
本发明属于纸浆模塑设备,特别涉及一种带有余热利用系统的纸浆模塑热成型装置。
1、传统的纸浆模塑热成型过程中,纸浆模塑产品干燥过程产生的高温水蒸气最终在真空抽吸作用下直接排放进入大气中,同时真空抽吸作用下将会导致加热板的部分能量被湿空气所带走,经核算该部分的能量占比可达到总能耗的70%以上。倘若对这部分的能量进行回收利用,则可大幅度提升能量利用率,并降低纸浆模塑产品的生产成本。
2、中国专利cn103774486b公开了一种常压过热蒸汽纸浆模塑干燥机。其中,换热器与上风道同宽,换热器的迎风面朝上、出风口朝下并形成上风道的底和烘箱的顶;换热器连接换热器热源;输送链条设置在烘箱内且自上而下呈层叠状绕行。所述排气装置包括余热利用管和余热利用自动阀,相比于传统的干燥机该设备则表现得更加高效且环保。中国专利cn219572466u公开了一种纸塑生产用烘干机。其特征包括烘干箱,所述烘干箱的外侧安装有箱门和进气管,下端等距安装有支撑结构,箱体内腔等距安装放置有烘干机构并在烘干箱的两侧均安装有余热利用机构。与现有的技术相比,通过余热利用机构对热风进行除湿后再次利用,便于进一步的提高了烘干效果,降低了烘干过程需要较长时间,提高了烘干效率。
3、然而上述两种技术方案所述的设备均仅适用于纸浆模塑模内干压产品,对于纸浆模塑未来行业占比更重的精品湿压产品则不适用,所以我们希望设计一种具有新型结构的纸浆模塑热成型部,从而解决这个问题。
1、针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种带有余热利用系统的纸浆模塑热成型装置,解决上述背景技术中提出的问题。
2、本发明通过以下的技术方案实现:一种带有余热利用系统的纸浆模塑热成型装置,包括:成型机下壳体、成型机上壳体、液压系统、热压上模加热系统、热压下模加热系统、余热利用系统、滑台以及汽水分离系统,所述成型机下壳体上端通过四根立柱固定有成型机上壳体,所述液压系统通过螺丝固定于成型机上壳体顶端中心位置,所述成型机上壳体下侧固定有热压上模加热系统,所述成型机下壳体上侧安装有滑台,所述滑台上侧安装有余热利用系统,所述余热利用系统上侧固定有热压下模加热系统,所述热压上模加热系统、热压下模加热系统、余热利用系统和滑台均被固定于成型机上壳体与成型机下壳体之间,所述成型机下壳体表面两侧等距离分布有两根立柱用于承载成型机上壳体,并在二者之间撑出足够的工作空间。
3、作为一优选的实施方式,所述热压上模加热系统按照装配方式由上至下依次包括固定板、热上空气支撑隔热板、热上玻纤隔热板一、热上玻纤隔热板二、热上加热板、加热棒、加热棒电源保护壳、隔离保护板和热压上模;
4、所述热上空气支撑隔热板中的隔热板与热上玻纤隔热板一、热上玻纤隔热板二以及热上加热板在工作面的长宽尺寸完全相同,且工作面上布置的贯穿孔一结构和位置也完全相同;
5、所述热上空气支撑隔热板包括底面固定板、支撑柱以及隔热板,所述底面固定板下侧通过多个等间距分布的支撑柱与隔热板上表面焊接,所述隔热板侧壁开设有多个螺纹孔;
6、所述底面固定板上表面向下开设有多个呈日字形结构分布的沉头贯穿孔,多个所述沉头贯穿孔用于对应连接固定板工作面的螺纹孔并在紧固螺钉作用下可使二者紧密相连;
7、多个所述支撑柱为等高、等直径的圆柱,多个所述支撑柱用于将支撑隔热板与底面固定板撑起并在两者之间形成隔热空间,所述热上玻纤隔热板一、热上玻纤隔热板二均由玻璃纤维材料和高耐热性的复合材料合成,具有较高的机械性能以及较好的耐热性,可用于隔绝热上加热板热量向非工作面的能量耗散。
8、作为一优选的实施方式,所述加热棒包括固定圈、电源正极、电源负极、耳孔、发热体和外壳;
9、所述发热体和外壳作为加热棒工作主体被等距离安置于加热板内部并分布于前后两侧,所述加热板侧壁同样设有螺纹孔,所述固定圈和耳孔作为加热棒的固定件通过紧固螺钉、螺纹孔将其锁死于加热板侧壁,所述空气支撑隔热板侧壁设有与螺纹孔相同规格的螺孔用于固定加热棒电源保护壳和隔离保护板;
10、所述热压上模上侧依次通过长螺钉安装有热上加热板、热上玻纤隔热板一以及热上玻纤隔热板二、热上空气支撑隔热板,所述热上空气支撑隔热板上端通过长螺钉与固定板下端固定连接,实际运行过程中,可通过控制液压系统中活塞杆的伸长和缩短来控制热压上模加热系统在垂直方向上的移动。
11、作为开运体育控股有限公司一优选的实施方式,所述液压系统与热压上模加热系统在高度方向上平行且在垂直方向相切,所述液压系统包含一组液压缸和四根导柱;
12、所述液压系统在垂直方向上穿透成型机上壳体并与热压上模加热系统中的固定板通过带螺纹的法兰和螺丝连接,其一组所述液压缸中的活塞杆主要用于实现固定板在垂直方向的移动,四根所述导柱用于实现对固定板进行水平定位;
13、所述固定板的上端部分为一种倒置台面结构,所述固定板最下端部分的尺寸与热上空气支撑隔热板的尺寸相同,且所述固定板上侧设有大量内螺纹盲孔用于与活塞杆下端固定连接。
14、作为一优选的实施方式,所述热压下模加热系统按照装配方式由下至上依次包括热下空气支撑隔热板、热下玻纤隔热板一、热下玻纤隔热板二、热下加热板和热压下模;
15、所述热下空气支撑隔热板上侧通过长螺钉固定有热下玻纤隔热板一、热下玻纤隔热板二,且所述热下空气支撑隔热板上侧通过长螺钉以及热下玻纤隔热板一、热下玻纤隔热板二固定有热压下模,在实际使用中,所述热压下模加热系统与热压上模加热系统的结构及其安装方式稍有差异,差异其一,所述热下空气支撑隔热板、热下玻纤隔热板一、热下玻纤隔热板二、热下加热板相比于热压上模加热系统对应的零件只是增加了通气孔一用于排除热压上模、热压下模合模干燥过程中产生的水蒸气。
16、差异其二,所述热压下模安置有加热棒的热下加热板、热下玻纤隔热板一、热下玻纤隔热板二、热下空气支撑隔热板依次通过长螺钉安装于载重底座,所述加热棒电源保护壳和隔离保护板通过紧固螺钉被固定于热下空气支撑隔热板与热下加热板的螺纹孔;
17、在使用中,热下空气支撑隔热板的结构以及尺寸规格均与热上空气支撑隔热板的结构以及尺寸规格相同,且热压下模内部同样安装有加热棒电源保护壳、加热棒,两个位置的加热棒电源保护壳、加热棒结构以及尺寸均相同。
18、作为一优选的实施方式,所述余热利用系统按照运行方式从下至上依次包括一级蒸汽联箱、二级蒸汽联箱、汽水分离系统、载重底座,多组所述一级蒸汽联箱通过热压下模上的通气孔一、热下空气支撑隔热板上的通气孔二与热压下模内部连通;
19、每一组所述一级蒸汽联箱的左端均通过一个高温水蒸气进气管、抽吸联管与二级蒸汽联箱连接,所述二级蒸汽联箱前端与高温水蒸气进管连接;
20、所述汽水分离系统包括汽水分离器一、汽水分离器二,所述汽水分离器一的规格与汽水分离器二的规格相同,所述高温水蒸气进管右端通过左侧部分的汽水分离器进气管道与汽水分离器一连接,所述汽水分离器一通过右侧部分的汽水分离器进气管道与汽水分离器二连接,所述汽水分离器二通过干空气出管与高温空气进管连接;
21、所述高温空气进管后侧与高温空气进气联箱连接,所述高温空气进气联箱左侧与载重底座右端连接,所述载重底座前侧内部、后侧内部均等间距安装有多个换热器;
22、所述一级蒸汽联箱为一种圆管,共有四组,所述一级蒸汽联箱的一端通过等直径的圆形金属片进行焊接密封,所述一级蒸汽联箱的另一端安装有对接法兰,所述一级蒸汽联箱的柱体上侧面等距设有四组蒸汽入口用于引导由纸浆模塑干燥过程中产生的高温水蒸气进入一级蒸汽联箱;
23、所述蒸汽入口包括延伸管、入口连接法兰、法兰密封圈和渐缩连接管,所述延伸管、入口连接法兰、法兰密封圈和渐缩连接管依次通过焊接方式进行连接并固定于一级蒸汽联箱管体上侧;
24、所述入口连接法兰和对接法兰均设有螺纹贯穿孔,所述入口连接法兰与热下空气支撑隔热板工作背面通过螺丝、螺纹贯穿孔进行连接,所述对接法兰与二级蒸汽进气联箱内的四根高温水蒸气进气管上的法兰通过螺丝、螺纹贯穿孔进行连接,在实际运行过程中,由热压上模加热系统与热压下模加热系统合模干燥过程中产生的水蒸气由通气孔一依次通过一级蒸汽进气联箱、二级蒸汽进气联箱、高温水蒸气进管进入汽水分离系统完成汽、水分离,随后高温空气由高温空气进气联箱进入换热区同换热器内的换热介质完成换热,最后由废弃气联管的废气口排出,而换热介质依次由冷水进口、冷气进口、循环进管、换热器完成换热,并最终由循环出管和热水出口、热气出口进行输出,用于驱动外部的吸收式制冷机为夏季制冷或作为某些非精品纸浆模塑产品纸托的干燥热源。
25、作为一优选的实施方式,所述载重底座上侧安装有呈“日”字形结构橡胶材质的密封圈,所述密封圈的结构与通气孔一的分布结构相匹配,所述载重底座为一种长方体铸铁箱体,为余热利用系统的核心结构,所述载重底座内部设有一条支撑梁可用于强化箱体工作面的支撑力并可将整个铸铁箱体分割为两个换热区;
26、两个所述换热区前侧、后侧的侧壁均等距离安置有多个隔板使得两个换热区均呈蛇形流道结构用于强化换热器的换热效率,两个所述换热区内部均安置有多个错位设置的换热器并通过换热器夹板将其固定于两个换热区的前后侧壁,同一所述换热区中的多个换热器通过多个循环进管和多个循环出管连接冷水进口、冷气进口和热水出口、热气出口构成整个余热利用系统的冷部结构。
27、所述载重底座左右侧壁设有带有弧槽加强筋用于强化载重底座工作面的支撑力,其所述载重底座左侧带有弧槽加强筋可用来安置二级蒸汽进气联箱,其所述载重底座右侧带有弧槽加强筋的高温空气进气联箱,所述二级蒸汽进气联箱、高温空气进气联箱均通过螺丝穿透半圆卡箍及其上设置的贯穿孔二固定于载重底座的左侧、右侧。
28、作为一优选的实施方式,所述二级蒸汽进气联箱表面向外延伸出的四根弯曲的高温水蒸气进气管以及抽吸联管与一级蒸汽进气联箱的对接法兰连接,同时所述二级蒸汽进气联箱的末端通过焊接的方式连接高温水蒸气进管从而构成整个余热利用系统中热部高温水蒸气的进气端结构;
29、所述高温空气进气联箱表面向水平方向延伸出四根支管与载重底座中的两个换热区接通,所述高温空气进气联箱的末端通过焊接的方式连接高温空气进管从而构成整个余热利用系统中热部高温空气的进气端结构;
30、两个所述换热区的最左端均向下开设有两组废气孔用于对接废气联管,所述废气联管的末端设置有废气口;
31、所述汽水分离器一包括干空气出管、储气罐、液度计、高温湿空气进口以及底座,所述储气罐侧壁设置有高温湿空气进口,所述储气罐右侧安装有液度计,所述储气罐下端设置有底座,所述储气罐下端通过底座设置有排污口以及废水口,所述储气罐顶部设置有干空气出管;
32、所述汽水分离器一与汽水分离器二之间通过循环管道进行连接,所述汽水分离器一进气端通过进气渐缩管与高温水蒸气进管连接,所述汽水分离器二出气端通过进气渐阔管与高温空气进管连接。
33、作为一优选的实施方式,所述滑台按运行方式由下至上依次包括机架、导轨、滑块、转运板和转运板固定块;
34、所述机架包括三根横梁、两根主梁,且所述三根横梁、两根主梁均为承重型铝合金框架形材,所述机架呈“日”字型结构,所述机架由左至右通过螺钉和角码紧固于成型机下壳体中心位置,所述机架的最高面与成型机下壳体最高面处于同一水平位置;
35、所述机架的两根主梁由左至右贯穿成型机下壳体与余热利用系统之间,并通过螺钉和角码固定于成型机下壳体前后两侧,所述机架中心的横梁位于成型机下壳体与余热利用系统之间左侧位置,其余两根所述横梁则分别位于成型机下壳体的左右两端;
36、所述导轨与机架共有两根主梁,并通过导轨中心的螺纹孔采用螺钉固定于机架的两根主梁上侧,每根所述导轨上侧均滑动安装有三组呈矩形结构滑块,六组所述滑块上侧通过螺钉固定有转运板。
37、采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:通过在热压下模开设通气孔一,配合余热利用系统,能够将热压上模、热压下模合模干燥过程中产生的水蒸气导入至余热利用系统中,进而完成后续的余热换热利用的目的,多个通气孔一均匀分布在热压下模上,这使得热压上模、热压下模合模干燥过程中产生的水蒸气能够迅速且均匀的被排出,避免影响正常的合模干燥过程,也避免了在合模干燥结束后仍有大量的水蒸气滞留在热压上模、热压下模之间,在开模后导致纸塑产品复吸大量水蒸气,进而影响产品干燥品质;
38、二级蒸汽进气联箱的末端通过焊接的方式连接高温水蒸气进管从而构成整个余热利用系统中热部高温水蒸气的进气端结构,能够快速将热压上模、热压下模合模干燥过程中产生的水蒸气导入顺利导入至水汽分离系统中,四组一级蒸汽联箱配合二级蒸汽进气联箱,通过较为合理的结构将热压上模、热压下模合模干燥过程中产生的大量水蒸气通过分总汇合的方式进行收集并统一输送,方便后续向水汽分离系统中统一输送并集中进行水汽分离处理;
39、高温空气进气联箱的末端通过焊接的方式连接高温空气进管从而构成整个余热利用系统中热部高温空气的进气端结构,水汽分离系统通过设置水汽分离器一、水汽分离器二连续两次对高温水蒸气进行水汽分离,使其以干燥高温空气形式进入至载重底座中参与换热,能够避免换热过程中气体中的水汽预冷凝结聚集在载重底座内部,确保换热的效率始终处于一个较高的水平,也无需后续对冷凝水进行额外的处理,极大方便后续设备的维护;
40、换热区中的多个换热器通过多个循环进管和多个循环出管连接冷水进口、冷气进口和热水出口、热气出口构成整个余热利用系统的冷部结构,将载重底座内部分隔呈两个换热区构成整个余热利用系统的热部结构,该余热利用系统可同步对冷水和冷气进行加热,最终得到热水、热气两种热源,方便后续对余热进行再利用,同时也有效的避免了直接排放蒸汽带来的能源浪费以及环境污染。
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