一种节能型密闭无水涂覆工艺系统的制作方法

本发明涉及喷涂领域，具体地，涉及一种节能型密闭无水涂覆工艺系统。

背景技术：

喷涂广泛运用于电子元件表面涂覆、家具涂装等行业。涂料中含有一定比例的溶剂，喷涂作业中还需要添加稀释剂，因而在喷涂、流平及干燥过程中会产生大量的挥发性有机物，其中含苯有机物毒性很大，不仅对操作工人的身体造成直接危害，同时也污染了周围的大气环境。虽然颜料在涂料中所占的比例很小，进入废气中也很少，但是因其有很强的着色能力，造成废气的颗粒带有颜色；作为涂料的溶剂具有挥发性，挥发到空气中，是喷涂废气中的主要污染物。

为了减少废气的排放和其对人体的危害，很有必要设计一种节能环保、工艺简单的涂覆工艺系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能型密闭无水涂覆工艺系统。

本发明采用超临界液态二氧化碳作为涂覆载体，其对有机涂料具有较强的可溶解性，还具有低粘度、易扩散的特点，有助于溶解混合溶液向固体基质的渗透。二氧化碳分别以气态和液态的形式在各个装置和管道中循环，通过气态和液态二氧化碳之间的重复转换对待涂器件进行涂覆处理，并且回收二氧化碳气化产生的冷量来实现节能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种节能型密闭无水涂覆工艺系统，所述节能型密闭无水涂覆工艺系统包括二氧化碳气罐、循环混合罐、分离式热管、压缩机、低温冷却室、涂料供应管、涂料混合室、涂覆室和二氧化碳回收罐，

所述分离式热管包括分离式热管热端和分离式热管冷端，所述分离式热管热端和分离式热管冷端通过第一节能管和第二节能管相连通并形成回路，所述分离式热管冷端设置于所述涂覆室内；

所述二氧化碳气罐、压缩机、低温冷却室、涂料混合室、涂覆室、二氧化碳回收罐和循环混合罐依次相连通，所述涂料供应管与涂料混合室相连通；所述分离式热管冷端设置于二氧化碳气罐和压缩机相连通的管道上；

所述循环混合罐设置于二氧化碳气罐与分离式热管冷端相连通的管道上并与两者相连通，或，所述循环混合罐设置于压缩机与低温冷却室相连通的管道上并与两者相连通。

在本发明中，二氧化碳回收罐中的气态二氧化碳与二氧化碳气罐输进系统的二氧化碳在循环混合罐中混合，进而实现二氧化碳回收循环再用。二氧化碳回收罐中的气态二氧化碳还可与经过压缩机提压后的二氧化碳在循环混合罐中混合，在高压条件下实现二氧化碳回收再用。本发明采用分离式热管将涂覆室内因液态二氧化碳气化产生的冷量回收，并对压缩机进口前的气态二氧化碳进行降温冷却，降低压缩机气态二氧化碳的出口温度，提高能源利用效率。

作为一种优选的技术方案，所述循环混合罐设置于二氧化碳气罐与分离式热管冷端相连通的管道上并与两者相连通。

作为另一种优选的技术方案，所述循环混合罐和二氧化碳气罐之间设置有第一止回阀，所述压缩机与低温冷却室之间设置有第二止回阀。

优选地，所述循环混合罐设置于压缩机与低温冷却室相连通的管道上并与两者相连通。

优选地，所述分离式热管热端与压缩机之间设置有第一止回阀，所述压缩机与循环混合罐之间设置有第二止回阀。

优选地，所述低温冷却室和涂料混合室相连通的管道上设置有第一闸阀。

优选地，所述涂料混合室和涂覆室相连通的管道上设置有智能控制阀。智能控制阀能够实现对二氧化碳流体进行智能控制，当需要二氧化碳流体时关闭出口打开进口，进行涂覆时都关闭，排出二氧化碳流体时，打开出口阀门。

优选地，所述涂覆室和二氧化碳回收罐相连通的管道上设置有泄压阀。利用泄压阀门对涂覆室进行减压，使得液态二氧化碳气化，进行回收，排进二氧化碳回收罐中。

优选地，所述泄压阀设置于所述涂覆室的上部。

优选地，所述涂覆室内设置有用于放置和固定待涂器件的平板台或挂勾。

在本发明中，所述压缩机可选用射流泵，比如多股射流泵、多级射流泵和脉冲射流泵等。

在本发明中，可在涂料混合室内对液态二氧化碳进行调压调温度，并且自定义设置涂料比例从而控制涂层厚度和色度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明采用密闭无水涂覆方法代替传统的开式喷涂、涂漆方式来实现无水涂覆，整个涂覆工艺一体化设计，封闭无泄漏，避免废气扩散至大气环境中而对环境造出污染和对人体造成危害，满足卫生要求，与此同时还避免了因外界环境的粉尘进入涂覆系统而影响涂覆效果；

（2）本发明的溶剂载体采用二氧化碳，可以回收利用，与有机试剂相比，具有无毒、阻燃，无溶剂残余，廉价易得，使用安全，不会污染环境等优点，而且还可以为环境提供惰性环境，节约能源与资源；

（3）本发明通过分离式热管将涂覆室内液态二氧化碳气化产生的冷量回收，降低压缩机进口前的气体温度，进而减少能耗实现节能，符合国家节能减排的要求；

（4）本发明提供的节能型密闭无水涂覆工艺系统为一体式设计，安装简单，性能稳定，系统效率跟外界气候关系不大，任何地区、任何气候条件下均可保证涂覆效果。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种节能型密闭无水涂覆工艺系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的一种节能型密闭无水涂覆工艺系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

图1为本实施例提供的一种节能型密闭无水涂覆工艺系统的结构示意图，如图1所示，所述节能型密闭无水涂覆工艺系统包括二氧化碳气罐1、循环混合罐2、分离式热管4、压缩机5、低温冷却室7、涂料供应管9、涂料混合室10、涂覆室12和二氧化碳回收罐14，

所述分离式热管4包括分离式热管热端41和分离式热管冷端42，所述分离式热管热端41和分离式热管冷端42通过第一节能管15和第二节能管16相连通并形成回路，所述分离式热管冷端42设置于所述涂覆室12内；

所述二氧化碳气罐1、压缩机5、低温冷却室7、涂料混合室10、涂覆室12、二氧化碳回收罐14和循环混合罐2依次相连通，所述涂料供应管9与涂料混合室10相连通；所述分离式热管冷端42设置于二氧化碳气罐1和压缩机5相连通的管道上；

所述循环混合罐2设置于二氧化碳气罐1与分离式热管冷端42相连通的管道上并与两者相连通。其中，所述循环混合罐2和二氧化碳气罐1之间设置有第一止回阀3，所述压缩机5与低温冷却室7之间设置有第二止回阀6。

在本实施例中，所述低温冷却室7和涂料混合室10相连通的管道上设置有第一闸阀8，所述涂料混合室10和涂覆室12相连通的管道上设置有智能控制阀11，所述涂覆室12和二氧化碳回收罐14相连通的管道上设置有泄压阀13。更为具体地，所述泄压阀13设置于所述涂覆室12的上部。

其中，所述涂覆室12内设置有用于放置和固定待涂器件的平板台或挂勾。

本实施例提供的节能型密闭无水涂覆工艺系统的工作原理如下：

二氧化碳由二氧化碳气罐1进入循环混合罐2，与二氧化碳回收罐14中出来的气态二氧化碳混合，经过第一止回阀3进入分离式热管热端41中降温，然后进入压缩机5提压。压缩机出口的气态二氧化碳压力大，温度也较高，二氧化碳经第二止回阀6后进入超低温的冷却室7内时，高压二氧化碳气体冷凝成为液态。在第一闸阀8开合程度的控制下，液态二氧化碳以设定的流量进入涂料混合室10。在涂料混合室10中，作为载体的液态二氧化碳溶解了由涂料供应管9出来的涂料，溶解后变成混合涂料溶液。闭合泄压阀13，在智能控制阀11的控制下，混合涂料溶液恒压恒流量进入涂覆室12，直至达到设定的容量，此时，闭合智能控制阀11。当器件平台17上的待涂器件表面与混合涂料溶液充分接触后，开启泄压阀13。由于泄压阀13设置在涂覆室12的上部，只有气化后的纯二氧化碳直接经泄压阀13到达二氧化碳回收罐14，而混合涂料溶液中的涂料溶质则随着二氧化碳的气化而均匀地粘附在器件表面，从而完成涂覆过程。由于液态二氧化碳气化时吸收大量热量，产生大量冷量，因而，采用分离式热管中的第一节能管15将这些冷量传送到分离式热管热端41中，对进入压缩机前的气态二氧化碳实行冷却，第二节能管16将分离式热管热端41中气化后的热管介质带回冷端42中低温冷凝，从而实现冷量回收，提高能源利用效率。本发明通过分离式热管实现了冷量的回收利用，有效减少能耗和提高能源利用效率。

所述喷涂系统可以根据待涂器件对涂料种类、涂料比例进行调整，涂料与二氧化碳的比例也可由涂料供应管9控制而得。利用智能控制阀11对涂覆室12内的混合涂料溶液进行压力和温度调节，从而实现对器件涂层的厚度和色度的调节。

可选地，所述密闭涂覆工艺系统中的压缩机5可选用射流泵，比如多股射流泵、多级射流泵和脉冲射流泵等，这些类型的泵设备在传递能量方面的具有较高的效率。

实施例2

图2为本实施例提供的一种节能型密闭无水涂覆工艺系统的结构示意图，与实施例1不同的是，所述循环混合罐2设置于压缩机5与低温冷却室7相连通的管道上并与两者相连通，所述分离式热管热端41与压缩机5之间设置有第一止回阀3，所述压缩机5与循环混合罐2之间设置有第二止回阀6。

在本实施例中，所述节能型密闭无水涂覆工艺系统，二氧化碳由二氧化碳气罐1首先进入分离式热管热端41进行降温，经压缩机5提压后再输进循环混合罐2。与此同时，二氧化碳回收罐14中出来的气态二氧化碳进循环混合罐2，与提压后的二氧化碳混合。

此系统的优点在于涂覆室12内气化后的纯二氧化碳压力较高，因而二氧化碳回收罐14中的气压也高，与提压后的二氧化碳混合时可以继续保持高压状态.与实施例1相比，本实施例提供的涂覆工艺系统可减少高压气体与低压气体混合所造成的㶲损，降低能量损失。

本发明运用处于粘性小、易扩散的液态二氧化碳为载体溶剂，溶解涂料后对待涂器件进行涂覆，并通过回收气体气化产生的冷量冷却高温二氧化碳来实现节能。本发明采用分离式热管把冷量转移压缩机进口处，对气态二氧化碳降温，降低提压后二氧化碳的温度，减少低温冷却室的能耗，实现节能效益。本发明采用闭环式节能无水涂覆的方法代替传统的喷涂方法，极大地增加了涂料利用率和减少了耗水量以及能耗，显著减少废气排放，对喷涂提供了一种密封无尘环境，降低环境污染和危及人体健康的程度，而且安装简单，从节能环保和加工工艺上来说，本发明是一种革新性的涂覆技术。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。