[发明专利]一种节能环保立式漆包烘炉及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及漆包线技术领域，特别是涉及一种节能环保立式漆包机烘炉及其控制方法。 

背景技术

漆包烘炉是漆包机的核心部分，它决定了漆包机的节能指标，环保指标以及漆包线产品的品质水平。本发明人之前提出的专利申请“一种节能环保漆包烘炉”（申请号：200910039710.4）提出了一种解决卧式漆包烘炉节能环保问题的方法，虽然有部分原理可推广到立式漆包机，但因为立式漆包机的工作方式不同，还是有很多部分需要创新才能使之整体上达到较好的节能和环保效果。 

国内现有立式漆包机的节能和环保状态较差，尤其是环保状态极差。环保状态差主要体现在三个污染源的控制效果差，其一是上炉口溢出大量含有机挥发物气体，其二是主排废的催化燃烧不充分，其三是底部涂漆间有暴露且流动的常温油漆挥发出有机溶剂。 

立式漆包机烘炉内的高温气体有自然上升冲出上炉口的动力，而因为所生产漆包线要通过上炉口出来又不能封闭它，所以上炉口溢出含有机挥发物气体是立式漆包烘炉天然的难以解决的问题。国内解决这个问题的方法有两种，一种是上炉口压风法，另一种是下炉口吸风法。

上炉口压风法的基本原理是将对烘烤后漆包线进行风冷的冷却风道与上炉口对接，冷却风道下部设有抽风风机将上炉口溢出的含有机挥发物气体和冷却风抽出排放到大气，冷却风道上部设有向下吹风的吹风风机压住上炉口的热风并冷却位于吹风风机和抽风风机之间的漆包线。国内设备的冷却风道是未作任何特别处理的空腔，只有在压风风机和抽风风机两者的风压配合得很好时，才能使上炉口既无含有机挥发物的热气溢出，又无大量冷风进入烘炉，因而可操作性较差，实际防溢出效果效果不好，所以带来了下炉口吸风法更好的争论。 

所谓下炉口吸风法就是在下炉口吸风产生负压，利用下炉口的负压拉住炉膛内气体使之不从上炉口溢出，这种方法同样很难调节到合适的抽力来产生合适的负压，可操作性也不好。根据漆包线烘烤的工艺要求，炉膛内的温度需要分段控制，蒸发区的温度要比固化区的温度低，所以要尽量使炉膛内气体相对静止，不论是上炉口压风法还是下炉口吸风法，在风压控制稍有不理想时都可能破坏平衡，或使固化区气体压下使蒸发区温度过高并使上炉口冷空气进入固化区，或使蒸发区气体向上使固化区温度过低并使固化区气体从上炉口溢出，总之稍有不慎就会严重影响到工艺。此外，上炉口压风法靠近上炉口的抽风风机会抽出部分炉膛内气体排到大气中，该气体含有大量未经催化燃烧的有机挥发物，可能形成比主排废更严重的大气污染，国产的没有阻尼罩的抽出的多，进口的有类似阻尼罩装置的抽出的更少，但从其类似阻尼罩装置处的测温点温度和冷却风道抽出气体温度看，上炉口溢出的气体量不是很少。 

关于主排废的大气污染问题，由于催化燃烧都是在废气通道内进行，立式漆包烘炉和卧式漆包烘炉虽然安装形式不同，但基本的催化燃烧原理相同，可以互相借鉴。目前催化燃烧的基本原理有两种，其一是国内外通行的高温燃烧法，利用催化室的高温度及催化剂的作用使有机挥发物燃烧，没有对应氧气时就使之直接碳化，其缺点是：1)有机挥发物碳化后排出也是一种大气污染；2)碳化通常是吸热反应，燃烧是发热反应，所以碳化会减少可利用余热；3)过高温度对不锈钢炉体损害较大。其二是本发明人前专利申请200910039710.4提出的一、二次催化间加入新鲜空气的加氧催化法，可以有效减少大气污染，可以充分燃烧得到全部余热，可以使最高温度限制在650度以下延长炉体寿命。但其缺点是只能加入新鲜空气不能加入氧气，补充氧气的效率不高，所加入80%非氧气体进入二次催化前之后沿废气通道排出，期间未作任何有益贡献而带走了大量热量，对于余热比较充分的工况尚可接受，余热比较稀缺时可直接影响到能耗。更重要的是，新鲜空气的加氧催化法加氧量不够可能使节能和环保产生矛盾。比如，当催化燃烧产生的热量不是很充足时，为了节能需要加大循环风量，若循环风量与排废风量之比大到一定程度时，长时间运行达到平衡的催化前含氧量将大幅降低，导致催化燃烧不充分。在实际生产中曾发现加大循环降低排废后催后温度反而降低的现象，与减少排废热量损失的预期相矛盾，说明此时降低排废造成了缺氧，从而减少了燃烧发热量。此外，其控制二次催化前加氧量的风门可控性不好。 

关于涂漆间的常温挥发污染，该污染较轻且影响面较小。通常的做法是将涂漆间尽可能封闭起来，使挥发物保留在一个较小空间内，其缺点是在涂漆间工作的操作工工作环境差。