CN110791900A - 一种气凝胶保温毡生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气凝胶保温毡生产设备，包括浆料罐、涂布收卷装置和干燥装置，所述浆料罐中为气凝胶湿凝胶溶液，所述涂布收卷装置包括涂布机组、收卷车和收液架；所述浆料罐连接涂布机组，所述涂布机组中包括至少两台涂布机，所述涂布机上装有挤压辊；所述收卷车位于涂布机组的末端，所述收卷车上装有夹持盘；所述干燥装置包括干燥罐、冷凝器、真空泵和冷却循环泵；所述干燥罐顶部设置有真空抽气口，所述真空抽气口连接冷凝器，所述冷凝器的一侧连接真空泵，所述真空泵连接冷却循环泵；所述收卷车、收液架和干燥罐之间设有运输轨道并通过中转车和送卷车运输夹持盘。本发明采用气凝胶溶液涂布制毡，避免了气凝胶粉易脱落造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及节能环保材料技术领域，特别涉及一种气凝胶保温毡生产设备。
背景技术
气凝胶又称蓝烟，是一种结构可控的轻质多孔非晶态无机纳米材料，具有连续三维网状结构，其孔隙率高达80％～99.8％，孔洞尺寸为1～100nm，高比表面积200～1000㎡/g，低密度变化范围50～100kg/m3，常温常压下导热系数小于0.016～0.022W/(m·K)，比静止空气的热导率0.026W/(m·K)还低，是目前导热率最低的固体材料。
而现工业管道常用的传统保温材料有岩棉、普通玻璃棉毡、高硅酸铝棉、聚氨酯等，岩棉、高硅酸铝棉存在保温性能差、易吸潮、安装厚度大的缺点；普通玻璃棉毡存在不耐受高温的缺点；聚氨酯存在不耐高温并且易燃的缺点。气凝胶应用于工业中的保温毡上，是十分有意义的。现有技术采用气凝胶粉制作保温毡存在气凝胶粉易脱落、工艺过程长、设备造价高等问题。
因此需要设计一种工艺简洁、能够大批量生产的气凝胶保温毡生产设备。
发明内容
本发明为上述技术问题提供一种气凝胶保温毡生产设备，具有设备造价低、生产工艺简洁、各加工环节衔接流畅的特点。
本发明包括如下技术方案：一种气凝胶保温毡生产设备，包括浆料罐、涂布收卷装置和干燥装置，所述浆料罐中为气凝胶湿凝胶溶液，所述涂布收卷装置包括涂布机组、收卷车和收液架；所述浆料罐连接涂布机组，所述涂布机组中包括至少两台涂布机，所述涂布机上装有挤压辊；所述收卷车位于涂布机组的末端，所述收卷车上装有夹持盘；所述干燥装置包括干燥罐、冷凝器、真空泵和冷却循环泵；所述干燥罐顶部设置有真空抽气口，所述真空抽气口连接冷凝器，所述冷凝器的一侧连接真空泵，所述真空泵连接冷却循环泵；所述收卷车、收液架和干燥罐之间设有运输轨道并通过中转车和送卷车运输夹持盘；所述送卷车上装有托架和升降气缸。
所述运输轨道包括地面轨道、二层轨道和辅助轨道，所述地面轨道和二层轨道轴向垂直；所述辅助轨道与二层轨道位于同一平面、互相平行且宽度相等；每条地面轨道上设有一辆中转车，中转车沿地面轨道滑动；中转车顶面上设有辅助轨道；所述二层轨道的宽度小于中转车的宽。
所述送卷车还包括送卷车车架；所述送卷车车架上装有车轮、转向器、驱动电机、电池箱以及控制器；所述升降气缸、转向器、驱动电机、电池箱均与控制器电连接。
所述收液架包括接液槽、辅助轨道以及托辊；所述托辊安装在传动轴上，所述传动轴通过轴承座固装于辅助轨道上方；所述接液槽位于辅助轨道下方。收卷完成后需要将卷材静置晾干一段时间使气凝胶充分吸附在纤维骨架材料上，多余的溶液会滴落在接液槽内。
所述干燥装置还包括冷冻机和储水罐；所述冷凝器安装在支架上，冷凝器的进水管连接冷冻机的出水口，冷凝器的出水口连接储水罐，储水罐连接冷冻机的回水口；所述冷冻机连接冷却循环泵。
所述收卷车垂直于地面轨道；所述收卷车包括收卷车车架和夹持盘，所述夹持盘下方设有辅助轨道，所述辅助轨道与夹持盘之间的距离大于送卷车的高度；所述送卷车的宽与二层轨道相等，所述送卷车两端设有带凹槽的托架；所述托架通过升降气缸在竖直方向上移动，所述凹槽与夹持盘的盘体相匹配。
垂直于二层轨道设置卸卷架，所述卸卷架包括工作台和前叉；所述工作平台的顶面与送卷车车架的顶面齐平，所述前叉能够插入卷材和送卷车之间。
所述干燥罐垂直于地面轨道；所述干燥罐内设有微波源、托辊以及辅助轨道。所述干燥罐罐体上设有观察窗；所述干燥罐内的辅助轨道能够与中转车顶面的辅助轨道对接，使送卷车能够进入干燥罐内；所述干燥罐底部通过固定支架安装在地面上。
本发明具有的优点和积极效果：
1、本发明采用气凝胶溶液涂布制毡，避免了气凝胶粉易脱落造成污染的问题。
2、本发明采用多台涂布机对纤维骨架材料进行反复浸泡和压辊，确保气凝胶均匀牢固的附着在纤维骨架材料上。
3、本发明采用干燥罐真空微波干燥保温毡，托辊带动夹持盘在干燥罐内旋转，使保温毡快速均匀的干燥。
4、本发明通过收卷车、送卷车、中转车和运输轨道的系统设计避免了卷材在不同加工环节上的之间的人工搬运提高了工作效率。
5、本发明设备造价低、生产工艺简洁，适合工业化大批量生产。
附图说明
图1是本发明的平面示意图；
图2是本发明的局部立体示意图A；
图3是收卷车和送卷车结构放大示意图；
图4是本发明的局部立体示意图B；
图中，1-浆料罐；2-涂布机组；21-涂布机；22-挤压辊；
3-收卷车；31-夹持盘；32-收卷车车架；33-收卷车辅助轨道；
4-收液架；41-接液槽；42-收液架辅助轨道；43-收液架托辊；44-传动轴；45-轴承座；
5-干燥装置；51-干燥罐；52-冷凝器；53-真空泵；54-冷却循环泵；55-储水罐；56-冷冻机；57-观察窗；58-干燥罐辅助轨道；
6-运输轨道；61-中转车；62-送卷车；621-送卷车车架；622-升降气缸；623-托架； 63-地面轨道；64-二层轨道；65-辅助轨道；
7-卸卷架；71-工作平台；72-前叉。
具体实施方式
为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。
实施例：参阅附图1，一种气凝胶保温毡生产设备，包括浆料罐1、涂布收卷装置和干燥装置5，所述浆料罐1中为气凝胶湿凝胶溶液，所述涂布收卷装置包括涂布机组2、收卷车3和收液架4；所述浆料罐1连接涂布机组2，所述涂布机组2中包括至少两台涂布机21，所述涂布机21上装有挤压辊22（所述挤压辊22的压力为0.5-2Mpa，挤压速率为0.1-1.5m/min），涂布机21底部设有浆料池用于浸泡纤维骨架材料（采用陶瓷纤维毡、聚合物纤维毡、玻璃纤维毡、植物纤维毡或碳纤维毡中的一种或几种）；所述收卷车3位于涂布机组2的末端，所述收卷车3上装有夹持盘31；
如图2所示，所述运输轨道6包括地面轨道63、二层轨道64和辅助轨道65，所述地面轨道63和二层轨道64轴向垂直；所述辅助轨道65与二层轨道64位于同一平面、互相平行且宽度相等；每条地面轨道63上设有一辆中转车61，中转车61沿地面轨道63滑动；中转车61顶面上设有辅助轨道65；所述二层轨道64的宽度小于中转车61的宽。
如图3所示，所述收卷车3垂直于地面轨道63；所述收卷车3包括收卷车车架32和夹持盘31，所述夹持盘下31方设有收卷车辅助轨道，所述收卷车辅助轨道与夹持盘31之间的距离大于送卷车62的高度。所述送卷车62的宽与二层轨道64相等，所述送卷车62两端设有带凹槽的托架623；所述托架623通过升降气缸622在竖直方向上移动，所述凹槽与夹持盘31的盘体相匹配。所述送卷车62还包括送卷车车架621；所述送卷车车架621上装有车轮、转向器、驱动电机、电池箱以及控制器；所述升降气缸622、转向器、驱动电机、电池箱均与控制器电连接。
如图2所示，所述收液架4包括接液槽41、收液架辅助轨道42以及收液架托辊43；所述收液架托辊43安装在传动轴44上，所述传动轴44通过轴承座45固装于收液架辅助轨道42上方；所述接液槽41位于收液架辅助轨道42下方。收卷完成后需要将卷材静置晾干一段时间使气凝胶充分吸附在纤维骨架材料上，多余的溶液会滴落在接液槽41内。
如图4所示，垂直于二层轨道64设置卸卷架7，所述卸卷架7包括工作台71和前叉72；所述工作平台71的顶面与送卷车车架621的顶面齐平，所述前叉72能够插入卷材和送卷车62之间。
如图4所示，所述干燥装置5包括干燥罐51、冷凝器52、真空泵53和冷却循环泵54；所述干燥罐51顶部设置有真空抽气口，所述真空抽气口连接冷凝器52，所述冷凝器52的一侧连接真空泵53，所述真空泵53连接冷却循环泵54；所述收卷车3、收液架4和干燥罐51之间设有运输轨道6并通过中转车61和送卷车62运输夹持盘31。所述干燥装置5还包括冷冻机55和储水罐56；所述冷凝器52安装在支架上，冷凝器52的进水管连接冷冻机56的出水口，冷凝器52的出水口连接储水罐55，储水罐55连接冷冻机56的回水口；所述冷冻机56连接冷却循环泵54。所述干燥罐51垂直于地面轨道63；所述干燥罐51内设有微波源、托辊以及干燥罐辅助轨道58。所述干燥罐51罐体上设有观察窗57；所述干燥罐51内的干燥罐辅助轨道58能够与中转车61顶面的辅助轨道65对接，使送卷车62能够进入干燥罐51内；所述干燥罐51底部通过固定支架安装在地面上。
生产流程：
主要经过涂布收卷、静置晾干、微波干燥、卸卷包装四个步骤。
涂布收卷：将浆料罐中的气凝胶湿凝胶溶液注入涂布机的浆料池并对纤维骨架材料进行涂布，经2-5台涂布机反复浸泡挤压后由收卷机收卷在夹持盘上（所收毡卷的外径不超出夹持盘的边缘）。一卷收完后暂停收卷并裁断纤维骨架材料，收卷车上更换新的夹持盘后重新开始收卷。
静置晾干：遥控送卷车将夹持盘和半成品毡卷取下送往收液架静置晾干一段时间使气凝胶充分吸附在纤维骨架材料上，多余的溶液会滴落在接液槽。
微波干燥：静置时间达到后遥控送卷车从收液架上取下夹持盘和半成品毡卷并送入干燥罐内，送卷车退出干燥罐后干燥装置开始进行微波干燥。
卸卷包装：干燥完成后遥控送卷车取出夹持盘和成品毡卷送往卸卷架，用卸卷架将夹持盘和成品毡卷卸到工作平台上，拆除夹持盘回收并对成品毡卷进行包装。
工作原理：采用气凝胶溶液涂布制毡，避免了气凝胶粉易脱落造成污染的问题；采用多台涂布机对纤维骨架材料进行反复浸泡和压辊，确保气凝胶均匀牢固的附着在纤维骨架材料上；采用干燥罐真空微波干燥保温毡，托辊带动夹持盘在干燥罐内旋转，使保温毡快速均匀的干燥；通过收卷车、送卷车、中转车和运输轨道的系统设计避免了卷材在不同加工环节上的之间的人工搬运提高了工作效率。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种气凝胶保温毡生产设备，包括浆料罐、涂布收卷装置和干燥装置，所述浆料罐中为气凝胶湿凝胶溶液，其特征在于：所述涂布收卷装置包括涂布机组、收卷车和收液架；所述浆料罐连接涂布机组，所述涂布机组中包括至少两台涂布机，所述涂布机上装有挤压辊；所述收卷车位于涂布机组的末端，所述收卷车上装有夹持盘；所述干燥装置包括干燥罐、冷凝器、真空泵和冷却循环泵；所述干燥罐顶部设置有真空抽气口，所述真空抽气口连接冷凝器，所述冷凝器的一侧连接真空泵，所述真空泵连接冷却循环泵；所述收卷车、收液架和干燥罐之间设有运输轨道并通过中转车和送卷车运输夹持盘；所述送卷车上装有托架和升降气缸。
2.根据权利要求1所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述运输轨道包括地面轨道、二层轨道和辅助轨道，所述地面轨道和二层轨道轴向垂直；所述辅助轨道与二层轨道位于同一平面、互相平行且宽度相等；每条地面轨道上设有一辆中转车，中转车沿地面轨道滑动；中转车顶面上设有辅助轨道；所述二层轨道的宽度小于中转车的宽。
3.根据权利要求1所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述送卷车还包括送卷车车架；所述送卷车车架上装有车轮、转向器、驱动电机、电池箱以及控制器；所述升降气缸、转向器、驱动电机、电池箱均与控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述收液架包括接液槽、辅助轨道以及托辊；所述托辊安装在传动轴上，所述传动轴通过轴承座固装于辅助轨道上方；所述接液槽位于辅助轨道下方。
5.根据权利要求1所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述干燥装置还包括冷冻机和储水罐；所述冷凝器安装在支架上，冷凝器的进水管连接冷冻机的出水口，冷凝器的出水口连接储水罐，储水罐连接冷冻机的回水口；所述冷冻机连接冷却循环泵。
6.根据权利要求2所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述收卷车垂直于地面轨道；所述收卷车包括收卷车车架和夹持盘，所述夹持盘下方设有辅助轨道，所述辅助轨道与夹持盘之间的距离大于送卷车的高度；所述送卷车的宽与二层轨道相等，所述送卷车两端设有带凹槽的托架；所述托架通过升降气缸在竖直方向上移动，所述凹槽与夹持盘的盘体相匹配。
7.根据权利要求2所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：垂直于二层轨道设置卸卷架，所述卸卷架包括工作台和前叉；所述工作平台的顶面与送卷车车架的顶面齐平，所述前叉能够插入卷材和送卷车之间。
8.根据权利要求2所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述干燥罐垂直于地面轨道；所述干燥罐内设有微波源、托辊以及辅助轨道。
9.根据权利要求8所述的气凝胶保温毡生产设备，其特征在于：所述干燥罐罐体上设有观察窗；所述干燥罐内的辅助轨道能够与中转车顶面的辅助轨道对接，使送卷车能够进入干燥罐内；所述干燥罐底部通过固定支架安装在地面上。
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