新型催化红外加热成套烘干设备的创新点

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点击次数:700 更新时间:2016年04月25日14:48:07 打印此页 关闭
 

新型催化红外加热成套烘干设备的创新点

1)原理创新

即加热源方式的创新,目前我国的涂装行业涂装生产线工件烘干采用的热源方式基本是采用传统的热风循环燃油、燃气加热、热风循环电加热及电热辐射加热导热油热辐射加热等热源烘干方式来进行加热,采用以上三种烘干方式烘干工件除电热管辐射加热烘干方式占地面积比较少外(但此烘干方式能耗高) ,其余的烘干方式不但能耗高,烘干时间長,且产生废气排放(除电高红外辐射加热烘干方式),浪费大量的能源。

本项目产品的热源是通过热催化化学放热反应的过程而获得热源,即在工作时加热器内的天然气、液化石油气及周围的空气中的氧气与加热器的整体式铂族贵金属催化剂垫发生交融性氧化反应,从而释放出较高的红外热辐射热能促使工作面板达到烘干工艺设计温度要求。本热源烘干方式所产生的燃气催化热反应过程仅产生水蒸气 (H20)+二氧化碳(CO2),不产生氮氧化合物(NO NO2)及一氧化碳(CO)和未燃尽的碳氢化合物(HC),解决了以上热源烘干方式的能耗高,烘干时间長,污染严重等问题。由于本工艺制备整体型小、能耗低、功效高,使之可广泛应用于制造业的涂料涂装(汽车涂装)固化及食品、化工等诸多行业的干燥、烘烤等热效处理,社会及经济效益显著加热原理。

通过辐射方式传递的能量与其他方式的能量传递有明显区别,因为它不受温差和传递媒介的影响,催化红外辐射能以光速传递,直射加热物体,由于辐射能的特性,红外线不加热空气,直接加热被加热物体,减少了能量的损失。

在辐射能量传递中,所发射的能量取决于物体的温度,随着温度增加,辐射波波长逐渐变小,λ(波长)*V(频率)=C(光速),频率 V 迅速增加使得能量迅速增加,热能传递更好。

催化红外辐射直接加热物体的表层,涂料外表层会突然升温达到烘干固化的目的,但物体内部的温度却没有显著增高(热风循环加热时物体内外部的温度均增高),这样既不浪费多余能力,又大大缩短了工件加热时间,还能在烘干固化后迅速冷却下来,而不需再增设强冷室,大大节省了生产成本。

2)应用创新

本项目研发的燃气催化无焰红外辐射加热成套烘干设备的应用,突破了电红外辐射加热的以下缺点:投资成本高,管理维护要求高,运行成本高,使用寿命短,能耗高,电路易产生电线漏电,短路等多种安全隐患。本项目研发加热器是结构简单、使用方便快捷,且以天然气、液化石油气为加热能源的燃气催化无焰红外辐射加热器,本加热设备是在综合采用多个自主研发的已获国家知识产权局专利授权颁发的专利技术(专利号:ZL201320731930.5ZL201430009258.9ZL2013 30566776.6)基础上,对该制备工艺进行了大胆创新,其创新效果主要体现在:

①采用稀有铂族贵金属作为设备中催化燃烧反应的催化剂;高纯氧化铝纤维作为催化剂载体;催化垫上设有催化垫不锈钢保护丝网。通过高温烧结,催化剂垫可在预热温度达到 150℃时的条件下与加热器内的天然气、液化石油气及周围空气中的氧气产生氧化反应。从而释放出穿透力较强的红外热辐射热能,可使加热器板面表面温度高达 550℃以上,达到物体烘干时间仅为传统烘干方法的 1/3-1/4;且该催化燃烧过程不产生一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO NO2)和未燃尽的碳氢化合物(HC),仅生成二氧化碳 (CO2)和水蒸气(H20),解决了传统工艺加热过程的能耗高、效率低及污染严重等问题。

本项目在加热器内配置不锈钢体预热装置,预热装置的外侧设有安全防护网,燃气进气管上设有控制阀门,电源插接头的外侧安装有高密封性的防爆电器盒及专用防回火性能的喷嘴。工作时,加热器只需要 15 分钟的预热时间就可保证加热器内的温度 145℃,便可对天然气、液化石油气激活催化燃烧,其催化剂垫表面面板的工作温度可以通过调整气体的压力及流量控制温度在250℃-650℃之间。同时,其预热时间不会产生火花,是一种无焰电火装置,从而保证了加热器工作时的完全无焰,也杜绝了回火现象产生,耗气量低,具有很高的安全标准,可在有潜在爆炸性气体环境中使用。

在燃气均流分布管上增设安装混气扩散器,在进气管上连通增设空气泵,可使催化剂垫表面面板的工作温度控制在 250℃-550℃范围内;同时,还可通过调节红外线辐射的波长,来控制燃气催化无焰红外辐射加热器产生的辐射温度及热能的高低,使其可以有效的提高对产品外表而的处理效率,而且其产生的红外辐射无热风循环,不会导致产品外部表面的产生污点,实用性能较好。

3)工艺创新

项目研发的燃气催化无焰红外辐射加热成套烘干设备能满足我国当前对生产设备节能减排的使用要求及标准。其中,有一动车烘干专利设计采用一关键功能性模块由多个门型组装结构的烘干装置、并列组装形成进、出工件过渡烘道,各烘干装置门型框架顶部框架和两个侧部框架的内侧面上分别安装有多个自主研发的专利技术产品燃气催化无焰红外辐射加热器 (专利号:ZL201320731930.5ZL2013 30566776.6),该加热器采用催化加热技术能够产生高品质的无焰燃烧,加热只需要 15 分钟的预热时间,就能正常起动电加热器工作,该催化燃烧过程不产生一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO NO2)和未燃尽的碳氢化合物 (HC),仅生成二氧化碳 (CO2)和水蒸气(H20),解决了传统工艺加热过程的能耗高、效率低及污染严重等问题;同时,各个燃气催化无焰红外辐射加热器上还分别安装有测温热电偶、PLC 自动控制系统、防爆接线盒及不锈钢保护丝网,采用此燃气催化无焰红外辐射加热器进行烘干,产生的红外辐射无热风循环,表面温度均匀,可以有效地提高对产品外表面的处理效率;同时,可通过调节红外线辐射加热器的燃气流量及压力来控制燃气催化无焰红外辐射加热器产生的辐射温度及热能的高低,使其催化加热器面板的工作温度可控制在 250℃  -650℃ 范围内,从而满足多方面产品的加热需求。
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