一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，該設(shè)備用以干燥有機(jī)涂層；設(shè)備按氣體流向包括：干燥罐、安全檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、泄壓裝置、循環(huán)風(fēng)機(jī)、氣體加熱裝置、充氮系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、氣體循環(huán)回路；所述密閉循環(huán)干燥設(shè)備的各組成部分密閉連接，氮?dú)庋h(huán)使用；本實(shí)用新型干燥前抽真空排去干燥罐內(nèi)的空氣，通過(guò)充入氮?dú)?，控制干燥罐?nèi)的氧氣濃度低于最小需氧濃度，使干燥設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w濃度不再受限于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，運(yùn)行時(shí)干燥罐內(nèi)含高溫、高濃度的可燃?xì)怏w不外排，干燥完畢抽真空排去干燥罐內(nèi)的混合氣體，從而實(shí)現(xiàn)了有機(jī)涂層干燥過(guò)程中安全性提高，節(jié)能效果明顯，干燥效率極大提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及循環(huán)干燥的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]一般熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備用于干燥中藥片、包裝瓶、瓜果脫水等在技術(shù)上是可行的，因?yàn)槲锪显诟稍镞^(guò)程中揮發(fā)的可燃?xì)怏w很少。但在有可燃?xì)怏w揮發(fā)的物料干燥過(guò)程中，如涂料、皮革、塑料、布料和紙品干燥過(guò)程中，因物料中含有有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑在干燥過(guò)程中揮發(fā)、釋放，導(dǎo)致了烘干罐可燃?xì)怏w濃度一直增加，只要有機(jī)溶劑的濃度達(dá)到了爆炸濃度下限，因高溫、設(shè)備接地接觸不良引起靜電積聚、或設(shè)備防爆缺陷產(chǎn)生火花，就可能產(chǎn)生爆炸。為防止干燥罐內(nèi)可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸事故，現(xiàn)有熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備的技術(shù)原理主要包括:一方面控制一切可能的點(diǎn)火源，包括靜電接地、設(shè)備防爆、控制干燥溫度等，另一方面，通過(guò)防止可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸濃度極限。主要措施有:設(shè)置專(zhuān)用通風(fēng)系統(tǒng)以保證烘干室內(nèi)任何部位在任何工作狀態(tài)下可燃?xì)怏w的濃度都低于爆炸下限。安全通風(fēng)包括:供給新鮮空氣；將廢氣排至適當(dāng)區(qū)域；組織合理的空氣循環(huán)氣流等；同時(shí)在烘干設(shè)備內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)報(bào)警裝置、電氣安全連鎖裝置和泄壓設(shè)施。但是，上述方法在干燥罐內(nèi)可燃?xì)怏w的量達(dá)到一定的濃度的條件下也可能發(fā)生爆炸，存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，因?yàn)楦稍镞^(guò)程中熱風(fēng)排出，耗能高；且需要加熱補(bǔ)充的新鮮空氣導(dǎo)致干燥時(shí)間長(zhǎng)，干燥效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]根據(jù)GB14443-2007《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂層烘干室安全技術(shù)規(guī)定》，烘干室根據(jù)工藝需要設(shè)置空氣循環(huán)系統(tǒng)，其氣流布置應(yīng)同時(shí)滿足使室內(nèi)的可燃?xì)怏w不產(chǎn)生積聚的要求。烘干室的安全通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)使用有組織氣流通風(fēng)，以保證烘干室內(nèi)揮發(fā)性溶劑或懸浮粉末的濃度低于爆炸下限，并且烘干室內(nèi)可燃?xì)怏w最高體積濃度不應(yīng)超過(guò)爆炸下限值的25%。
[0004]現(xiàn)有熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備由于需要將含有可燃?xì)怏w的高溫氣體排走，同時(shí)供給大量的新鮮空氣，一方面因加熱新鮮空氣導(dǎo)涂層烘干時(shí)間也較長(zhǎng)，干燥效率降低，另一方面，因?yàn)楦稍镞^(guò)程中大量的含有可燃?xì)怏w的高溫氣體排走，造成能量損失或新增余熱利用設(shè)施引起投資過(guò)大。
[0005]為了克服現(xiàn)有的熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備節(jié)能效果差，安全性能低，本實(shí)用新型專(zhuān)利提供一種新型熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備，通過(guò)控制或降低干燥罐內(nèi)的氧氣濃度，即使干燥設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸濃度極限也不能爆炸。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，所述充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備用以干燥有機(jī)涂層；干燥設(shè)備按氣體流向包括:干燥罐、安全檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、泄壓裝置、循環(huán)風(fēng)機(jī)、氣體加熱裝置、充氮系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、氣體循環(huán)回路；所述密閉循環(huán)干燥設(shè)備的各組成部分密閉連接，氮?dú)庋h(huán)使用；[0008]所述干燥罐底端設(shè)置有圓盤(pán)，圓盤(pán)上均勻設(shè)置氣孔，熱風(fēng)穿過(guò)氣孔干燥圓盤(pán)上方的被干燥物品表面涂層。
[0009]優(yōu)選的，在干燥罐底設(shè)置氮?dú)膺M(jìn)氣管路，氮?dú)膺M(jìn)氣管路接入2個(gè)充氮管路，一個(gè)充氮管路在快速充氮和應(yīng)急充氮時(shí)使用，另一個(gè)為微充氮管路，在保障系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài)時(shí)使用。
[0010]優(yōu)選的，所述干燥罐泄壓面積按照立方米容積0.05~0.22m2進(jìn)行設(shè)計(jì)，泄壓裝置朝向非操作區(qū)域。
[0011]優(yōu)選的，所述干燥罐內(nèi)部電氣導(dǎo)線設(shè)置耐高溫絕緣層，干燥罐外部電氣連接端設(shè)置防護(hù)罩；烘干罐金屬外殼保護(hù)接地并保證接地電阻小于10 Ω，干燥罐靜電保護(hù)接地電阻小于100 Ω，電加熱器與金屬支架間設(shè)置電氣絕緣，絕緣電阻≥IMΩ。
[0012]優(yōu)選的，干燥罐罐頂裝設(shè)雙排氣管路，一個(gè)排氣管路裝設(shè)重力閥，當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力超標(biāo)自動(dòng)泄壓，另一排氣管路上裝設(shè)排氣閥，總排氣管路安裝防止氣體回流的止回閥。
[0013]優(yōu)選的，安全檢測(cè)系統(tǒng)包括溫度計(jì)、壓力表以及氧濃度計(jì)，所述溫度計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)氣體溫度，所述壓力表實(shí)時(shí)檢測(cè)干燥罐內(nèi)氣體壓力，所述氧濃度計(jì)檢測(cè)干燥罐內(nèi)氧氣濃度。
[0014]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0015]1、相比傳統(tǒng)邊排氣、邊補(bǔ)充新鮮空氣的干燥工藝，本實(shí)用新型通過(guò)抽真空技術(shù)排去空氣，充入氮?dú)?，運(yùn)行時(shí)干燥罐內(nèi)含高溫、高濃度的可燃?xì)怏w不外排，環(huán)保需要處理有機(jī)揮發(fā)性氣體的量大 在縮小。
[0016]2、因?yàn)檠a(bǔ)充氮?dú)獾牧繙p小，氮?dú)饧訜釙r(shí)間縮小，因此在同等干燥質(zhì)量條件下，干燥所需要時(shí)間減少，干燥效率提高，極大地改善節(jié)能效果。
[0017]3、干燥設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w濃度不再受限于(GB14443-2007)第4.3.2.2規(guī)定，在循環(huán)系統(tǒng)中充入氮?dú)?，通過(guò)控制干燥罐內(nèi)的氧氣濃度低于最小需氧濃度，即使干燥罐內(nèi)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸濃度極限，遇點(diǎn)火源也不會(huì)發(fā)生爆炸。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型充氮控氧熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型充氮控氧熱風(fēng)循環(huán)干燥工藝流程圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、氧濃度計(jì)；2、壓力表；3、最小壓力閥；4、安全照明燈；5、溫度計(jì)；6、泄壓裝置；7、循環(huán)風(fēng)機(jī)；8、電加熱器；9、減壓閥；10、充氮閥；11、微充氮閥；12、止回閥。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例的有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，用以干燥有機(jī)涂層；所述充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備包括:干燥罐、安全檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、泄壓裝置6、循環(huán)風(fēng)機(jī)7、氣體加熱裝置、充氮系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、氣體循環(huán)回路；所述密閉循環(huán)干燥設(shè)備的各組成部分密閉連接，氮?dú)庋h(huán)使用；所述干燥罐底端設(shè)置有圓盤(pán)，圓盤(pán)上均勻設(shè)置氣孔，熱風(fēng)穿過(guò)氣孔干燥圓盤(pán)上方的被干燥工件表面涂層；所述被干燥物品在干燥前先放在干燥罐圓盤(pán)上，被干燥物品表面涂層被140-160°C的熱風(fēng)干燥；所述氣體加熱裝置加熱氮?dú)庵?40-160°C，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)單元將氮?dú)馑腿敫稍锕蓿凰霰桓稍镂锲吩诟稍锿戤?，先打開(kāi)干燥罐罐蓋，從所述干燥罐上方取出。
[0024]在干燥罐底設(shè)置氮?dú)膺M(jìn)氣管路，氮?dú)膺M(jìn)氣管路接入2個(gè)充氮管路，一個(gè)充氮管路在快速充氮和應(yīng)急充氮時(shí)使用，另一個(gè)為微充氮管路，在保障系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài)時(shí)使用。
[0025]所述干燥罐泄壓面積按照立方米容積0.05~0.22m2進(jìn)行設(shè)計(jì)，泄壓裝置朝向非操作區(qū)域。
[0026]所述干燥罐內(nèi)部電氣導(dǎo)線設(shè)置耐高溫絕緣層，干燥罐外部電氣連接端設(shè)置防護(hù)罩。烘干罐金屬外殼保護(hù)接地并保證接地電阻小于10 Ω，干燥罐靜電保護(hù)接地電阻小于100 Ω，電加熱器8與金屬支架間設(shè)置電氣絕緣，絕緣電阻≤IM Ω。
[0027]干燥罐罐頂裝設(shè)雙排氣管路，一個(gè)排氣管路裝設(shè)重力閥，當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力超標(biāo)自動(dòng)泄壓，另一排氣管路上裝設(shè)排氣閥，總排氣管路安裝防止氣體回流的止回閥12。所述干燥罐的頂部還設(shè)有安全照明燈4。在干燥罐的輸出回路上，還設(shè)置有一最小壓力閥3。
[0028]安全檢測(cè)系統(tǒng)包括溫度計(jì)5、壓力表2以及氧濃度計(jì)1，所述溫度計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)氣體溫度，所述壓力表實(shí)時(shí)檢測(cè)干燥罐內(nèi)氣體壓力，所述氧濃度計(jì)檢測(cè)干燥罐內(nèi)氧氣濃度。
[0029]在圖1所示實(shí)施例中，熱風(fēng)循環(huán)干燥設(shè)備以氮?dú)獯婵諝庾鳛檠h(huán)介質(zhì)進(jìn)行烘干，干燥工作為電機(jī)繞組表面聚丙乙烯涂層。在放入工件后，應(yīng)先對(duì)整個(gè)設(shè)備內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，當(dāng)氧濃度低于安全限制后再打開(kāi)電加熱器8進(jìn)行烘干作業(yè)。通入置換空氣和保持微正壓狀態(tài)的氮?dú)?，設(shè)兩個(gè)支路，分別安裝充氣閥和微充氣閥，并在氮?dú)饪傔M(jìn)氣端裝設(shè)減壓閥9用于緩沖氮?dú)鈿鈮骸Ｓ捎谡麄€(gè)干燥過(guò)程中設(shè)備內(nèi)的氧濃度需要嚴(yán)格控制，因此在設(shè)備、管路等內(nèi)部應(yīng)安裝若干氧濃度計(jì)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)氧氣濃度，氧濃度計(jì)應(yīng)與自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置進(jìn)行聯(lián)鎖。
··[0030]在放入待烘干工件后，首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，關(guān)閉圖中所示微充氮閥11，打開(kāi)減壓閥9、充氮閥10以及排氣風(fēng)機(jī)和排氣閥門(mén)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行充氮排氣，并從圖中氧濃度計(jì)I讀取氧濃度的實(shí)時(shí)數(shù)值。當(dāng)氧濃度計(jì)I的讀數(shù)達(dá)到工作氧濃度(該濃度需低于氧濃度限值)后，關(guān)閉充氮閥10、排氣風(fēng)機(jī)和排氣閥門(mén)，打開(kāi)微充氮閥11和循環(huán)風(fēng)機(jī)7，保持對(duì)系統(tǒng)充入微量氮?dú)饩S持系統(tǒng)微正壓循環(huán)狀態(tài)，當(dāng)氧濃度低于最小需氧濃度時(shí)，可以打開(kāi)電加熱器8開(kāi)始烘干作業(yè)。
[0031]如圖2所示，有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備的干燥工藝，包括下述步驟:
[0032]步驟1、放入待烘干的工件，關(guān)閉罐蓋，密閉系統(tǒng)；
[0033]步驟2、干燥罐抽真空后，打開(kāi)充氮閥門(mén)；
[0034]步驟3、干燥罐內(nèi)處于常壓狀態(tài)時(shí)關(guān)閉充氮閥門(mén)，打開(kāi)微充氮閥門(mén)保持系統(tǒng)微正壓狀態(tài)；
[0035]步驟4、確保氧氣濃度低于5%，啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)；
[0036]步驟5、啟動(dòng)電加熱器，進(jìn)行烘干作業(yè)；
[0037]步驟6、烘干完成后，關(guān)閉電加熱器，使設(shè)備冷卻；
[0038]步驟7、關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機(jī)；
[0039]步驟8、關(guān)閉充氮閥門(mén)，干燥罐抽真空；
[0040]步驟9、確定可燃?xì)怏w濃度低于爆炸濃度下限；[0041]步驟10、打開(kāi)罐蓋，取出烘干后的工件。
[0042]該工藝中，通過(guò)控制干燥罐內(nèi)的氧氣濃度低于最小需氧濃度，干燥過(guò)程中含高溫、高濃度的可燃?xì)怏w不外排。
[0043]自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)保證開(kāi)機(jī)時(shí)先抽真空，再啟動(dòng)氮?dú)庋h(huán)風(fēng)機(jī)，然后啟動(dòng)加熱系統(tǒng)；停機(jī)時(shí)先關(guān)閉加熱系統(tǒng)，干燥罐再抽真空；將氧濃度與充氮控制系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行安全聯(lián)鎖，當(dāng)氧氣濃度高于設(shè)定值時(shí)，充氮管路自動(dòng)打開(kāi)，充入氮?dú)?，排氣系統(tǒng)自動(dòng)排出部分氣體，直至氧氣濃度低于限值。
[0044]在放入工件后，應(yīng)先對(duì)整個(gè)設(shè)備內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，當(dāng)氧濃度低于安全標(biāo)準(zhǔn)后再開(kāi)啟加熱系統(tǒng)進(jìn)行烘干作業(yè)；在干燥罐頂部、底部、中部安裝若干氧濃度計(jì)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)氧氣濃度，氧濃度安全限值為體積濃度5%，氧濃度計(jì)應(yīng)與自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置進(jìn)行聯(lián)鎖；干燥為密閉循環(huán)狀態(tài)，不能有外界空氣進(jìn)入。
[0045]在該工藝過(guò)程中，符合GB14443-2007《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂層烘干室安全技術(shù)規(guī)定》的密閉循環(huán)干燥設(shè)備干燥過(guò)程需要10-12小時(shí)，耗電量約為8.7千瓦時(shí)/臺(tái)，通過(guò)改造后的充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備完成干燥只需要3-4小時(shí)，耗電量為3.1千瓦時(shí)/臺(tái)。充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備安全性提高、能耗極大降低，生產(chǎn)效率極大提高，達(dá)到預(yù)期效果。
[0046]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，所述充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備用以干燥有機(jī)涂層，其特征在于， 所述充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備按氣體流向包括:干燥罐、安全檢測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、泄壓裝置、循環(huán)風(fēng)機(jī)、氣體加熱裝置、充氮系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、氣體循環(huán)回路；所述密閉循環(huán)干燥設(shè)備的各組成部分密閉連接，氮?dú)庋h(huán)使用； 所述干燥罐底端設(shè)置有圓盤(pán)，圓盤(pán)上均勻設(shè)置氣孔，熱風(fēng)穿過(guò)氣孔干燥圓盤(pán)上方的被干燥物品表面涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，其特征在于，在干燥罐底設(shè)置氮?dú)膺M(jìn)氣管路，氮?dú)膺M(jìn)氣管路接入2個(gè)充氮管路，一個(gè)充氮管路在快速充氮和應(yīng)急充氮時(shí)使用，另一個(gè)為微充氮管路，在保障系統(tǒng)處于微正壓狀態(tài)時(shí)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，其特征在于，所述干燥罐泄壓面積按照立方米容積0.05~0.22m2進(jìn)行設(shè)計(jì)，泄壓裝置朝向非操作區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，其特征在于，所述干燥罐內(nèi)部電氣導(dǎo)線設(shè)置耐高溫絕緣層，干燥罐外部電氣連接端設(shè)置防護(hù)罩；烘干罐金屬外殼保護(hù)接地并保證接地電阻小于10 Ω，干燥罐靜電保護(hù)接地電阻小于100 Ω，電加熱器與金屬支架間設(shè)置電氣絕緣，絕緣電阻≥1ΜΩ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，其特征在于，干燥罐罐頂裝設(shè)雙排氣管路，一個(gè)排氣管路裝設(shè)重力閥，當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力超標(biāo)自動(dòng)泄壓，另一排氣管路上裝設(shè)排氣閥，總排氣管路安裝防止氣體回流的止回閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)涂層充氮控氧密閉循環(huán)干燥設(shè)備，其特征在于，安全檢測(cè)系統(tǒng)包括溫度計(jì)、壓力表以及氧濃度計(jì)，所述溫度計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)氣體溫度，所述壓力表實(shí)時(shí)檢測(cè)干燥罐內(nèi)氣體壓力，所述氧濃度計(jì)檢測(cè)干燥罐內(nèi)氧氣濃度。
【文檔編號(hào)】B05D3/04GK203635456SQ201320788557
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】田震, 劉興家 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 沈陽(yáng)維科真空技術(shù)有限公司