CN105642520A - 一种涂装生产线热能综合利用系统 - Google Patents

Abstract

一种涂装生产线热能综合利用系统，属于涂装生产线领域。本发明包括三级加热系统：高温固化炉、低温烘干炉、热水炉和供风机组，还包括贯穿三级加热系统的供热管路、用于控制整个系统的电控系统及电动执行器，供热管路与高温固化炉的送风口相接处及与低温烘干炉的送风口相接处均设有调节阀门，第三级加热系统处的供热管路通过比例调节阀门将热量分配给热水炉及供风机组的每台供风机，第三级加热系统处的供热管路还设有多个热能利用装置接口。本发明将涂装生产线中的热能逐级传递和利用，大大提高了能源的利用率，降低成本，经济适用。

Description

一种涂装生产线热能综合利用系统

技术领域

本发明涉及涂装生产线领域，尤其涉及一种涂装生产线热能综合利用系统。

背景技术

涂装生产线由于包含许多加热、涂装以及空气调节、补充单元，其中喷漆室、烘干室、空调所消耗的能耗约占涂装车间总能耗86%，因此涂装生产线是一个高能耗的生产设备。在涂装车间规划中，能源特别是热能的综合利用需要被充分考虑。在汽车涂装生产线中，TAR热力氧化炉已经被广泛运用，进行VOC的焚烧裂解，并将焚烧裂解产生的热能回收利用到多级加热系统中。但是，对于常规通用产品的涂装生产线，由于涂装生产线排出的VOC浓度含量及废气排放量较汽车涂装生产线偏低，若在通用涂装生产线中采用TAR设备进行热能利用，不可避免地存在投资增加、热利用低等缺陷。

申请号为201220651324.8的中国专利公开了一种汽车涂装热能回收系统，包括前处理水源、前处理蓄水槽和连接各烘干室的排气管，排气管连接一换热器，前处理水源通过所述换热器连通前处理蓄水槽。该系统利用烘干过程中产生的高温气体的热量，有效降低车辆涂装生产工序的能耗。但是其只对烘干过程中产生的热量进行了初步利用，整个涂装生产线当中还存在一些环节所产生的热量未得到充分利用，固还存在热能利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种多级充分利用热能的涂装生产线热能综合利用系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种涂装生产线热能综合利用系统，包括三级加热系统：高温固化炉、低温烘干炉、热水炉和供风机组，还包括贯穿所述三级加热系统的供热管路、用于控制整个系统的电控系统及电动执行器，

所述供热管路与所述高温固化炉的送风口相接处及与所述低温烘干炉的送风口相接处均设有调节阀门，第三级所述加热系统处的供热管路通过比例调节阀门将热量分配给所述热水炉及所述供风机组的每台供风机，第三级所述加热系统处的供热管路还设有多个热能利用装置接口。

本发明根据涂装生产线中设备对温度需求的由高到低将整个系统分为三级加热系统：第一级的高温固化炉、第二级的低温烘干炉、第三级的热水炉和供风机组。工作时，高温固化炉内达到所需温度后，打开其送风口处的调节阀门，其内的多余热量通过供热管路输至低温烘干炉；当低温烘干炉达到所需温度后，打开其送风口处的调节阀门，高温固化炉内及低温烘干炉内的多余热量通过供热管路输至热水炉和供风机组，并通过比例调节阀门分配给热水炉及每台供风机所需热量，同时第三级加热系统出的供热管路还设有供其他装置利用热能的热能利用装置接口。本发明合理地设计了三级加热系统，对涂装生产线中的热量进行了多次回收利用，大大提高了能源的利用率，降低了生产成本。

作为本发明优选，所述高温固化炉包括固化室、固化燃烧炉、连接所述固化室及固化燃烧炉的固化送风道、固化回风道，所述低温烘干炉包括烘干室、烘干燃烧炉、连接所述烘干室及烘干燃烧炉的烘干送风道、烘干回风道。

作为本发明优选，所述固化燃烧炉包括燃烧机、焚烧室、多根换热管、设于所述焚烧室外壁上的预热管，所述预热管其入口端连接有废气管，所述燃烧机通过所述预热管连接于所述焚烧室，所述换热管的高温入口和高温出口处均设有排风口，两个所述排风口通过所述调节阀门连接于所述供热管路。

作为本发明优选，所述固化燃烧炉及烘干燃烧炉处均设有补风装置，所述补风装置包括过滤器和调风器，所述固化室及烘干室两侧均设有补风管。

作为本发明优选，所述固化室设有第一测温器，所述第一测温器的信号输出端连接至所述高温固化炉送风口处供热管路的调节阀门。

作为本发明优选，所述供热管路与所述低温烘干炉之间设有进风管，所述低温烘干炉内设有一端与所述进风管相连接的预换热器，所述预换热器的另一端连接至所述低温烘干炉送风口处的调节阀门。

作为本发明优选，所述供热管路其和所述进风管连接处与其和所述低温烘干炉的送风口连接处之间设有第一电动阀门。

作为本发明优选，所述烘干室设有第二测温器，所述第二测温器的信号输出端连接至所述低温烘干炉送风口处的调节阀门及所述第一电动阀门。

作为本发明优选，所述烘干室的排气口通过调风阀连接于所述供热管路。

作为本发明优选，所述热水炉及供风机组的每台供风机内均设有换热器，所述换热器其入风口端连接于所述比例调节阀门，其出风口端连接于排风管，所述换热器的入风口端设有第二电动阀门，所述第二电动阀门与所述比例调节阀门之间位置处通过第三电动阀门连接至所述换热器的出风口端，所述热水炉及供风机组的每台供风机内均设有第三测温器，所述第三测温器的信号输出端连接至所述第二电动阀门及第三电动阀门。

本发明的优点是：1、对涂装生产线中的热能进行多级多次利用，热能利用率高。2、减少能源浪费，降低生产成本。3、通过测温器来控制阀门，保证其热能分配利用的及时，进一步减少热能浪费。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的结构简图；

图2为图1的具体结构示意图。

4-供热管路；41-调节阀门；42-比例调节阀门；43-热能利用装置接口；44-第一电动阀门；11-固化室；12-固化燃烧炉；13-固化送风道；14-固化回风道；121-燃烧机；122-焚烧室；123-换热管；124-预热管；125-废气管；1231-排风口；101-补风装置；1011-过滤器；1012-调风器；102-补风管；111-第一测温器；21-烘干室；22-烘干燃烧炉；23-烘干送风道；24-烘干回风道；211-排气口；212-调风阀；25-进风管；26-预换热器；213-第二测温器；31-换热器；32-排风管；33-第二电动阀门；34-第三电动阀门；35-第三测温器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

如图1-2所示，本发明包括三级加热系统，根据其工作温度的由高到低分为：第一级的高温固化炉，第二级的低温烘干炉，第三级的热水炉和供风机组。三级加热系统通过贯穿其中的供热管路4进行热能传递利用，并通过电控系统及电动执行器对整个系统进行调控。所述供热管路4与所述高温固化炉的送风口相接处及与所述低温烘干炉的送风口相接处均设有调节阀门41，第三级所述加热系统处的供热管路通过比例调节阀门42将热量分配给所述热水炉及所述供风机组的每台供风机，第三级所述加热系统处的供热管路还设有多个热能利用装置接口43。调节阀门41一方面用于避免上一级加热系统在达到所需温度前其内部的热量流向下一级加热系统，另一方面便于对上一级多余热量输至下级加热系统的控制。第三级加热系统包括多个设备，通过比例调节阀门42将热量按需分配给每个设备，使热量得到更充分有效的利用，减少浪费。同时所设热能利用装置接口增加了热量的利用途径，进一步提高了热量的利用率。

所述高温固化炉包括固化室11、固化燃烧炉12、连接所述固化室11及固化燃烧炉12的固化送风道13、固化回风道14，所设固化送风道13用于将固化燃烧炉12内产生的热量输送至固化室11对工件进行固化；所设固化回风道14使得固化室11与固化燃烧炉12之间形成热气回流，一方面有助于固化燃烧炉12内的热量迅速输送至固化室11，另一方面使得固化室11内的热量分布更均匀，固化效果更好。所述固化燃烧炉12包括燃烧机121、焚烧室122、多根换热管123、设于所述焚烧室122外壁上的预热管124，所述预热管124其入口端连接有废气管125，所述燃烧机121通过所述预热管124连接于所述焚烧室122。固化燃烧炉12通过燃烧废气进行产热，经济且环保。废气管125的废气先进入预热管124，一方面减少了焚烧室122内热量的流失，提高热量的利用率；另一方面对废气进行预热，使得废气中的部分有机物被分解，有助于其进入焚烧室12后的完全燃烧供热。所述换热管123的高温入口和高温出口处均设有排风口1231，两个所述排风口1231通过所述调节阀门41连接于所述供热管路4，便于将焚烧室122内产生的多余热量输送至下级加热系统。所述固化燃烧炉12设有补风装置101，所述补风装置101包括过滤器1011和调风器1012，所述补风装置101用于向固化燃烧炉及时补充风量，以保证固化燃烧炉12与固化室11之间热量传递的高效，过滤器1011的设置避免了外界杂质对固化燃烧炉内燃烧环境的影响。固化室11两侧均设有补风管102，所述补风管102用以及时更新固化室11内的空气，以提高固化质量，并进一步促进固化室11与固化燃烧炉12之间的热循环。所述固化室11设有第一测温器111，所述第一测温器111的信号输出端连接至所述高温固化炉送风口处供热管路的调节阀门41。第一测温器111实时监测固化室11内的温度，并当固化室122内达到所需温度时，向高温固化炉处的调节阀门41发送指令，使其打开以将多余热量输送至下级加热系统，当固化室122工作时的温度不够时，控制调节阀门41关闭。

所述低温烘干炉包括烘干室21、烘干燃烧炉22、连接所述烘干室21及烘干燃烧炉22的烘干送风道23、烘干回风道24，所设烘干回风道24用以加快烘干燃烧炉22向烘干室21输送热量，及提高烘干室21的烘干效果。所述供热管路4与所述低温烘干炉之间设有进风管25，所述低温烘干炉内设有一端与所述进风管25相连接的预换热器26，所述预换热器26的另一端连接至所述低温烘干炉送风口处的调节阀门42。高温固化炉输送过来的高温气体经进风管25及预换热器26，将热量传递给低温烘干炉，用以对其回风进行预加热，并当低温烘干炉内温度达到设定稳定后，关闭烘干燃烧炉22内的燃烧机，由高温气体经过预换热器26对低温烘干炉进行保温。所述烘干燃烧炉22也设有补风装置101，用于向烘干燃烧炉及时补充风量，以保证烘干燃烧炉22与烘干室21之间热量传递的高效，过滤器1011的设置避免了外界杂质对烘干燃烧炉内燃烧环境的影响。烘干室21两侧均设有补风管，用以及时补充烘干室内风量，同时促进烘干燃烧炉与烘干室之间的热量循环。所述供热管路4其和所述进风管25连接处与其和所述低温烘干炉的送风口连接处之间设有第一电动阀门44，所设第一电动阀门44用以当低温烘干炉内达到设定温度后，高温固化炉内多余热量可直接输送至第三级加热系统，以提高输送效率，较少热量损失。所述烘干室21设有第二测温器213，所述第二测温器213的信号输出端连接至所述低温烘干炉送风口处的调节阀门41及所述第一电动阀门44，通过第二测温器213实时监测，以及时控制调节阀门41和第一电动阀门44的开闭，保证热量的及时输送，提高热量的利用率。所述烘干室21的排气口211通过调风阀212连接于所述供热管路4，烘干室21通过排风口211排出的热气体与高温固化炉通过进风管25传递过来的高温气体混合，风量增加，这部分气体将被适用于第三级加热系统的装置中。

所述热水炉及供风机组的每台供风机内均设有换热器31，所述换热器31其入风口端连接于所述比例调节阀门42，其出风口端连接于排风管32，所述换热器31的入风口端设有第二电动阀门33，所述第二电动阀门33与所述比例调节阀门42之间位置处通过第三电动阀门34连接至所述换热器31的出风口端，所述热水炉及供风机组的每台供风机内均设有第三测温器35，所述第三测温器35的信号输出端连接至所述第二电动阀门33及第三电动阀门34。供热管路4将上级加热系统输送过来的热量通过比例调节阀门42按需分配给其内的每个设备，输送过来的热气体通过换热器31将其热量用于设备内的保温，所述第二电动阀门33用于控制热气体进入第三级加热系统的设备内，第三电动阀门34用于将供热管路4输送过来的多余热气体直接输送至排风管32，所述第三测温器35用于实时监测第三级加热系统内设备的温度，并根据温度控制第二电动阀门33及第三电动阀门34的开闭：当设备内的温度未达到设定值时，打开第二电动阀门33，同时关闭第三电动阀门34；当设备内的温度达到设定值时，关闭第二电动阀门33，同时打开第三电动阀门34。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，该具体实施方式是基于本发明整体构思下的一种实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，包括三级加热系统：高温固化炉、低温烘干炉、热水炉和供风机组，还包括贯穿所述三级加热系统的供热管路（4）、用于控制整个系统的电控系统及电动执行器，

所述供热管路（4）与所述高温固化炉的送风口相接处及与所述低温烘干炉的送风口相接处均设有调节阀门（41），第三级所述加热系统处的供热管路通过比例调节阀门（42）将热量分配给所述热水炉及所述供风机组的每台供风机，第三级所述加热系统处的供热管路还设有多个热能利用装置接口（43）。

2.根据权利要求1所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述高温固化炉包括固化室（11）、固化燃烧炉（12）、连接所述固化室（11）及固化燃烧炉（12）的固化送风道（13）、固化回风道（14），所述低温烘干炉包括烘干室（21）、烘干燃烧炉（22）、连接所述烘干室（21）及烘干燃烧炉（22）的烘干送风道（23）、烘干回风道（24）。

3.根据权利要求2所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述固化燃烧炉（12）包括燃烧机（121）、焚烧室（122）、多根换热管（123）、设于所述焚烧室（122）外壁上的预热管（124），所述预热管（124）其入口端连接有废气管（125），所述燃烧机（121）通过所述预热管（124）连接于所述焚烧室（122），所述换热管（123）的高温入口和高温出口处均设有排风口（1231），两个所述排风口（1231）通过所述调节阀门（41）连接于所述供热管路（4）。

4.根据权利要求2所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述固化燃烧炉（12）及烘干燃烧炉（22）处均设有补风装置（101），所述补风装置（101）包括过滤器（1011）和调风器（1012），所述固化室（11）及烘干室（21）两侧均设有补风管（102）。

5.根据权利要求2所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述固化室（11）设有第一测温器（111），所述第一测温器（111）的信号输出端连接至所述高温固化炉送风口处供热管路的调节阀门（41）。

6.根据权利要求2所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述供热管路（4）与所述低温烘干炉之间设有进风管（25），所述低温烘干炉内设有一端与所述进风管（25）相连接的预换热器（26），所述预换热器（26）的另一端连接至所述低温烘干炉送风口处的调节阀门（42）。

7.根据权利要求6所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述供热管路（4）其和所述进风管（25）连接处与其和所述低温烘干炉的送风口连接处之间设有第一电动阀门（44）。

8.根据权利要求7所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述烘干室（21）设有第二测温器（213），所述第二测温器（213）的信号输出端连接至所述低温烘干炉送风口处的调节阀门（41）及所述第一电动阀门（44）。

9.根据权利要求2所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述烘干室（21）的排气口（211）通过调风阀（212）连接于所述供热管路（4）。

10.根据权利要求1所述的涂装生产线热能综合利用系统，其特征在于，所述热水炉及供风机组的每台供风机内均设有换热器（31），所述换热器（31）其入风口端连接于所述比例调节阀门（42），其出风口端连接于排风管（32），所述换热器（31）的入风口端设有第二电动阀门（33），所述第二电动阀门（33）与所述比例调节阀门（42）之间位置处通过第三电动阀门（34）连接至所述换热器（31）的出风口端，所述热水炉及供风机组的每台供风机内均设有第三测温器（35），所述第三测温器（35）的信号输出端连接至所述第二电动阀门（33）及第三电动阀门（34）。