一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備及工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備及工藝，該設備用以干燥有機涂層；設備包括：干燥罐、安全檢測系統、自動控制系統、泄壓裝置、循環風機、氣體加熱裝置、充氮系統、抽真空系統、氣體循環回路；所述密閉循環干燥設備的各組成部分密閉連接，氮氣循環使用；本發明專利技術干燥前抽真空排去干燥罐內的空氣，通過充入氮氣，控制干燥罐內的氧氣濃度低于最小需氧濃度，運行時干燥罐內氣流處于保持微正壓，密閉，全循環狀態等方法，使干燥設備系統內可燃氣體濃度不再受限于（GB14443-2007）第4.3.2.2規定，運行時干燥罐內含高溫、高濃度的可燃氣體不外排，干燥完畢抽真空排去干燥罐內的混合氣體，從而實現了有機涂層干燥過程中安全性提高，節能效果明顯，干燥效率極大提高。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備及工藝，該設備用以干燥有機涂層；設備包括：干燥罐、安全檢測系統、自動控制系統、泄壓裝置、循環風機、氣體加熱裝置、充氮系統、抽真空系統、氣體循環回路；所述密閉循環干燥設備的各組成部分密閉連接，氮氣循環使用；本專利技術干燥前抽真空排去干燥罐內的空氣，通過充入氮氣，控制干燥罐內的氧氣濃度低于最小需氧濃度，運行時干燥罐內氣流處于保持微正壓，密閉，全循環狀態等方法，使干燥設備系統內可燃氣體濃度不再受限于（GB14443-2007）第4.3.2.2規定，運行時干燥罐內含高溫、高濃度的可燃氣體不外排，干燥完畢抽真空排去干燥罐內的混合氣體，從而實現了有機涂層干燥過程中安全性提高，節能效果明顯，干燥效率極大提高。【專利說明】一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備及工藝
本專利技術涉及循環干燥的
，特別涉及一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備及工藝。
技術介紹
一般熱風循環干燥設備用于干燥中藥片、包裝瓶、瓜果脫水等在技術上是可行的，因為物料在干燥過程中揮發的可燃氣體很少。但在有可燃氣體揮發的物料干燥過程中，如涂料、皮革、塑料、布料和紙品干燥過程中，因物料中含有有機溶劑，有機溶劑在干燥過程中揮發、釋放，導致了烘干罐可燃氣體濃度一直增加，只要有機溶劑的濃度達到了爆炸濃度下限，因高溫、設備接地接觸不良引起靜電積聚、或設備防爆缺陷產生火花，就可能產生爆炸。為防止干燥罐內可燃氣體發生爆炸事故，現有熱風循環干燥設備的技術原理主要包括:一方面控制一切可能的點火源，包括靜電接地、設備防爆、控制干燥溫度等，另一方面，通過防止可燃氣體濃度達到爆炸濃度極限。主要措施有:設置專用通風系統以保證烘干室內任何部位在任何工作狀態下可燃氣體的濃度都低于爆炸下限。安全通風包括:供給新鮮空氣；將廢氣排至適當區域；組織合理的空氣循環氣流等；同時在烘干設備內設置可燃氣體濃度檢測報警裝置、電氣安全連鎖裝置和泄壓設施。但是，上述方法在干燥罐內可燃氣體的量達到一定的濃度的條件下也可能發生爆炸，存在著較大的風險。同時，因為干燥過程中熱風排出，耗能高；且需要加熱補充的新鮮空氣導致干燥時間長，干燥效率低。
技術實現思路
根據GB14443-2007《涂裝作業安全規程涂層烘干室安全技術規定》，烘干室根據工藝需要設置空氣循環系統，其氣流布置應同時滿足使室內的可燃氣體不產生積聚的要求。烘干室的安全通風系統應使用有組織氣流通風，以保證烘干室內揮發性溶劑或懸浮粉末的濃度低于爆炸下限，并且烘干室內可燃氣體最高體積濃度不應超過爆炸下限值的25%。現有熱風循環干燥設備由于需要將含有可燃氣體的高溫氣體排走，同時供給大量的新鮮空氣，一方面因加熱新鮮空氣導涂層烘干時間也較長，干燥效率降低，另一方面，因為干燥過程中大量的含有可燃氣體的高溫氣體排走，造成能量損失或新增余熱利用設施引起投資過大。為了克服現有的熱風循環干燥設備節能效果差，安全性能低，本專利技術專利提供一種新型熱風循環干燥設備，通過控制或降低干燥罐內的氧氣濃度，即使干燥設備系統內可燃氣體濃度達到爆炸濃度極限也不能爆炸。本專利技術的另有目的在于，提供一種上述干燥設備的干燥工藝。為了達到上述第一目的，本專利技術采用以下技術方案:一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備，所述充氮控氧密閉循環干燥設備用以干燥有機涂層；干燥設備包括:干燥罐、安全檢測系統、自動控制系統、泄壓裝置、循環風機、氣體加熱裝置、充氮系統、抽真空系統、氣體循環回路；所述密閉循環干燥設備的各組成部分密閉連接，氮氣循環使用；所述干燥罐底端設置有圓盤，圓盤上均勻設置氣孔，熱風穿過氣孔干燥圓盤上方的被干燥物品表面涂層；所述被干燥物品在干燥前先放在干燥罐圓盤上，被干燥物品表面涂層被140-160°C的熱風干燥；所述氣體加熱裝置加熱氮氣至140-160°c，風力驅動單元將氮氣送入干燥罐；所述被干燥物品在干燥完畢，先打開干燥罐罐蓋，從所述干燥罐上方取出。優選的，在干燥罐底設置氮氣進氣管路，氮氣進氣管路接入2個充氮管路，一個充氮管路在快速充氮和應急充氮時使用，另一個為微充氮管路，在保障系統處于微正壓狀態時使用。優選的，所述干燥罐泄壓面積按照立方米容積0.05~0.22m2進行設計，泄壓裝置朝向非操作區域。優選的，所述干燥罐內部電氣導線設置耐高溫絕緣層，干燥罐外部電氣連接端設置防護罩；烘干罐金屬外殼保護接地并保證接地電阻小于10 Ω，干燥罐靜電保護接地電阻小于100 Ω，電加熱器與金屬支架間設置電氣絕緣，絕緣電阻≥IMΩ。優選的，干燥罐罐頂裝設雙排氣管路，一個排氣管路裝設重力閥，當設備內壓力超標自動泄壓，另一排氣管路上裝設排氣閥，總排氣管路安裝防止氣體回流的止回閥。優選的，安全檢測系統包括溫度計、壓力表以及氧濃度計，所述溫度計實時檢測氣體溫度，所述壓力表實時檢測干燥罐內氣體壓力，所述氧濃度計檢測干燥罐內氧氣濃度。為了達到上述第二目的，本專利技術采用以下技術方案:一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備的干燥工藝，包括下述步驟:步驟1、放入待烘干的工件，關閉罐蓋，密閉系統；步驟2、干燥罐抽真空后，打開充氮閥門；步驟3、干燥罐內處于常壓狀態時關閉充氮閥門，打開微充氮閥門保持系統微正壓狀態；步驟4、確保氧氣濃度低于5%，啟動循環風機；步驟5、啟動電加熱器，進行烘干作業；步驟6、烘干完成后，關閉電加熱器，使設備冷卻；步驟7、關閉循環風機；步驟8、關閉充氮閥門，干燥罐抽真空；步驟9、確定可燃氣體濃度低于爆炸濃度下限；步驟10、打開罐蓋，取出烘干后的工件。優選的，通過控制干燥罐內的氧氣濃度低于最小需氧濃度，干燥過程中含高溫、高濃度的可燃氣體不外排。優選的，自動控制系統應保證開機時先抽真空，再啟動氮氣循環風機，然后啟動加熱系統；停機時先關閉加熱系統，干燥罐再抽真空；將氧濃度與充氮控制系統、排氣系統進行安全聯鎖，當氧氣濃度高于設定值時，充氮管路自動打開，充入氮氣，排氣系統自動排出部分氣體，直至氧氣濃度低于限值。優選的，在放入工件后，應先對整個設備內部環境進行氮氣置換，當氧濃度低于安全標準后再開啟加熱系統進行烘干作業；在干燥罐頂部、底部、中部安裝若干氧濃度計用于實時監測設備內氧氣濃度，氧濃度安全限值為體積濃度5%，氧濃度計應與自動控制、監測報警裝置進行聯鎖；干燥為密閉循環狀態，不能有外界空氣進入。本專利技術相對于現有技術具有如下的優點及效果:1、相比傳統邊排氣、邊補充新鮮空氣的干燥工藝，本專利技術通過抽真空技術排去空氣，充入氮氣，運行時干燥罐內含高溫、高濃度的可燃氣體不外排，環保需要處理有機揮發性氣體的量大在縮小。2、因為補充氮氣的量減小，氮氣加熱時間縮小，因此在同等干燥質量條件下，干燥所需要時間減少，干燥效率提高，極大地改善節能效果。3、干燥設備系統內可燃氣體濃度不再受限于(GB14443-2007)第4.3.2.2規定，在循環系統中充入氮氣，通過控制干燥罐內的氧氣濃度低于最小需氧濃度，即使干燥罐內可燃氣體濃度達到爆炸濃度極限，遇點火源也不會發生爆炸。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術充氮控氧熱風循環干燥設備示意圖；圖2為本專利技術充氮控氧熱風循環干燥工藝流程圖。附圖標記說明:1、氧濃度計；2、壓力表；3、最小壓力閥；4、安全照明燈；5、溫度計；6、泄壓裝置；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有機涂層充氮控氧密閉循環干燥設備，其特征在于，所述充氮控氧密閉循環干燥設備用以干燥有機涂層；所述充氮控氧密閉循環干燥設備包括：干燥罐、安全檢測系統、自動控制系統、泄壓裝置、循環風機、氣體加熱裝置、充氮系統、抽真空系統、氣體循環回路；所述密閉循環干燥設備的各組成部分密閉連接，氮氣循環使用；所述干燥罐底端設置有圓盤，圓盤上均勻設置氣孔，熱風穿過氣孔干燥圓盤上方的被干燥物品表面涂層；所述被干燥物品在干燥前先放在干燥罐圓盤上，被干燥物品表面涂層被140?160℃的熱風干燥；所述氣體加熱裝置加熱氮氣至140?160℃，風力驅動單元將氮氣送入干燥罐；所述被干燥物品在干燥完畢，打開干燥罐罐蓋，從所述干燥罐上方取出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：田震，劉興家，
申請(專利權)人：華南理工大學，沈陽維科真空技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44