一种喷涂用高纯氮气的制备装置及喷涂设备的制作方法

本发明涉及喷涂，具体涉及一种喷涂用高纯氮气的制备装置及喷涂设备。

背景技术：

1、有气喷涂是一种高效的生产作业手段，适用于工业自动化生产，是现今最普遍的一种涂装方式，广泛应用于制造业的各个领域。传统的空气喷涂技术以压缩空气作为涂料的动力载流体，其原理是通过喷枪使用压缩空气来让油漆雾化，涂覆于物体表面。然而，空气喷涂存在漆膜不均匀、成膜较厚、操作危险以及喷涂后的漆膜干燥时间较长等问题。

2、为解决上述问题，逐渐发展出氮气喷涂技术。氮气喷涂技术采用氮气替代原有的压缩空气，同等压力下，氮气雾化液滴速度为空气的两倍，氮气喷涂速度比空气喷涂速度快一倍。因此氮气喷涂过程中降低喷涂压力就能够达到与空气喷涂相同效果，而喷涂压力降低还能够进一步减少涂料反弹，并且氮气喷涂中没有空气喷涂的湍流现象，能够减少涂料过喷，相比原有空气喷涂，氮气喷涂可以提高涂料上漆率，节省涂料和稀释剂，降低voc排放。另外，氮气为惰性气体，无油无水不溶于任何溶剂，挥发速度快，不与涂料发生任何反应。

3、目前的氮气喷涂工艺中使用的氮气是以空气为原料，碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附原理和碳分子筛选择性吸附氧气和氮气原理，将氮气和氧气分离的工业氮气。工业氮气作为载流体进行喷涂时，只能代替压缩空气进行质量要求不高的简单初步喷涂，无法实现更高质量的喷涂工作，因此，需要提供一种喷涂效果更好的喷涂装置。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为解决现有技术中存在的工业氮气只能进行质量要求不高的简单初步喷涂，无法实现更高质量的喷涂的问题，本发明提供一种喷涂用高纯氮气的制备装置及喷涂设备。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一种喷涂用高纯氮气的制备装置，包括：

6、除杂除水组件，与外置压缩空气气源连接，用于去除压缩空气气源中的水分以及非气体杂质；

7、膜滤器组件，与所述除杂除水组件连接，用于对去除水分和非气体杂质后的压缩空气进行分离，得到富氧压缩气体以及高纯压缩氮气；

8、加热蓄能组件，与所述膜滤器组件连接，用于对高纯压缩氮气进行加热以及储存；

9、外输组件，与所述加热蓄能组件连接，用于将加热后的高纯压缩氮气输送至喷涂装置。

10、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，所述除杂除水组件包括至少一个精密滤器。

11、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，还包括进气组件，所述进气组件包括进气接口、进气管路以及第一切断阀；所述进气接口与外置压缩空气气源连接，所述进气管路的两端分别与所述进气接口以及所述精密滤器的进气口连接，所述第一切断阀设置在所述进气管路上，位于所述进气接口以及所述精密滤器之间。

12、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，所述膜滤器组件包括至少一个膜滤器，所述膜滤器中内置高聚合纤维膜；

13、所述膜滤器的氧气出气口与富氧排空管连接。

14、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，所述膜滤器组件与所述除杂除水组件通过第一气体管路连接，所述第一气体管路上设置第一压力表以及第一调节阀；

15、所述膜滤器组件与所述加热蓄能组件通过第二气体管路连接，所述第二气体管路上设置第二调节阀、单向阀以及流量仪；所述流量仪用于检测所述膜滤器组件的产生的高纯压缩氮气量；

16、所述第一气体管路的出气口与进气集流管连接，所述进气集流管的另一端与所述膜滤器的进气口连接；

17、所述膜滤器的氮气出气口与出气集流管连接，所述出气集流管的另一端与所述第二气体管路的进气口连接。

18、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，所述外输组件包括主外输气体管路以及至少一路支路外输气体管路，所述主外输气体管路的两端分别和加热蓄能组件的出气口以及所述支路外输气体管路连接，所述支路外输气体管路的出气口设置气体出口接头；所述主外输气体管路上设置温度传感器以及温度显示表；所述支路外输气体管路上设置第三调节阀；

19、所述支路外输气体管路上还设置第三压力表。

20、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，所述加热蓄能组件包括加热器以及气体蓄能器，所述加热器设置在所述气体蓄能器的内部；

21、所述气体蓄能器上设置第二压力表，所述第二压力表用于检测所述气体蓄能器内的压力。

22、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，所述膜滤器组件还包括气体检测仪，

23、所述气体检测仪通过连接管路与所述出气集流管连接，所述气体检测仪用于对高纯压缩氮气的纯度进行检测，若检测到高纯压缩氮气的纯度大于等于99.999％，高纯压缩氮气进入加热蓄能组件进行加热以及储存，若检测到高纯压缩氮气的纯度小于99.999％，高纯压缩氮气重新进入膜滤器组件进行分离；

24、所述连接管路上设置第二切断阀。

25、如上所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，优选地，还包括控制组件，所述控制组件与所述流量仪、所述温度传感器以及所述气体检测仪连接，用于接收所述所述流量仪、所述温度传感器以及所述气体检测仪反馈的信号；

26、所述控制组件还与所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀以及所述加热器连接，用于控制所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀的打开程度，以及控制所述加热器的输出功率。

27、本发明还提供一种喷涂设备，包括上述喷涂用高纯氮气的制备装置，以及喷涂装置；所述喷涂装置与所述外输组件连接。

28、(三)有益效果

29、本发明通过除杂除水组件对压缩空气进行过滤，除杂后气体分离时不会造成膜滤器组件的损坏，除水后气体不含水分，能够加快漆膜的干燥速度，缩短干燥时间，最大程度减少漆膜形成影响。膜滤器组件通过利用不同气体分子的溶解度和扩散系数不同，将氧气等粒径较小的气体与氮气进行分离，得到的富氧压缩气体可以进行排放，同时得到粒径均匀的高纯氮气。加热蓄能组件将高纯氮气进行加热至一定温度，能够降低涂料粘度，促进涂料表面流平，提高喷涂的质量，还能够进一步加快漆膜的干燥速度。

技术特征：

1.一种喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，所述除杂除水组件包括至少一个精密滤器(3)。

3.根据权利要求2所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，还包括进气组件，所述进气组件包括进气接口(1)、进气管路(24)以及第一切断阀(2)；所述进气接口(1)与外置压缩空气气源连接，所述进气管路(24)的两端分别与所述进气接口(1)以及所述精密滤器(3)的进气口连接，所述第一切断阀(2)设置在所述进气管路(24)上，位于所述进气接口(1)以及所述精密滤器(3)之间。

4.根据权利要求1所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，所述膜滤器组件包括至少一个膜滤器(7)，所述膜滤器(7)中内置高聚合纤维膜；

5.根据权利要求4所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，所述膜滤器组件与所述除杂除水组件通过第一气体管路(25)连接，所述第一气体管路(25)上设置第一压力表(4)以及第一调节阀(5)；

6.根据权利要求5所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，所述外输组件包括主外输气体管路(27)以及至少一路支路外输气体管路(28)，所述主外输气体管路(27)的两端分别和加热蓄能组件的出气口以及所述支路外输气体管路(28)连接，所述支路外输气体管路(28)的出气口设置气体出口接头(21)；所述主外输气体管路(27)上设置温度传感器(17)以及温度显示表(18)；所述支路外输气体管路(28)上设置第三调节阀(19)；

7.根据权利要求6所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，所述加热蓄能组件包括加热器(15)以及气体蓄能器(16)，所述加热器(15)设置在所述气体蓄能器(16)的内部；

8.根据权利要求7所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，所述膜滤器组件还包括气体检测仪(11)，

9.根据权利要求8所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，其特征在于，还包括控制组件(23)，所述控制组件(23)与所述流量仪(13)、所述温度传感器(17)以及所述气体检测仪(11)连接，用于接收所述所述流量仪(13)、所述温度传感器(17)以及所述气体检测仪(11)反馈的信号；

10.一种喷涂设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的喷涂用高纯氮气的制备装置，以及喷涂装置；所述喷涂装置与所述外输组件连接。

技术总结
本发明涉及一种喷涂用高纯氮气的制备装置及喷涂设备，喷涂用高纯氮气的制备装置包括：去除压缩空气气源中的水分以及非气体杂质的除杂除水组件，对除杂的压缩空气进行分离，得到富氧压缩气体以及高纯压缩氮气的膜滤器组件，对高纯压缩氮气进行加热以及储存的加热蓄能组件，以及将加热后的高纯压缩氮气输送至喷涂装置的外输组件。本发明通过除杂除水组件对压缩空气进行过滤，能够缩短漆膜的干燥时间，膜滤器组件将氧气等粒径较小的气体与氮气进行分离，得到的富氧压缩气体可以进行排放，同时得到粒径均匀的高纯氮气。加热蓄能组件将高纯氮气加热至一定温度，能够降低涂料粘度，促进涂料表面流平，提高喷涂的质量，并进一步加快漆膜的干燥。

技术研发人员：冯国华
受保护的技术使用者：天津博奕能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13