CN203910361U - 一种漆包线烘烤机余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是针对现现有的漆包线烘烤机中，漆包线表面漆液的表面蒸发工序和烘培固化工序在同一烘炉内，而两工序所需温度不同，使得烘烤温度难以大幅度提高，影响了漆包线烘培的生产效率和产品质量的问题，提供一种漆包线烘烤机余热回收装置。该回收装置，包括：第一通道，第一通道连接漆包线烘烤机的蒸发室；第二通道，第二通道连通漆包线烘烤机的蒸发室和固化室，第二通道中设有催化燃烧装置；第三通道，第三通道连接漆包线烘烤机的固化室，并将通过固化室的废气排出。本实用新型能够消除大部分常规工艺无法消除的水蒸气和剩余有机污染气体，以显著减少系统中新风泵入量，节约电能，并且最终排放的废气中有机污染物含量极低，有效保护环境。

Description

一种漆包线烘烤机余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种漆包线加工相关技术领域，具体得说，涉及一种通过催化燃烧和光催化相结合，以减少新风泵入量，以及采用高温空气循环利用，实现节能减排和减少废气中有机污染物排放量和热能排放损失的漆包线烘烤机余热回收装置。

背景技术

漆包线烘烤机需要对漆包线进行持续加热，其能耗往往较大，如奥地利MAG公司生产的VZF8每头功耗为84kw/h，国产设备功耗往往更高。因此提高漆包线烘烤机的能量利用率可以起到明显的节能减排效果。目前国内外漆包线烘烤机已普遍采用催化燃烧热风循环系统烘炉。利用漆包线烘培时蒸发出的有机废气催化燃烧产生成的大量热量，直接与新鲜空气混合后循环至烘炉主体气流中，对漆包线进行烘培；或者通过热交换器将外界吸入的新鲜空气进行加热吹入漆包炉中。这两种热量回收方案，前者因为无法控制燃烧尾气中多余的水蒸气等对漆包线烘培工艺有害的气体，以及非常依赖新鲜空气中所含的氧气维持催化燃烧反应，所以必须混入较多新鲜空气以稀释尾气，造成了烘炉内较大的热量损失；而后者原理类似于锅炉省煤器，热回收效率较低。

现有技术存在的另一个问题是，漆包线漆的溶剂蒸汽可能引起着火，爆炸等破坏性较大的事故，漆包线漆中采用的溶剂主要有甲酚、二甲苯等。这些溶剂的闪点一般低于50℃，而烘炉中的温度远大于该闪点温度,这时溶剂蒸汽如果遇到明火，哪怕是一点火星就会着火，这就是在炉口或炉膛内可能发生溶剂着火的原因。而溶剂的温度更高时，只要与空气接触，即使没有火星也会着火，出现这种现象称作自燃，能引起自燃的最低温度称作自燃点。由于溶剂蒸汽都是可燃性气体，当与空气的混合浓度在其爆炸的极限内时，遇到火花就会发生爆炸，引起火灾。在烘炉中，如果控制不当，就可能引起炉膛内着火甚至是爆炸的事故，因而为了避免发生这些现象，除了选择适当的溶剂和带漆量外，主要方法是控制适当的炉温，并采用通风排废系统将烟气排出炉外，降低烘炉内溶剂蒸汽的浓度。在漆包线烘烤机燃烧甚至爆炸的事故中，较高的氧气含量是必要条件。这是因为现有工艺必须在烘炉中引入富含氧气的新鲜空气以稀释溶剂蒸汽、水蒸气等不利气体。然而引入较多的新鲜空气必然会导致烘炉内热量损失加大，以及废气流速和排放量过大影响废气净化率甚至导致催化剂中毒导致废气净化失效等一系列问题。

现有的漆包线烘烤机中，漆包线表面漆液的表面蒸发工序和烘培固化工序处于同一烘炉内，对于蒸发工艺来说，过高的烘干温度会导致漆液表面沸腾产生气泡或者穿孔影响质量，但烘培工序中烘培温度的提高能够增加生产速度和固化质量。这种矛盾导致了现有技术下，漆包线烘烤机烘炉内的烘烤温度难以大幅度提高，显著影响了漆包线烘培的生产效率和产品质量。

实用新型内容

本实用新型是针对现现有的漆包线烘烤机中，漆包线表面漆液的表面蒸发工序和烘培固化工序处于同一烘炉内，而两个工序所需的温度不同，使得漆包线烘烤机烘炉内的烘烤温度难以大幅度提高，显著影响了漆包线烘培的生产效率和产品质量的问题，提供一种漆包线烘烤机余热回收装置。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于，包括：

第一通道，所述第一通道连接漆包线烘烤机的蒸发室，并将新鲜空气带入所述蒸发室；

第二通道，所述第二通道连通漆包线烘烤机的蒸发室和固化室，所述第二通道中设有催化燃烧装置；

第三通道，所述第三通道连接漆包线烘烤机的固化室，并将通过固化室的废气排出。

本实用新型中，所述第一通道上设有新风换热器，以对进入第一通道的新鲜空气进行加热。

本实用新型中，所述催化燃烧装置为催化燃烧催化器，较优的，所述催化燃烧催化器的燃烧室采用多孔介质燃烧器。

本实用新型中，所述第二通道中，催化燃烧装置的下游设有含有TiO2催化剂的光触媒催化器，以在空气中的有机溶剂进行催化燃烧后，在进行光催化分解，并提高空气温度。

所述光触媒催化器的顶部设有石英玻璃，所述石英玻璃上设有紫外线灯，使得紫外线灯产生的紫外线通过耐高温且反射率较低的石英玻璃将紫外线投射到含有TiO2催化剂的光触媒催化器中，使高温空气中未在催化燃烧过程中完全氧化的有机溶剂等有害气体通过光催化进一步氧化分解为CO2和水蒸气，并进一步减少高温空气中有害气体的含量以增强环保效果。

所述第二通道中，所述光触媒催化器的下游设有干燥器，使得高温空气进入漆包线烘烤机的固化室前进行干燥。

本实用新型中，所述第一通道上设有臭氧发生装置，利用臭氧能够显著提高光触媒催化效率的优点，进一步提高光催化净化效率和减少紫外线灯的安装数量。

本实用新型中，所述第三通道中设有末端净化器，以对通过固化室的废气进行净化，从而有效保护环境。

本实用新型中，所述第三通道的上游段与所述新风换热器连通，以提升新风换热器对新鲜空气的加热效果，或者直接形成新风换热器的加热源；

或者，所述第一通道的入口端设有新风预热器，所述第三通道的下游段与所述新风预热器连通，以对新鲜空气进行预热。

本实用新型中，所述漆包线烘烤机的固化室与蒸发室直接连通，所述固化室与蒸发室之间设有废气循环阀门；

或者，所述漆包线烘烤机的固化室与蒸发室直接连通，所述固化室与蒸发室之间设有废气循环阀门，所述第三通道的出口处设有与所述废气循环阀门配合的排废阀门。

本实用新型的漆包线烘烤机余热回收装置，在漆包线烘干工艺启动后，能够消除大部分常规工艺无法消除的水蒸气和剩余有机污染气体，以显著减少系统中新风泵入量，尽可能循环利用循环空气经过催化燃烧和光催化产生的热能来烘烤漆包线，明显节约了电能；减少新风泵入量带来的贫氧气氛可明显提高漆包线有机溶剂蒸发和固化工艺的烘烤温度以提高生产效率和产品质量；又因为大部分高温空气得到了循环利用，反复通过紫外线灯和光触媒催化器，所以其中的有机废气能够被反复分解和净化，使系统最终排放的废气中有机污染物含量极低，从而有效保护环境。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1排废阀门；2第一通道；3新风预热器；4末端净化器；5新风换热器；6第三通道；7废气循环阀门；8循环风机；9固化室；10循环空气出口；11新风风机；12紫外线灯；13石英玻璃；14干燥器；15光触媒催化器；16催化燃烧装置；17循环空气入口；18蒸发室，19第二通道，20漆包线。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的主旨在于，通过对现有漆包线烘烤机中，漆包线表面漆液的表面蒸发工序和烘培固化工序的分析，发现现有现有的漆包线烘烤机中，漆包线表面漆液的表面蒸发工序和烘培固化工序处于同一烘炉内，而两个工序所需的温度不同，使得漆包线烘烤机烘炉内的烘烤温度难以大幅度提高，显著影响了漆包线烘培的生产效率和产品质量的问题，通过本实用新型提供一种漆包线烘烤机余热回收装置。

参见图1，本实用新型的漆包线烘烤机余热回收装置，包括三个通道，其中第一通道2与漆包线烘烤机的蒸发室连接，其是新鲜空气进入漆包线烘烤机蒸发室18的进入通道，第二通道19是连通漆包线烘烤机蒸发室18和固化室9的通道，使得进入从蒸发室18排出的高温空气进入固化室9，第三通道6连接漆包线烘烤机的固化室9，最终将通过固化室9的废气排出，由此，漆包线20在漆包线烘烤机的蒸发室18和固化室9进行烘培的过程中，形成空气循环并充分利用漆包烘烤机的余热，更促进漆包线烘培的生产效率和产品质量。

对于第一通道2，在其入口处可以设置新风风机11，进而更便于将新鲜空气泵入第一通道2，使新鲜空气较为顺畅的进入蒸发室18。除此之外，第一通道2上还可以设置新风换热器5，以对进入第一通道2的新鲜空气进行加热，使得新鲜空气以较高的温度进入蒸发室18，新风换热器5可以是单独另外设置的，独立对新鲜空间进行加热；也可以进一步利用漆包线烘烤机的余热，例如将第三通道6的上游段（靠近固化室9的一端）与新风换热器5连通，直接形成新风换热器5的加热源；或者形成混合的结构，将外部加热系统和余热进行结合，以提升新风换热器对新鲜空气的加热效果。当然，出于对余热的进一步利用，还可以在第一通道2的入口端设置新风预热器3，第三通道6的下游段（靠近出口的一端）与新风预热器3连通，以对刚进入第一通道2的新鲜空气进行预热。

第二通道19是本实用新型余热回收装置的核心部分，在第二通道19中设有催化燃烧装置16，设置催化燃烧装置16的理由在于：新鲜空气进入蒸发室18再离开蒸发室18后，将变成携带大量有机溶剂气体的温空气，如背景技术所述，这样的温空气是非常危险的，必需进行处理。因此，催化燃烧装置16较好的是设置在第二通道19的循环空气入口17处（蒸发室18与第二通道19连接处），本实施方式中，催化燃烧装置16为催化燃烧催化器，较优的，催化燃烧催化器的燃烧室采用多孔介质燃烧器，利用多孔介质中超焓燃烧过程十分稳定的特点，以提高富含有机溶剂的废气在氧气含量较少的贫氧气氛中燃烧的稳定性，进一步减少新风泵入量并因此减少炉内排废造成的热量损失，提高节能减排效果。

在第二通道19中，还可以设置光触媒催化器15，光触媒催化器15设置在催化燃烧装置16的下游，并且光触媒催化器15较好的是采用含有TiO2催化剂的光触媒催化器，以在空气中的有机溶剂进行催化燃烧后，在进行光催化分解，并提高空气温度。

本实施方式中，光触媒催化器15的顶部还可以设置石英玻璃13，石英玻璃13上设置紫外线灯12，使得紫外线灯12产生的紫外线通过耐高温且反射率较低的石英玻璃13将紫外线投射到含有TiO2催化剂的光触媒催化器15中，使高温空气中未在催化燃烧过程中完全氧化的有机溶剂等有害气体通过光催化进一步氧化分解为CO2和水蒸气，并进一步减少高温空气中有害气体的含量以增强环保效果。出于优选，紫外线灯12较好的是采用无极紫外线灯，因其无灯丝材料蒸发使紫外线强度减弱，避免产生使用寿命较短的问题，可显著增加整个装置的连续无故障运行时间，大幅度减少更换紫外线灯造成的停机时间。

在第二通道19光触媒催化器15的下游还可以进一步设置干燥器14，以避免在燃烧和光催化过程中有机物氧化产生的大量水蒸气对漆包线漆层的烘培工艺产生不利，使得高温空气进入漆包线烘烤机的固化室9前进行干燥。

另外，为了配合光触媒催化器15，进一步提高光催化净化效率和减少紫外线灯的安装数量，还可以在第一通道2上设置臭氧发生装置（未示意），利用臭氧能够显著提高光触媒催化效率的优点。

高温空气在通过干燥器14后，为了便于使其进入固化室9，可以在第二通道19与固化室9的连接处设置循环风机8，使得泵入的高温空气通过循环空气出口10进入固化室9，此时，高温空气经过了催化燃烧后，温度比在蒸发室18内对漆层进行蒸发加热时要高得多，非常适合对已经蒸发完漆层溶剂的漆包线进行高温固化加热。废气通过固化室9后经第三通道6排出的过程中，还可以在第三通道6中设置末端净化器4，以对通过固化室9的废气进行净化，从而有效保护环境。

本实用新型中，高温空气在通过固化室9后，如果完全不经控制而直接排出，可能会使得余热的利用率较低，因此本实施方式中，漆包线烘烤机的固化室9与蒸发室18直接连通，在固化室9与蒸发室18之间设置废气循环阀门7，通过控制废气循环阀门7的开启大小可以使得部分通过固化室9的废气进入蒸发室18；当然，也可以在第三通道6的出口处同时设置排废阀门1，通过排废阀门1与废气循环阀门7配合控制进入蒸发室9的废气量。

以下将对本实用新型的工作过程和原理进行简要说明：

新风风机11将新鲜空气泵入第一通道2，新鲜空气经过新风换热器5进入蒸发室18内。此时设置在蒸发室18内的电加热系统将新鲜空气加热到漆包线漆层蒸发所需工艺温度，则高温空气在蒸发室18内流动的同时也对漆包线进行加热以蒸发漆层中的有机溶剂。之后携带大量有机溶剂气体的温空气通过循环空气入口17被导入催化燃烧催化器进行催化燃烧，消耗掉大部分氧气并释放出大量热能后继续流入光触媒催化器15。在光触媒催化器15顶部设置有紫外线灯12，紫外线灯12产生的紫外线通过耐高温且反射率较低的石英玻璃将紫外线投射到含有TiO2催化剂的光触媒催化器15中，使高温空气中未在催化燃烧过程中完全氧化的有机溶剂等有害气体通过光催化进一步氧化分解为CO2和水蒸气，并进一步减少高温空气中有害气体的含量以增强环保效果。

因为高温空气所携带的，在燃烧和光催化过程中有机物氧化产生的大量水蒸气对漆包线漆层的烘培工艺十分不利，所以装置在光触媒催化器15设有可更换耐高温干燥剂的干燥器14，以吸收高温空气中所含的大部分水蒸气，使高温空气的湿度能够满足循环使用所需。此时，高温空气中的氧气和水蒸气含量都已经非常低，对提高漆包线的烘培温度和保障漆层质量十分有利。

高温空气在通过干燥器14后，通过循环风机8泵入循环空气出口10进入固化室9。此时高温空气经过了催化燃烧后，温度比在蒸发室18内对漆层进行蒸发加热时要高得多，非常适合对已经蒸发完漆层溶剂的漆包线进行高温固化加热。更高的固化温度不但能够减少固化加热时间，也可以减少固化室9的容积，并能够改善漆层的固化质量。

高温空气在通过固化室9后，由废气循环阀门7单独或者废气循环阀门7和排废阀门1联合控制流量，按照工艺所需以不同的流量分别进入第三通道6，或进入蒸发室18进行循环使用。由于进入蒸发室18的高温空气经过了催化燃烧温度较高，所以蒸发室18内的电加热系统已经可以停止工作以节约大量电能。且整个装置可以通过限制新鲜空气泵入量来控制和降低蒸发室18内高温空气中的氧气含量，所以蒸发室18内的空气温度可以明显提高而不会发生有机溶剂燃烧甚至爆炸的事故。

此时，进入排废管入口6的高温空气在新风换热器5中能够对泵入漆包机的新风进行加热，然后进入末端净化器4进行最终净化，最大程度减少有害气体的排放。经过末端净化的废气还携带一定的热能，所以还可以通过新风预热器3对刚刚泵入新风入口管道2的新鲜空气进入预热以充分利用余热。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于，包括：

第一通道，所述第一通道连接漆包线烘烤机的蒸发室，并将新鲜空气带入所述蒸发室；

第二通道，所述第二通道连通漆包线烘烤机的蒸发室和固化室，所述第二通道中设有催化燃烧装置；

第三通道，所述第三通道连接漆包线烘烤机的固化室，并将通过固化室的废气排出。

2.根据权利要求1所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述第一通道上设有新风换热器。

3. 根据权利要求1所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述催化燃烧装置为催化燃烧催化器，所述催化燃烧催化器的燃烧室采用多孔介质燃烧器。

4. 根据权利要求1所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述第二通道中，催化燃烧装置的下游设有含有TiO₂催化剂的光触媒催化器。

5. 根据权利要求4所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述光触媒催化器的顶部设有石英玻璃，所述石英玻璃上设有紫外线灯。

6. 根据权利要求5所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述第二通道中，所述光触媒催化器的下游设有干燥器。

7. 根据权利要求4或5或6所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述第一通道上设有臭氧发生装置。

8. 根据权利要求1所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述第三通道中设有末端净化器。

9. 根据权利要求2所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述第三通道的上游段与所述新风换热器连通；

或者，所述第一通道的入口端设有新风预热器，所述第三通道的下游段与所述新风预热器连通。

10. 根据权利要求1至6任一所述的一种漆包线烘烤机余热回收装置，其特征在于：所述漆包线烘烤机的固化室与蒸发室直接连通，所述固化室与蒸发室之间设有废气循环阀门；

或者，所述漆包线烘烤机的固化室与蒸发室直接连通，所述固化室与蒸发室之间设有废气循环阀门，所述第三通道的出口处设有与所述废气循环阀门配合的排废阀门。