同，其最佳值由经验确定；在线性排废模式下设定使催后温度约等于催后设定温度的排废风机预估转速，在跟踪排废模式下设定使催后温度略小于催后设定温度的排废风机预估转速；

D10.人工选择线性生产模式或跟踪生产模式；若选择了跟踪生产模式，还需人工设定排废跟踪范围，排废跟踪范围用于限定进入跟踪生产模式后自动调节排废风机运行转速可偏离排废风机预估转速的幅度；

D11.漆包烘炉的升温过程，升温时排废风机不启动，循环风机运行转速=循环风机预估转速，新鲜空气风机运行转速=新鲜空气风机最低转速；升温过程在工艺相关温度达到设定温度后结束，并自动进入步骤D12的匀温过程；

D12.漆包烘炉的匀温过程，匀温时排废风机运行转速=排废风机起始转速，循环风机运行转速=循环风机预估转速，新鲜空气风机运行转速=新鲜空气风机预估转速并开始按新鲜空气风机控制方法自动调整；匀温过程开始时，未启动排废风机时形成的烘炉温度分布被突然启动的排废风机破坏，造成炉膛温度的较大波动，烘炉各区域温度重新实现稳定并达到设定值时，此时记录下匀温催后温度，然后进入步骤D13～D14的线性生产状态；

D13.漆包烘炉的线性生产状态，在线性生产状态下，排废风机运行转速=排废风机起始转速+（排废风机预估转速-排废风机起始转速）*（实测催后温度-匀温催后温度）/（催后设定温度-匀温催后温度），循环风机运行转速=循环风机预估转速，或根据操作工选择按循环风机控制方法自动调整，新鲜空气风机运行转速按新鲜空气风机控制方法自动调整；若计算出排废风机运行转速低于排废风机起始转速则令其等于排废风机起始转速；在催后温度升高并达到催后设定温度的过程中，平缓、逐步地增加排废风机转速，保证催后温度不过分超过催后设定温度；在漆包线生产开始时，漆包线油漆挥发出的有机挥发物开始进入已经达到催化起燃温度的一次催化室和二次催化室开始燃烧发热，其燃烧所发出热量加热催中气体和催后气体，通过催后气体向热风循环、催中所加入氧气、催前气体、新鲜空气输送热量；

D14.若操作工选择了跟踪排废模式，且催后温度达到了催后设定温度的下限，即催后设定温度-催后温度允许差，则进入步骤D15的跟踪生产状态；若操作工选择了线性排废模式，且催后温度超过了催后设定温度的上限，即催后设定温度+催后温度允许差，则输出催后温度超限报警；

D15.在跟踪生产状态下，排废风机起始转速也是最低运行转速，实际的排废风机运行转速由步骤D16～D19自动调节，循环风机运行转速=循环风机预估转速，或根据操作工选择按循环风机控制方法自动调整，新鲜空气风机运行转速按新鲜空气风机控制方法自动调整；

D16.在跟踪生产状态下，每隔一个积分间隔的时间，若实测催后温度与催后设定温度之差值小于等于五分之一允许差，则令：温差积分值=0；

D17.若实测催后温度与催后设定温度之差值大于五分之一允许差，先计算：

温度差值=实际温度-设定温度；

温度变化=本次实际温度-上次实际温度；

然后分七种情形计算积分值: 

若温度差值和温度变化均大于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化；

若温度差值大于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值大于零，且温度变化小于零，则令：积分值=积分值+温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值等于零，则令：积分值=积分值；

若温度差值小于零，且温度变化大于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化/回归常数；

若温度差值小于零，且温度变化等于零，则令：积分值=积分值+温度差值；

若温度差值和温度变化均小于零，则令：积分值=积分值-温度差值*温度变化

D18.若积分值的绝对值大于调节积分值，则用调节积分值除积分值，除得的商作为本次调节量加入排废风机运行转速，排废风机运行转速=排废风机运行转速+本次调节量；除得的余数代入积分值等待下一次积分累加；若自动调节后的排废风机运行转速小于排废风机起始转速，则令排废风机运行转速=排废风机起始转速；排废跟踪下限=排废风机预估转速-排废跟踪范围，若自动调节后的排废风机运行转速小于排废跟踪下限，则令排废风机运行转速=排废跟踪下限；排废跟踪上限=排废风机预估转速+排废跟踪范围，若自动调节后的排废风机运行转速大于排废跟踪上限，则令排废风机运行转速=排废跟踪上限；

D19.若实测催后温度与催后设定温度之差值大于允许差，输出报警；在报警时，可以缩短积分间隔或减小调节积分值以加快排废风机运行转速的调节速度，使之较快回到允许差的范围内而消除报警；若报警时实测催后温度小于等于催后设定温度的下限值，且实际情况为正常的停头或换规，不能很快恢复，则人工关闭自动调节功能，重新进入步骤D13～D14的线性生产状态，从而消除报警。

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