镀铜钢线热风循环烘干系统.pdf

本发明公开了一种镀铜钢线热风循环烘干系统，循环干燥空气经自动控温热风机加热增压后，经热风道、切向螺旋进气口引入旋风气流烘干筒内腔、由进线口端的斜三通出气口排出，并带走线表面水膜蒸发的饱和蒸汽，经回转过滤网装置对水雾吸附后，干燥管再次吸附水分后，经回风道送至自动控温热风机进风口循环加热增压。旋风气流烘干筒外有保温层、内腔有湍流干燥段；低压蒸发、分离段还有一个疏水阀、筒壁分布有湿气蒸发窗；金属线材表面水膜驱离段。回转吸附网装置由驱动风扇叶片，带动回转轴上的滤网盘高速旋转，水雾被滤网盘吸附后离心抛到变径管壳，并由排水阀排出；所述回转滤网盘由纤维线或金属、塑料单丝编制成的筛网多层组成。干燥管为耐热，高气阻管。

权利要求书
1.  镀铜钢线热风循环烘干系统，其特征在于：由自动控温热风机（10）出风口、热风道（9）、切向螺旋进气口（5）旋风气流烘干筒（3）、斜三通出气口（7）、回风弯道（13）回风道（11）、至自动控温热风机（10）进风口顺序串联构成；
所述的旋风气流烘干筒（3）、前端有进线口（2）小直径管段、中段大直径管下部有疏水阀（6）、后端有出线口（4）小直径管三段，并由二个渐缩管同轴连接构成；
所述的旋风气流烘干筒（3）轴向水平设置，轴心为金属线材（1）的线道，旋风气流烘干筒（3）前端轴向为湿金属线材进线口（2），下部为斜三通出气口（7）；旋风气流烘干筒中段管壁分布有湿气蒸发窗（8）、下部设置有疏水阀（6）；旋风气流烘干筒（3）后端轴向为干燥金属线材出线口（4），下部为切向螺旋进气口（5）。

2.  根据权利要求1所述的镀铜钢线热风循环烘干系统，其特征在于：所述的旋风气流烘干筒（3）前端下部斜三通出气口（7）串联设置有回转吸附网装置，所述的回转吸附网装置由变径管壳（14）、排水阀（15）、滤网盘（16）、回转轴（17）、轴承架（18）、风扇叶片（19）构成。

3.  根据权利要求1或2所述的镀铜钢线热风循环烘干系统，其特征在于：所述的旋风气流烘干筒（3）至自动控温热风机（10）进风口之间串联连接有干燥管（12）；所述的干燥管（12）为高气体阻力透气、透水材料。

说明书镀铜钢线热风循环烘干系统
技术领域
本发明涉及烘干技术领域，特别是涉及一种镀铜钢线烘干系统。
背景技术
目前钢线连续电镀铜后整理需要封闭处理、水洗、干燥工艺；钢线生产企业生产的钢线酸洗线、镀锌线以及漆包线、彩涂线一般也需要用热风烘干机干燥，而其它烘干方法用于金属线材干燥又存在一些不足。一般烘干用风机抽取室温20左右℃空气进入空气加热器内加热至150～180℃，加热的空气在喷向湿金属线表面的同时把热传递给金属线材，同时带走金属线材表面的湿水蒸气，从而使湿金属线材干燥。热空气在烘干金属线材表面后，全部或少部分排放由室温空气补充，造成极大的能源浪费，热量利用率不高。由于高湿度环境等诸多因素原因，干燥不彻底镀铜钢线表面出现水痕或很快变色，使产品性能及外观效果降低。金属线材烘干多数是脱水干燥、也有脱有机溶剂干燥。镀铜钢线烘干的目的就是，将镀铜钢线水洗后线表面吸附的水膜去除，现有技术的烘干过程一般是将金属线材置于烘干箱中并连续通过，在烘干箱中由进入烘干箱的过热空气加热金属线材，使清洗表面残留的水分、漆料中的水分或漆料中的有机溶剂挥发，尽而用加热的气体烘干金属线材完成烘干过程。现有技术的烘干金属线材过程特点是，只有少部分热空气与金属线材表面接触，大部分热空气无效循环通过；而且在热空气中水蒸气或有机溶剂在达到一定湿度时，还要排放部分热空气到环境，再补充低温干燥空气，降低循环热空气中水分或溶剂饱和度，完成线材烘干过程；也有在热气循环管路系统加冷凝装置，降低循环热空气中水分或溶剂饱和度完成金属线材烘干过程。在热风循环系统中增设冷凝装置，虽然将水雾冷凝成液态水排出，但循环空气成分也同时被冷却降温，增加能耗；排放部分高湿度高温热气体补充部分低湿度冷空气，也有补充部分低湿度冷空气的同时，又把空气中的粉尘等其他有害物质引入到热风循环烘干系统中；在高湿度空气环境时，干燥质量无法保证。最优的方案是热风循环烘干只排放水蒸气，同时高质量、高速度、高可靠性烘干金属线材。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种镀铜钢线的热风循环烘干系统，能够对镀铜钢线及各种金属线材表面涂层或清洗的水或溶剂，提供连续稳定的烘干用干燥气体，从烘干筒内分离、输送水蒸气或气态溶剂，并从热空气循环管路中排出，尽而提高金属线材表面高速、高质量烘干。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种镀铜钢线材的热风循环烘干系统，本烘干系统工作原理及工作过程是：高流速的干燥空气，经旋风气流烘干筒后端切向螺旋进气口引入，产生湍流与金属线材表面充分接触交换热质，并逐渐形成绕金属线材旋转运动的含水雾气流，进入旋风气流烘干筒中段大直径管内腔，在离心力的作用下，形成轴心区域低压蒸发，同时将水雾滴抛向旋风气流烘干筒中段管内壁吸附成水膜，由下部疏水阀排出到烘干系统外，使气、水初步分离，其中管壁分布的湿气蒸发窗，吸附悬浮水雾排泄出烘干系统外。螺旋运动的气流进入旋风气流烘干筒前段小直径管，使金属线材表面水膜高速螺旋回转抛离金属线材表面或驱赶回流至水槽，干燥空气经回风道至自动控温热风机进风循环增温、增压。
对于高湿度环境高含水金属线材，镀铜钢线的热风循环烘干系统需要增加设置干燥空气回转吸附网装置、干燥管，对循环热风二次干燥分离。
镀铜钢线热风循环烘干系统，由自动控温热风机出风口、经干热风道、切向螺旋进气口旋风气流烘干筒、斜三通出气口、回风弯道、回风道、至自动控温热风机进风口顺序串联构成；
所述的旋风气流烘干筒、前端有进线口小直径管段、中段大直径管下部有疏水阀、后端有出线口小直径管三段，并由二个渐缩管同轴连接构成；
所述的旋风气流烘干筒轴向水平设置，轴心为金属线材的线道，旋风气流烘干筒前端轴向为湿金属线材进线口，下部为斜三通出气口；旋风气流烘干筒中段管壁分布有湿气蒸发窗、下部设置有疏水阀；旋风气流烘干筒后端轴向为干燥金属线材出线口，下部为干热空气切向螺旋进气口。
所述的旋风气流烘干筒前端下部出气口串联设置有回转吸附网装置。
所述的回转吸附网装置由变径管壳、排水阀、滤网盘、回转轴、轴承架、风扇叶片构成。
所述的旋风气流烘干筒至自动控温热风机进风口之间串联连接有干燥管；
所述的干燥管为高气体阻力透气、透水材料。
有益效果是；本发明热风循环烘干系统既可以烘干清洗溶剂、又可以烘干金属线材表面涂层，还可以对金属线材表面涂层厚度调控。新结构、新原理的旋风气流烘干筒，在烘干的同时又能分离气态溶剂排泄至烘干系统外，不仅利用了气流的热能，还利用气流的动能，同时还利用了流体力学知识，把每一次循环气流能量全部高效利用。旋风气流烘干筒三段长度改变可完成不同工艺烘干要求。为了保证高湿度空气环境和高含水材料的干燥效果，本烘干系统又增加设置了，高效二次除湿即回转过滤网装置、干燥管用于极端高湿度、高速度烘干工艺状况和其它金属线材涂层的干燥；干燥质量高度稳定、可靠、一致性好，也可用于其它领域干燥质量要求高的各类材料连续线材、带状或板状材料；尤其用于有机溶剂涂层烘干溶剂可回收利用，不排放至环境中。系统简单、用干燥气流热能和动能完成干燥过程，干燥管内表面分子筛吸附的溶剂其热能为热动力，使其蒸发脱离干燥管外表面。干燥高速气流形成螺旋湍流与金属线材表面充分碰撞，热量交换给水膜和金属线材，并击碎水膜成水雾蒸发，热能利用率高。螺旋湍流又过渡形成低速旋风回转气流在旋风气流烘干筒中段出现低压蒸发、离心分离，使部分水雾吸附在管内壁上形成水膜，气流继续螺旋进入旋风气流烘干筒前段，使金属线材表面水膜高速旋转脱离金属线材表面或沿金属线材返回水洗槽。本发明高速干燥、高质量干燥、高效节能减排、高热效率，解决了本公司产品长期出现水痕与变色的缺点。也可用于高湿度空气环境、高含水连续物料的烘干，高含水物料大量烘干时排放的热水可利用热管将热量回收再利用。
附图说明
图1是镀铜钢线热风循环烘干系统结构原理示意图。
图中标记：1-金属线材；2-进线口；3-旋风气流烘干筒；4-出线口；5-切向螺旋进气口；6-疏水阀；7-斜三通出气口；8-湿气蒸发窗；9-热风道；10-自动控温热风机10；11-回风道；12-干燥管；13-回风弯道；14-变径管壳；15-排水阀；16-滤网盘；17-回转轴；18-轴承架；19-风扇叶片。
具体实施方式
本发明实施例为诸多优选方案之一，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例并不限制镀铜钢线热风循环烘干系统，其系统由自动控温热风机10出风口、经干热风道9、切向螺旋进气口5旋风气流烘干筒3、斜三通出气口7、回风弯道13回风道11、至自动控温热风机10进风口顺序串联构成。
所述的旋风气流烘干筒3、前端有进线口2小直径管、中段大直径管下部有疏水阀6、后端有出线口4小直径管三段，由二个渐缩管同轴连接构成。
所述的旋风气流烘干筒3，所用材料为塑料、橡胶、不锈钢或其它金属表面防腐处理材料；二个小直径管内直径为最大金属线材直径的2.5-6倍，长径比5-10倍；中段大直径管内直径最大金属线材直径的5-20倍，长径比4-8倍。
所述的旋风气流烘干筒3前端小直径管与后端小直径管内壁表面均可设置为光滑表面或有螺旋气槽。
所述的旋风气流烘干筒3中段截面为圆形或等分六边以上环形，内壁表面为光滑圆面或粗糙面。
所述的旋风气流烘干筒3轴向水平设置，轴心为金属线材1的线道，旋风气流烘干筒3前端轴向为湿金属线材进线口，下部为斜三通出气口7；旋风气流烘干筒3中段管壁分布有湿气蒸发窗8、下部设置有疏水阀6；旋风气流烘干筒3后端轴向为干燥金属线材出线口4，下部为干热空气切向螺旋进气口5。
所述的湿气蒸发窗8为高气体阻力透气、透水材料，气体阻力20-200公斤每平方米，材料为耐高温150-200度的干燥剂制作的膜片材料，也可以用高气体阻力耐热纺织材料；湿气蒸发窗8形状可以是圆筒壁弧面分布的圆形、矩形或圆环形、母线形。
所述的斜三通湿热汽出气口7位于旋风气流烘干筒3、前端小直径管的最前端。
所述的切向螺旋进气口5位于旋风气流烘干筒3、后端小直径管的最后端。
所述的切向螺旋进气口5为长扁形或多个小直径管口直线排列与旋风气流烘干筒3、后端小直径管相切连接，螺旋升角1-4度。
所述的切向螺旋进气口5在旋风气流烘干筒3、后端小直径管的径向尺寸要小于。
所述的疏水阀6为各种手动阀门或其它自动排水阀，如：浮球阀的阀管内部适量积水产生浮力，球上浮，下部浮球阀口自动排水。
所述的旋风气流烘干筒3前端下部出气口7串联设置有回转吸附网装置，所述的回转吸附网装置由变径管壳14、排水阀15、滤网盘16、回转轴17、轴承架18、风扇叶片19构成。
所述的回转吸附网装置结构与工作过程为，旋风气流烘干筒3前端下部出气口7排出的高温湿气流，驱动风扇叶片19使其带动回转轴17上的滤网盘16高速旋转，水雾被滤网盘16吸附后离心抛离到变径管壳14，并由排水阀15排出；其上下轴承架18固定在变径管壳14内，并用耐高温防水轴承将回转轴17固定；其上下轴承架18设计成大面积通气结构，减小气体阻力。
所述的滤网盘16用气体阻力每平方米5公斤以下各种透气材料，孔径50-1250目。耐热纱线或金属、塑料0.1-0.5毫米单丝编制的经纬丝网，由2-10层与增强骨架粘接并再压制成同心圆波纹过滤网。滤网盘16也可以用系统外，电动机、软轴驱动。
所述的旋风气流烘干筒3至自动控温热风机10进风口之间串联连接有干燥管12。
所述的干燥管12为耐热150-200度、气体阻力为20-200公斤每平方米、透水布料带有刚性支撑材料管或渗水水泥管、粘土、陶土烧成渗水管或高温干燥剂制成的管；内表面粗糙与气体接触面积大。
所述的热风道9选用耐热、耐正压力管。
所述的回风道11选用耐热、耐正负压力管。
所述的自动控温热风机10选用连续PID/SSR控制循环热风机。