CN108724771B - 一种逆流循环加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆流循环加热系统，包括控制柜及与控制柜连接的逆流循环加热装置，控制柜控制逆流循环加热装置的启停及参数设定。逆流循环加热装置包括壳体、加热器组及引风机组，壳体的容纳空间内设有一隔板将容纳空间分为循环引风加热风道和逆流循环热风道，隔板两端分别形成有进风口和出风口；加热器组设置于壳体两侧的壁板上并伸入循环引风加热风道内，风机组安装于靠近进风口所在一端的壳体上且引风机所在位置高于隔板，壳体下方设置有传送带，逆流循环热风道中的气流与传送带相接触且气流方向与传送带的输送方向相反，实现低温差逆流加热，保证物料不产生热变形，提高产品合格率。

Description

一种逆流循环加热系统

技术领域

本发明专利涉及一种产品生产流水线中的加热系统，具体涉及一种逆流循环热处理系统，能够应用于PVC塑料地板等装饰板料在生产过程中的加热除应力处理，属于高效节能热处理设备技术领域。

背景技术

2016年修订的新《中华人民共和国节约能源法》要求不断推动企业降低产值能耗和单位产品能耗，淘汰高耗能生产工艺和设备，鼓励、扶持工业企业应用节能技术和设备，加快形成资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。国家鼓励、支持节能科学技术的研究、开发、示范和推广，促进节能技术创新与进步。

在PVC塑料地板等装饰板料的生产中，由于产量大，规格相对统一，均采用机械化生产线的生产方式，生产过程中对产品加热、固化定型、除内应力是必不可少的工序，特别是PVC塑料地板的生产，通过热处理消除PVC发泡复合地板的内应力，使得纵、横向加热尺寸变化率均能满足国家标准，提高产品合格率。生产中由于一些公司安装的热处理生产线不合理，导致产品纵、横向加热尺寸变化率超标，甚至由于产品加热面受热不均匀，出现变形、翘曲现象，导致产品合格率低，浪费材料、污染环境、增加了生产成本。

鉴于此，有必要开发一种通过热处理消除PVC发泡复合地板的内应力、使得板材纵横向加热尺寸变化率均能满足国家标准、提高产品合格率且节能降耗、环境友好的加热系统。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可靠、节能的PVC塑料地板逆流循环热处理系统。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种逆流循环加热系统，包括控制柜及与控制柜连接的逆流循环加热装置，所述控制柜用于控制逆流循环加热装置的启停及加热温度、加热功率、循环风速（风量）参数的设定，其特征在于：所述逆流循环加热装置包括壳体、加热器组及引风机组，所述壳体的容纳空间内设有一与壳体顶壁平行的隔板将容纳空间分隔为循环引风加热风道和逆流循环热风道，所述隔板两端与壳体两端的侧壁之间分别留有进风口和出风口，所述加热器组设置于壳体两侧的壁板上并伸入循环引风加热风道内，所述引风机组安装于靠近进风口所在一端的侧壁上，所述引风机组将气流从循环引风加热风道输送至逆流循环热风道内并构成循环回路，传送带位于逆流循环热风道下方且传送带的输送方向与逆流循环热风道中的气流方向相反。

优选地，前述进风口和出风口分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，此处的温度传感器也可以采用温差传感器，所述控制柜采集温度传感器的温差信号后通过变频器驱动引风机的转速，由此变频调节引风机风量来控制最小温差加热板料，保证板料不产生热变形。

优选地，前述加热器组分为对称设置的两组电加热器，每组电加热器均包括一个或多个抽屉式翅片管电加热器，所述抽屉式翅片管电加热器可以互换，方便检修。

优选地，前述电加热器内安装有温度传感器，所述控制柜内设有三相可控硅移相调压装置，所述电加热器的温度信号传送至控制柜并控制三相可控硅移相调压，调节输出相适应的电加热器加热功率。当加热器组达到恒温运行状态后，将按控制柜的恒温参数设定，触发控制三向可控硅移相输出1%-100%的相适应的所需功率以满足实际加热需要，恒温精度更高、更节能，且能够保证加热器的长寿命。

优选地，前述壳体及隔板上均设置有保温层，所述保温层由硅酸铝纤维材料制成，这样能够减少温度损失，更加节能，还能提高产品合格率和质量。

优选地，前述逆流循环热风道的进口和出口处均设置有可调式挡风板，进一步减少热风的泄漏量。

再优选地，前述逆流循环热风道下方形成有用于支承传送带的支承结构，所述支承结构由逆流循环热风道的壁板先向内后向下弯折形成。这样能够使物料得到可靠稳定的支承，在传送过程中与热风逆流加热，提高产品质量和稳定性。

进一步优选地，前述引风机组由一个或多个并排设置的引风机组成，所述引风机将风引至送风道后通过扩风管输送至逆流循环热风道内，所述扩风管的截面形状为矩形且其截面积自上向下逐步增大，这样倒喇叭口的结构设计能够使热流体更加平稳地进入逆流循环热风道且热风温度更加均衡可控，有效消除传送带上产品的内应力，进一步避免发生热变形，从而提高了产品合格率。

本发明的有益之处在于：（1）、本发明的逆流循环加热系统中，逆流循环热风道内的热风与生产线传送带上的产品输送方向形成逆向流动，实现低温差加热，能够保证物料不产生热变形，有效消除内应力，提高了产品的合格率；（2）、加热器组设置于壳体两侧的壁板上并伸入至循环引风加热风道内且隔板将容纳空间分隔成相互独立的逆流循环热风道和循环引风加热风道，确保加热器的热辐射不会影响产品的加热（避免产品物料直接被加热器加热），产品受热更均衡、更温和；（3）、通过引风机组将热风引入逆流循环加热风道中且构成了循环回路，节能环保，且能够使产品受热更加均衡可控。

附图说明

图1是本发明的逆流循环加热系统中的逆流循环加热装置的立体图；

图2为图1所示逆流循环加热装置的俯视图；

图3为图1所示逆流循环加热装置的内部结构示意图；

图4为图1所示逆流循环加热装置的端面图；

图5是图1的局部结构放大图；

图6为本发明的逆流循环加热系统中的控制柜立体图。

图中附图标记的含义：1、壳体，2、隔板，3、抽屉式翅片管电加热器，4、循环引风加热风道，5、逆流循环热风道，6、保温层，7、可调式挡风板，8、传送带，9、进风口，10、出风口，11、引风机，12、控制柜，13、送风道，14、扩风管，15、支承结构，16、逆流循环加热装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的逆流循环加热系统适用于生产PVC塑料地板等装饰板材的产品生产线中，对PVC塑料地板等装饰板材进行热处理，以消除产品的内应力，从而提高产品的合格率。该系统包括如图1所示的逆流循环加热装置16和如图6所示的控制柜12，控制柜12与逆流循环加热装置16相连接，用于控制逆流循环加热装置16的启停及加热温度、加热功率、循环风速（风量）参数的设定，其内部结构主要包括：控制引风机11转速的变频器、调节电加热器加热功率的可控硅移相调压装置以及恒温控制系统，控制柜12与逆流循环加热装置16的连接方式和控制原理与现有技术相同，故本发明中不作赘述。

本发明重点阐述的是逆流循环加热装置16，参见图1至图4，该逆流循环加热装置16包括壳体1、加热器组3及引风机组11，壳体1中空结构的容纳空间内设有一与壳体1顶壁平行的隔板2，将容纳空间分隔为循环引风加热风道4和逆流循环热风道5，隔板2两端与壳体1两端的侧壁之间分别留有进风口9和出风口10，加热器组设置于壳体1两侧的壁板上并伸入循环引风加热风道4内，引风机组安装于靠近进风口9所在一端的侧壁上，通过引风机组将热风从循环引风加热风道4输送至逆流循环热风道5内并构成循环回路，传送带8位于逆流循环热风道5下方且传送带8的输送方向与逆流循环热风道5中的气流方向相反，这样一来，逆流循环热风道5内的热风与传送带8上的产品方向形成逆向流动，PVC塑料地板等装饰材料源源不断地由传送带8输送至逆流循环热风道5的入口侧，慢慢进入逆流循环热风道5中，即过程中被“迎头而来”的热风逐渐加热至目标温度，实现了低温差温和加热，能够保证物料不产生热变形，有效消除内应力，提高了产品的合格率。

结合图3和图4来看，引风机组由三个并排设置的引风机11组成，引风机11启动后，热风从循环引风加热风道4被引至送风道13后通过扩风管14输送至逆流循环热风道5内，并且构成一循环回路，如图4中浅色箭头所示方向，传送带8按照图4中深色箭头所示方向进行传输，这样就构成了逆向流动，实现了低温差加热。需要特别说明的是，如图1和图4所示，扩风管14的截面形状为矩形且其截面积自上向下逐步增大，这样倒喇叭口的结构设计能够使热流体更加低速平稳地进入逆流循环热风道5且热风温度更加均衡可控，有效消除传送带8上产品的内应力，进一步避免发生热变形，从而提高了产品合格率。

为了进一步优化板材的热处理效果，需要对引风机11的转速进行调节，因而，在进风口9和出风口10处分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，此处的温度传感器也可以采用温差传感器，控制柜12内安装有变频器，通过控制柜12采集温度传感器或温差传感器的温差信号后，再通过变频器变频调节引风机11的转速，从而控制引风机11风量来控制最小温差加热板料，进一步保证板料不产生热变形。

本发明中，通过加热器组对循环引风加热风道4内的空气进行加热，为了保证加热效率和加热均匀性，该加热器组分为对称设置的两组电加热器，每组电加热器均包括两个抽屉式翅片管电加热器3，抽屉式翅片管电加热器3可以互换，检修方便快捷。在电加热器内也安装有温度传感器，控制柜12内设有三相可控硅移相调压装置，电加热器的温度信号传输至控制柜12并比较目标（设定）温度来触发三相可控硅移相调压装置调节电加热器需要输出的加热功率。当加热器组达到恒温运行状态后，将按控制柜12的恒温目标（设定）参数，触发控制三相可控硅移相输出1%-100%的功率，恒温精度更高、更节能，且能够保证加热器的长寿命。

如图3所示，为了进一步减少温度损失，在壳体1及隔板2上均设置有保温层6，保温层6可由硅酸铝纤维材料制成，这样能够更加节能降耗，同时还能提高产品合格率和质量。此外，逆流循环热风道5的进口和出口处均设置有可调式挡风板7，也能进一步减少热风的泄漏量，提高能量利用率。

如图5所示，逆流循环热风道5下方形成有用于支承传送带的支承结构15，该支承结构15由逆流循环热风道5的壁板先向内后向下弯折形成，这样能够对传送带8起到更好的支承作用。工作过程中，逆流循环热风道5的下部安装在传送带8的框架上，构成完整的逆流循环加热系统，并与生产线形成一个完整的工艺流程，完善了生产工艺流程，提高了产品质量。

为了更好地理解本发明，下面对该逆流循环加热系统的工作过程进行如下简要说明：

首先，合上控制柜12的电源开关，旋转三相电压转换开关检查三相电压正常，设定变频器控制引风机11运行频率，启动变频器驱动引风机11低速运行，再分别设定两组加热器的恒温温度和功率控制参数，逆流循环加热装置16启动，当加热器达到恒温运行状态后，将按照控制柜12设定的恒温参数触发调节三相可控硅移相输出1%-100%的功率（自动调节，满足实际所需的功率）至抽屉式翅片管电加热器3运行加热空气形成温和热风，循环路线如图4中浅色箭头所示方向；

然后，启动塑料地板生产线传送带8，生产的PVC塑料地板等装饰板料源源不断由传送带8输送至逆流循环热风道5的PVC塑料地板入口侧，慢慢进入逆流循环热风道5中，传送方向如图4中深色箭头所示方向，即过程中被迎头而来的热风逐渐加热至目标温度后被传送带8输送出来。

由于热风流向与产品流向是相对的方向，故称之为“逆流加热”，该特点是低温差逐渐温和加热，能确保PVC塑料地板加热过程中不变形，有效消除内应力，提高产品合格率。逆流循环热风道5的进风口9和出风口10分别设有第一温度传感器/温差传感器和第二温度传感器/温差传感器，依据低温差加热要求调节变频器驱动引风机组以最佳频率（转速）运行，并调节好逆流循环热风道5的塑料地板进出口处的可调式挡风板7在合适的角度和位置，从而进一步减少了温度损失。

综上，本发明的逆流循环加热系统中，逆流循环热风道5内的热风与传送带8上的产品方向形成逆向流动，实现低温差加热，能够保证物料不产生热变形，有效消除内应力，提高了产品的合格率；加热器组设置于壳体1两侧的壁板上并伸入至循环引风加热风道4内且隔板2将容纳空间分隔成相互独立的逆流循环热风道5和循环引风加热风道4，确保加热器的热辐射不会影响产品的加热（直接受热），间接受热使得产品受热更均衡、更温和；通过引风机组将热风引入逆流循环加热风道4中且构成了循环回路，节能环保，且能够使产品受热更加均衡可控。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，包括控制柜及与控制柜连接的逆流循环加热装置，所述控制柜用于控制逆流循环加热装置，其特征在于：所述逆流循环加热装置包括壳体、抽屉式翅片管加热器组及引风机组，所述壳体的容纳空间内设有一与壳体顶壁平行的隔板将容纳空间分隔为循环引风加热风道和逆流循环热风道，所述隔板两端与壳体两端的侧壁之间分别留有进风口和出风口，所述抽屉式翅片管加热器组设置于壳体两侧的壁板上并伸入循环引风加热风道内，所述引风机组安装于靠近进风口所在一端的侧壁上，所述引风机组将气流从循环引风加热风道输送至逆流循环热风道内并构成循环回路，传送带位于逆流循环热风道下方且传送带的输送方向与逆流循环热风道中的热风气流方向相反，热风流向与PVC地板基材流向是相反的，实现对PVC地板基材低温差渐进温和加热，进而确保PVC塑料地板基材加热过程中不变形，有效消除地板基材内应力；所述引风机组由一个或多个并排设置的引风机组成，所述引风机将风引至循环引风加热风道，经加热后通过引风机扩风管将热风输送至逆流循环热风道内，所述扩风管的截面形状为矩形且其截面积自上向下逐步增大。

2.根据权利要求1所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述进风口和出风口分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，控制柜采集两个温度传感器的温差信号后通过变频器驱动引风机的转速。

3.根据权利要求1所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述抽屉式翅片管加热器组分为对称设置的两组电加热器，每组电加热器均包括一个或多个抽屉式翅片管电加热器。

4.根据权利要求3所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述抽屉式翅片管电加热器内安装有温度传感器，所述控制柜内设有三相可控硅移相调压装置，所述电加热器的温度信号传送至控制柜并与控制柜设定的目标温度值比较，控制三相可控硅移相触发器调压，实时调节输出相适应的电加热器加热功率来满足实际加热需求。

5.根据权利要求4所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述控制柜的三相可控硅移相调压装置能够移相输出1%~100%的热风加热功率来满足实际加热需要。

6.根据权利要求1所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述壳体及隔板上均设置有保温层。

7.根据权利要求6所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述保温层由硅酸铝纤维材料制成。

8.根据权利要求1所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述逆流循环热风道的进口和出口处均设置有可调式挡风板。

9.根据权利要求1所述的适用于PVC地板制造的逆流循环加热去应力系统，其特征在于：所述逆流循环热风道下方形成有用于支承传送带的支承结构，所述支承结构由逆流循环热风道的壁板先向内后向下弯折形成。

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