CN211707302U - 回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，包括涂布烘箱、预冷热回收系统、冷凝溶剂回收系统和存储系统；所述涂布烘箱与所述预冷热回收系统连接，所述冷凝溶剂回收系统的一端与所述预冷热回收系统连接，所述冷凝溶剂回收系统的另一端与所述存储系统连接；涂布烘箱、预冷热回收系统和冷凝溶剂回收系统组成工艺气体循环管道；涂布烘箱热出风中的热量可以得到更加高效的回收、运行能耗大大降低，且工艺气体中的纯水也得到了回收。

Description

回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池生产领域中的热量回收技术领域，具体涉及回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统。

背景技术

在锂离子电池生产过程中，纯水常被用作负极合浆时的溶剂（正极也有使用水溶剂的趋势），在随后的涂布工序中，H20需要被烘烤去除。生产中需要大量的热能，因此极片烘烤后的热量回收和纯水回收是锂离子电池企业尚需解决的问题。现行的回收系统，大多是采取简单的“气气换热”的开式技术方案。其技术路线是：涂布机工艺排放气体（从涂布烘箱出来的热出风，其中含有大量的水蒸汽）与室外进风（环境低温大气）进行换热，能量被回收后排放大气。这种热回收方式效率低、涂布机运行不平稳且运行成本高，并且水溶剂中的纯水没有得到回收，白白浪费。

在此背景下，有必要开发新的回风循环式涂布机水溶剂涂布热回收系统，以改善目前的锂电负极涂布的现状。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中难以实现热回收方式效率低、涂布机运行不平稳且运行成本高，并且水溶剂中的纯水没有得到回收的缺陷，提供一种回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统及运行方法。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，包括涂布烘箱、预冷热回收系统、冷凝溶剂回收系统和存储系统；所述涂布烘箱通过气体管路与所述预冷热回收系统连接，所述冷凝溶剂回收系统的一端与所述预冷热回收系统连接，所述冷凝溶剂回收系统的另一端与所述存储系统连接；工业气体通过涂布烘箱进入预冷热回收系统，涂布烘箱排放的高温气体与预冷热回收系统的冷凝除水后的低温干净工艺气体进行换热，实现预冷；换热降温后的工艺气体再进入冷凝溶剂回收系统，工艺气体中的H2O被冷凝下来，实现工艺气除水和纯水回收；经过冷凝除水处理后的工艺气体从冷凝系统排出，并作为涂布烘箱回风重新进入预冷热回收系统在热回收提温后返回涂布机烘箱，形成工艺气体循环；冷凝下来的H2O排入存储系统，涂布烘箱热出风中的热量可以得到更加高效的回收、运行能耗大大降低，且工艺气体中的纯水也得到了回收。

作为上述方案的进一步改进，所述预冷热回收系统和冷凝溶剂回收系统上均设置有涂布烘箱排放气入口以及涂布烘箱排放气出口；气体管路上分别设置涂布烘箱排风风机和涂布烘箱进风风机；使工艺气体能在涂布烘箱、预冷热回收系统和冷凝溶剂回收系统中实现循环。

作为上述方案的进一步改进，所述冷凝溶剂回收系统包括多级冷却器，多级冷却器连接设置有冷却系统并组成冷却水循环管道和/或冷冻水循环管路，为冷凝溶剂回收系统提供冷量。

所述冷却系统包括凉水塔和凉冻水塔；所述凉水塔与多级冷却器的一级冷却器连接；所述冷冻水塔与多级冷却器的二级冷却器连接。一级冷却器为高效热管或板式换热器；二级冷却器包括表冷器和除水器，实现最大程度的节能。

作为上述方案的进一步改进，所述涂布烘箱的两端分别连接涂布烘箱头/尾车间，两端的所述涂布烘箱头/尾车间的一侧为闭式结构，两端所述涂布烘箱头/尾车间的另一侧与涂布烘箱相通且形成过卷通道，进入涂布烘箱的工艺气得到了有效的控制，进而有益于涂布烘箱的涂布质量。

作为上述方案的进一步改进，所述涂布烘箱的回风管路上设置有排放口；能够维持涂布烘箱的负压，所需少量排放气体可直接排放大气。

作为上述方案的进一步改进，回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统还包括控制系统；控制系统通过温湿度检测仪的反馈可以实现系统运行中最佳的节能效果。

为了实现上述目的，本实用新型另一方面提供回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统运行方法，涂布烘箱、预冷热回收系统和冷凝溶剂回收系统组成工艺气体循环管道；工艺气体通过涂布烘箱排风风机进入预冷热回收系统，涂布烘箱排放的高温气体经过冷凝溶剂回收系统的冷凝除水后的低温干净工艺气体进行换热；换热降温后的工艺气体再进入冷凝溶剂回收系统，工艺气体中的H2O被冷凝下来，存储系统对工艺气体除水和纯水回收；经过冷凝溶剂回收系统处理后的工艺气体从冷凝溶剂回收系统中排出，并作为涂布烘箱的回风重新进入预冷热回收系统，在预冷热回收系统热回收提温后通过涂布烘箱进风风机返回涂布烘箱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：涂布烘箱热出风中的热量可以得到更加高效的回收、运行能耗大大降低，且工艺气体中的纯水也得到了回收；

由于消除了涂布烘箱在开式状态下运行时因受环境大气温湿度变化而产生的工况波动，从而使涂布机运行可长期保持平稳；涂布质量得到改善，便于工艺管理；维护成本下降：系统闭式循环减少了开式系统运行时的滤网更换的材料和人工费用。

附图说明

图1所示为本实用新型的结构示意图；

图2所示为本实用新型的冷却循环管道和冷冻水循环管道的结构示意图；

图3所示为本实用新型的涂布烘箱结构示意图；

图4所示为本实用新型的控制系统结构示意图；

附图中：1是预冷热回收系统、2是冷凝溶剂回收系统、3是冷却系统、4是存储系统、5是涂布烘箱排放气入口、6是涂布烘箱排放气出口、7是涂布烘箱、8是涂布烘箱头/尾车间、9是控制系统、10是温湿度检测仪、21是一级冷却器、22是二级冷却器、31是冷却循环管道、32是冷冻水循环管道、33是凉水塔、34是凉冻水塔、71是涂布烘箱排风风机、72是涂布烘箱进风风机、73是排放口。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，包括涂布烘箱7、预冷热回收系统1、冷凝溶剂回收系统2和存储系统4；所述涂布烘箱7通过气体管路与所述预冷热回收系统1连接，所述冷凝溶剂回收系统2的一端与所述预冷热回收系统1连接，所述冷凝溶剂回收系统2的另一端与所述存储系统4连接；所述预冷热回收系统1和冷凝溶剂回收系统2上均设置有涂布烘箱排放气入口5以及涂布烘箱排放气出口6；所述气体管路上分别设置涂布烘箱排风风机71和涂布烘箱进风风机72；在使用时，涂布烘箱7、预冷热回收系统1和冷凝溶剂回收系统2组成工艺气体循环管道；工艺气体首先通过涂布烘箱排风风机71进入预冷热回收系统1，涂布烘箱7排放高温气体经过冷凝溶剂回收系统2的冷凝除水后的低温干净工艺气体进行换热，实现预冷；其中，预冷热回收系统1采用了余热回收的方式进行，即利用水溶剂冷凝回收后的低温回风气体与涂布烘箱7的高温排放气体进行换热从而使系统的热能得到了回收利用；换热降温后的工艺气体再进入冷凝溶剂回收系统2，工艺气体中的H2O被冷凝下来，通过存储系统4实现工艺气体的除水和纯水回收；经过冷凝溶剂回收系统2处理后的工艺气体从冷凝溶剂回收系统2中排出，并作为涂布烘箱7的回风重新进入预冷热回收系统1，在预冷热回收系统1热回收提温后通过涂布烘箱进风风机72返回涂布烘箱7，形成工艺气体循环；即工艺气体在“……→涂布烘箱→预冷热回收系统→冷凝溶剂回收系统→……”中反复循环。

回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统还设置有冷却系统3；所述冷却系统3与所述冷凝溶剂回收系统2连接并形成冷却循环管道31和/或冷冻水循环管道32，为冷凝溶剂回收系统提供冷量；冷却系统3可采用冷却循环水或冷冻水，根据现场情况和工艺需求进行选择，更优选的冷却系统3介质是冷却循环水，可以实现最大程度的节能 。

在使用时，如图2所示，所述冷凝溶剂回收系统2包括多级冷却器，多级冷却器与所述冷却系统3组成冷却水循环管道31和/或冷冻水循环管路32；所述冷却系统3包括凉水塔33和凉冻水塔34；所述凉水塔33与多级冷却器的一级冷却器21连接；所述冷冻水塔34与多级冷却器的二级冷却器22连接；在使用时，所述冷却系统3采用冷却水和/或冷冻水，根据现场情况和工艺需求进行选择，更优选的冷却系统介质是冷却水，可以实现最大程度的节能；其中一级冷却器21采用高效热管或板式换热器，将水溶剂冷凝回收后的低温回风气体与涂布烘箱高温排放气体进行换热，使涂布烘箱排风的工艺气体得到预冷，温度可降至55℃左右；二级冷却器22包括表冷器和除水器；表冷器完成对涂布烘箱排放气进行二次冷却实现水冷凝的作用，其中表冷器的翅片为亲水膜铝翅片，换热管为紫铜管，保证良好的传热效能；表冷器经过严密的机械涨管，确保铝翅片孔壁和铜管的紧密接触而不受热涨冷缩影响从而稳定了表冷器的高效换热，除水器完成从排放气中将冷凝水分离并排出系统的作用。

如图3所示，在上述实施例中，所述涂布烘箱7的两端分别连接涂布烘箱头/尾车间8，两端的所述涂布烘箱头/尾车间8的一侧为闭式结构，两端所述涂布烘箱头/尾车间8的另一侧与涂布烘箱7相通且形成过卷通道，且过卷通道为间隙风道、缝隙风道或狭缝通道；在使用时，进入涂布烘箱7的工艺气得到了有效的控制，进而有益于涂布烘箱7的涂布质量。由于现有的开式系统从室外或涂布烘箱间随机进风，气体质量（温度、湿度、颗粒灰尘等）得不到控制，采用该技术后涂布烘箱7的风道由开式变为闭式，因为涂布烘箱7前后过卷通道存在间隙、缝隙或狭缝使工艺气体只来源于涂布烘箱7的两端间隙风道、缝隙风道或狭缝通道，涂布烘箱机头/尾车间8空间是环境受控的，所以涂布烘箱7用于烘干的工艺气体会保持非常稳定的状态，因此有益于涂布生产的质量，同时闭式结构，更加环保，由于不再向大气排放，对环境的影响几乎没有。

在使用时，所述涂布烘箱7正常运行为维持负压（避免高温气体从涂布烘箱头/机尾冒出）所需少量排放气体可直接排放大气，所述涂布烘箱7的回风管路上设置有排放口73，该部分气体是在经过水溶剂脱除后的干净工艺气作为涂布烘箱7进风返回涂布烘箱烘箱的极小的一部分，根据涂布烘箱调整的状况排放量大小不同，通过调整可做到零排放，一般不高于1000m3/h。

如图4所示，回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统还包括控制系统9，所述控制系统9包括设置于所述涂布烘箱7、预冷热回收系统1、冷凝溶剂回收系统2和存储系统4的温湿度检测仪10以及外部的控制柜（附图中未示出），控制系统9通过温湿度检测仪10的反馈可以实现系统运行中最佳的节能效果。

回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统运行方法，包括涂布烘箱、预冷热回收系统和冷凝溶剂回收系统组成工艺气体循环管道；工艺气体通过涂布系统排风风机进入预冷热回收系统，涂布烘箱排放的高温气体经过冷凝溶剂回收系统的冷凝除水后的低温干净工艺气体进行换热；换热降温后的工艺气体再进入冷凝溶剂回收系统，工艺气体中的H2O被冷凝下来，存储系统对工艺气体除水和纯水回收；经过冷凝溶剂回收系统处理后的工艺气体从冷凝溶剂回收系统中排出，并作为涂布烘箱的回风重新进入预冷热回收系统，在预冷热回收系统热回收提温后通过涂布烘箱进风风机返回涂布烘箱。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，包括涂布烘箱(7)、预冷热回收系统(1)、冷凝溶剂回收系统(2)和存储系统(4)；所述涂布烘箱(7)通过气体管路与所述预冷热回收系统(1)连接，所述冷凝溶剂回收系统(2)的一端与所述预冷热回收系统(1)连接，所述冷凝溶剂回收系统(2)的另一端与所述存储系统(4)连接。

2.根据权利要求1所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，所述预冷热回收系统(1)和冷凝溶剂回收系统(2)上均设置有涂布烘箱排放气入口(5)以及涂布烘箱排放气出口(6)。

3.根据权利要求2所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，所述气体管路上分别设置涂布烘箱排风风机(71)和涂布烘箱进风风机(72)。

4.根据权利要求1所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，所述冷凝溶剂回收系统(2)包括多级冷却器，多级冷却器连接设置有冷却系统(3)并组成冷却水循环管道(31)和/或冷冻水循环管路(32)。

5.根据权利要求4所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，所述冷却系统(3)包括凉水塔(33)和凉冻水塔(34)；所述凉水塔(33)与多级冷却器的一级冷却器(21)连接；所述凉冻水塔(34)与多级冷却器的二级冷却器(22)连接。

6.根据权利要求5所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，一级冷却器(21)为高效热管或板式换热器。

7.根据权利要求4所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，二级冷却器(22)包括表冷器和除水器。

8.根据权利要求1所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，所述涂布烘箱(7)的两端分别连接涂布烘箱头/尾车间(8)，两端的所述涂布烘箱头/尾车间(8)的一侧为闭式结构，两端所述涂布烘箱头/尾车间(8)的另一侧与涂布烘箱(7)相通且形成过卷通道。

9.根据权利要求8所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，所述涂布烘箱(7)的回风管路上设置有排放口(73)。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统，其特征在于，回风循环式涂布烘箱水溶剂涂布热回收系统还包括控制系统(9)。

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