一种涂装线烘道余热利用系统的制作方法

1.本发明涉及工件涂装技术领域，特别是涉及一种涂装线烘道余热利用系统。


背景技术：

2.工件涂装即指对金属和非金属工件表面覆盖保护层或装饰层。随着工业技术的发展，深入到国民经济的多个领域。现有涂装生产线的发展经历了由手工到生产线、到自动生产线的发展过程。涂装工艺可以简单归纳为；前处理
→
喷涂
→
干燥或固化
→
三废处理。随着经济的发展，以及国外涂装技术的发展，通过技术引进和与国外技术的交流，涂装技术开始飞速的发展，在涂装自动化生产方面，静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用、粉末喷涂技术的研制及推广，特别是中国家电行业、日用五金、钢制家具，铝材构件、电器产品、汽车工业等领域的蓬勃发展，使涂装事业有了明显的进步。
3.其中，三废处理是采取多种措施对工业生产排放的废气、废水、废渣进行处理和合理利用的系统工程。工业生产排出的废气中含有一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氮氧化物、氟化氢、氯化氢、甲醛、氨等有害气体；废水中有含有原油或石油制品的废水，含碱或硫化物的废水，含重金属（铬、镉、镍、铜等）离子的废水，含酸、碱、氰化物的废水，以及热水等；固体废物为被丢弃的固体和泥状物质，其中有些是从废水和废气中分离出来的固体颗粒等。对于三废处理现有的手段基本都能够满足排放标准。但是三废特别是在工件涂装的废气中往往含有大量的预热。对于涂装生产线而言，烘道进出口的废气，大部分为冷热交换的热气，voc浓度较低（通过废气燃烧风机控制出口voc浓度），目前通常采用计划直排（粉末烘道需做除尘）；同时烘道内部因烘烤工件涂料，会有高浓度voc挥发，通过废气焚烧风机抽出，并送入加热系统进行预热后焚烧，焚烧尾气通过换热烟管进行水份烘道余热利用后排出，另外为了降低进出口voc浓度，废气焚烧风机配置需大于理论计算出的高浓度废气量，使烘道内的voc不外溢。可见现有涂装生产线基本都是重点在考虑如何控制voc浓度，对于废气预热的利用，通常采用直排或者简单的余热利用，余热利用效率较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涂装线烘道余热利用系统，能够解决现有涂装生产线余热利用效率较低的问题。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种涂装线烘道余热利用系统，包括烘道、热风循环系统以及排气系统，所述的烘道的数量至少为一条，待涂装的工件自烘道的进口进入烘道，涂装完成的工件从烘道的出口脱离烘道，排气系统与出口连通，所述的烘道在进口和出口处设置有热交换室，所述进口和出口的顶部均设置有第一风口，所述进口和出口的底部均设置有第二风口，热风循环系统与第一风口联通并将出口处工件上的余热抽至第二风口，第一风口和第二风口之间在热风循环系统的作用下形成自下而成的垂直热风幕，所述垂直热风幕为垂直热交换结构；所述的烘道为半封闭式烘道，未经涂装的工件所处的烘道段为第一烘道，经涂装
完成并带有余热的工件所处的烘道段为第二烘道，第一烘道与进口连通，第二烘道与出口连通，第一烘道和第二烘道至少之间存在一个热交换区域，在所述的热交换区域中第一烘道和第二烘道并行布置且第二烘道中工件上的余热直接对第一烘道中的工件进行预热；其中，涂装生产线烘道中的加热系统采用现有手段，工件从第一烘道通过挂具进入到第二烘道时，可以隔离设置，也可以连通设置，根据实际的涂装工艺进行，如果涂装的加热工艺有保温时长要求，则需要隔离，如果没有保温时长要求，则可以连通设置。
6.所述的出口与进口不对称设置，由所述的出口与进口不对称设置在出口与进口之间形成水平流动区域，在所述水平流动区域内由于第一烘道和第二烘道中工件的相向运动形成水平的风向流动，通过该水平的风向流动将第二烘道中工件的余热带至第一烘道中并对第一烘道中的工件进行预热，该水平流动区域中第一烘道和第二烘道形成水平热交换结构。
7.所述的第一风口和第二风口处的风速为v1，第一烘道和第二烘道中工件的移动速度为v2，v1=1.5~2v2。
8.所述的进口距离热交换室最外端的距离小于所述出口距离热交换室最外端的距离，进口和出口之间在第一烘道和第二烘道中工件的相向运动时形成从第二烘道到第一烘道的风向流动。
9.所述的第二风口由安装在热交换室底部的风盒形成，风盒与所述热风循环系统连通。
10.所述的风盒上设置多个交错分布的条形槽，该条形槽形成第二风口。
11.所述的出口与进口均为大小可调的仿形口。该仿形口为涂装生产线的常见的仿形门，本技术中仿形口的大小可以根据工件大小进行自由调节。如采用倒三角仿形口，其门型采用尺寸采用可调节的方式，既可以采用手动调节方式，也可以采用自动调节方式，只要满足仿形口尺寸根据工件大小可调即可。
12.所述的热风循环系统包括抽风罩、动力风机以及风管，所述抽风罩安装在热交换室顶部并与第一风口连通，动力风机带动抽风罩对热交换室进行抽风，并通过风管将热风送至第二风口。
13.所述的热交换室的最外端设置有保温板，该保温板上设置有出口和进口匹配的开口。
14.所述的烘道的数量至少为两条，排气系统的出口连接至该排气系统所在烘道的涂装加热系统中或连接至其余烘道的涂装加热系统中。
15.所述的排气系统与出口之间还设置有水浴加热系统。本技术中水浴加热系统将余热处理后的废气通过和冷水管接触，进一步利用废气中含有的热量，可以将水温加热并保持在10
‑
20℃，以做他用。
16.本发明的有益效果是：（1）、通过垂直热风幕形成的垂直热交换结构、第一烘道和第二烘道至少之间存在一个热交换区域、以及水平流动区域中第一烘道和第二烘道形成水平热交换结构来保证冷热工件从进口到出口之间一直在持续地进行冷热交换，垂直的热风幕可以减少冷空气的进入以及冷空气对烘道内热量的损耗，第一烘道和第二烘道之间的热交换区域可以加快冷工件的预热，平热交换结构可以进一步减少因为工件进出引起的热量损失，将余热最大化得
抽入热风循环系统中，提高了整个系统的余热利用效率；（2）、在排气系统与出口之间还设置有水浴加热系统，进一步提供废气余热的利用效率。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明烘道未封闭端的结构示意图；图3为本发明热交换区域的结构示意图；图4为本发明水平流动区域的结构示意图；图5为本发明风盒的结构示意图。
18.图中，1
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烘道，2
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热风循环系统，3
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排气系统， 101
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进口，102
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出口，103
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热交换室，104
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第一风口，105
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第二风口，106
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第一烘道，107
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第二烘道，108
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热交换区域，109
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水平流动区域，110
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保温板，201
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抽风罩，202
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动力风机，203
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风管。
具体实施方式
19.下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
20.如图1
‑
图2所示，一种涂装线烘道余热利用系统，包括烘道1、热风循环系统2以及排气系统3，所述的烘道1的数量至少为一条，待涂装的工件自烘道1的进口101进入烘道，涂装完成的工件从烘道1的出口102脱离烘道，排气系统3与出口102连通，所述的烘道1在进口101和出口102处设置有热交换室103，所述进口101和出口102的顶部均设置有第一风口104，所述进口101和出口102的底部均设置有第二风口105，热风循环系统2与第一风口104联通并将出口102处工件上的余热抽至第二风口105，第一风口104和第二风口105之间在热风循环系统2的作用下形成自下而成的垂直热风幕，所述垂直热风幕为垂直热交换结构；如图3所示，所述的烘道1为半封闭式烘道，未经涂装的工件所处的烘道段为第一烘道106，经涂装完成并带有余热的工件所处的烘道段为第二烘道107，第一烘道106与进口101连通，第二烘道107与出口102连通，第一烘道106和第二烘道107至少之间存在一个热交换区域108，在所述的热交换区域108中第一烘道106和第二烘道107并行布置且第二烘道107中工件上的余热直接对第一烘道106中的工件进行预热；作为优选的，烘道1至少设置成包含一段坡道结构形式的烘道，坡道的角度为20
‑
35
°
为宜。
21.如图4所示，所述的出口102与进口101不对称设置，由所述的出口102与进口101不对称设置在出口102与进口101之间形成水平流动区域109，在所述水平流动区域109内由于第一烘道106和第二烘道107中工件的相向运动形成水平的风向流动（工件的相向运动以及工件之间的温差，会引起对流），通过该水平的风向流动将第二烘道107中工件的余热带至第一烘道106中并对第一烘道106中的工件进行预热，该水平流动区域109中第一烘道106和第二烘道107形成水平热交换结构。
22.所述的第一风口104和第二风口105处的风速为v1，第一烘道106和第二烘道107中工件的移动速度为v2，v1=1.5~2v2。
23.所述的进口101距离热交换室103最外端的距离小于所述出口102距离热交换室
103最外端的距离，进口101和出口102之间在第一烘道106和第二烘道107中工件的相向运动时形成从第二烘道107到第一烘道106的风向流动。
24.所述的第二风口105由安装在热交换室103底部的风盒形成，风盒与所述热风循环系统2连通。
25.如图5所示，所述的风盒上设置多个交错分布的条形槽，该条形槽形成第二风口105。
26.所述的出口102与进口101均为大小可调的仿形口。
27.所述的热风循环系统2包括抽风罩201、动力风机202以及风管203，所述抽风罩201安装在热交换室103顶部并与第一风口104连通，动力风机202带动抽风罩201对热交换室103进行抽风，并通过风管203将热风送至第二风口105。
28.所述的热交换室103的最外端设置有保温板110，该保温板110上设置有出口102和进口101匹配的开口。
29.所述的烘道1的数量至少为两条，排气系统3的出口连接至该排气系统3所在烘道1的涂装加热系统中或连接至其余烘道1的涂装加热系统中。
30.所述的排气系统3与出口102之间还设置有水浴加热系统。
31.本技术中，冷工件进（常温），热工件出（150℃）；冷工件喷涂后，进入烤箱固化，涂层固化完全后，工件流出烤箱。在此工程中工件越重携带的能量越高。所以，本技术让工件的进、出口合并在一起，组成一个热交换室体。在此室体底部安装第二风口（送风槽），室体顶部安装抽风罩，并增加动力风机及风管系统，让热交换室体内的空气在工件表面加速循环流动，循环空气吸收热工件的热量后，传递给冷工件，使出来的热工件迅速降温、进入的冷工件迅速升温，以达到降低能耗的目的。同时冷热工件因相对运行，热工件表面的辐射热能被冷工件吸收，工件进出烤箱，需预留进出口，而进出口敞口面积越大，则进入烤箱的冷空气越多，进入冷空气越多，则能耗越高，所以根据工件的形状设置组合式仿形门（仿形门+尺寸调节板），以降低冷空气的进入量，来降低能耗。水平热交换结构将进出口处的余热带至垂直热交换结构，形成余热的综合循环利用方式。
32.在以上基础上，还是会有冷空气的进入，冷空气的进入量，不仅和上述进出口面积有关，还和冷空气的温度有关。而通过上述动力风机以及风罩风槽的布置，使原本从烤箱进出口顶排出的高温烟气，送入到烤箱进出口底部，形成一道自下而上的热空气风幕墙，此墙不仅隔断了冷空气的进入，而且还会让工件夹带的冷空气被动升温，减少冷空气与排放的高温废气间的温差，来降低能耗。
33.如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的一种。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的一种，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。