烘箱式高溫低濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)及其除濕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種烘箱式高溫低濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電池行業(yè)，鋰電池由于具有能量密度高、電壓高、工作溫度范圍寬、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已受到越來(lái)越多人的關(guān)注與重視。極片是鋰電池的重要組成部分，是鋰電池的核心。由于鋰電池內(nèi)部要嚴(yán)格控制水分含量，水分對(duì)鋰電池的性能影響很大，包括電壓、內(nèi)阻、自放電等指標(biāo)。水分含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、品質(zhì)下降，甚至產(chǎn)品爆炸。
[0003]因此在鋰電的多個(gè)生產(chǎn)工序中分別要對(duì)正負(fù)極片、電芯和電池進(jìn)行多次真空烘烤，以盡可能去除其中的水分；沸點(diǎn)隨著氣壓的下降而降低。水的沸點(diǎn)在負(fù)壓下顯著降低，在氣壓降至-0.089Mpa時(shí)，理論沸點(diǎn)可以降至至45°C。在負(fù)壓環(huán)境下，水分更易于氣化。鋰電專用烘箱在常壓下加熱一段時(shí)間后電池或極片中的水分轉(zhuǎn)化為水蒸氣；水分蒸發(fā)后抽真空可以將水蒸氣抽出；充氮?dú)獗Ｕ婵眨３指稍锃h(huán)境。
[0004]在中國(guó)發(fā)明專利公布號(hào)為“CN102072620A”，專利名稱為“ 一種用于電池極片的烘箱”的專利文件中公開(kāi)了一種用于電池極片的烘箱。該烘箱包括:箱體；烘干室，烘干室位于箱體內(nèi)部，用于容納并烘干極片；抽真空部件，抽真空部件位于箱體外部，并與烘干室相連通；加熱部件，加熱部件位于箱體內(nèi)部，并環(huán)繞烘干室的外部設(shè)置；傳熱部件，傳熱部件接觸并環(huán)繞烘干室的外部，用于使來(lái)自加熱部件的熱量加速傳遞至烘干室；氣流循環(huán)部件，氣流循環(huán)部件位于箱體內(nèi)部，用于使烘干室內(nèi)的氣體循環(huán)流動(dòng)；以及保護(hù)氣供應(yīng)部件，保護(hù)氣供應(yīng)部件位于箱體外部，并與烘干室相連通以向烘干室內(nèi)通入保護(hù)氣。該烘箱提高了來(lái)自加熱部件的熱量傳遞至烘干室的效率，電池的整體性能以及極片烘干的效率和烘箱的安全性。然而，這種烘箱一般都要多次循環(huán)，且每次的操作量小，工序復(fù)雜，整個(gè)烘烤完成過(guò)程時(shí)間為48~60h之間。
[0005]如果能夠使用使用除濕機(jī)對(duì)烘箱除濕，那么將大大減少烘箱烘烤的工藝步驟、避免保護(hù)氣的使用，更將提高效率。然而，做出品質(zhì)優(yōu)良的鋰電池需要對(duì)車間環(huán)境的空氣的溫度與濕度控制均非常嚴(yán)格，目前公知的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組，通過(guò)冷疑器、再生加熱器和蜂巢轉(zhuǎn)輪組合完成高效吸附水蒸汽，從而達(dá)到送風(fēng)要求為溫度40°C以下的干燥風(fēng)，但是這種轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組根本無(wú)法滿足特殊工藝中高溫低濕環(huán)境的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種能夠節(jié)約空間、電能，又滿足特殊工藝中生產(chǎn)環(huán)境所需提供的高溫低濕干燥氣體要求的烘箱式高溫低濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)及其除濕方法。
[0007]為了達(dá)到上述目的，一種烘箱式高溫低濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，包括機(jī)架、安設(shè)在機(jī)架外側(cè)的烘箱和安設(shè)在機(jī)架內(nèi)的送風(fēng)機(jī)、新風(fēng)表冷器、除濕轉(zhuǎn)輪、熱交換器、送風(fēng)加熱器、再生風(fēng)機(jī)、再生加熱器以及為特殊生產(chǎn)環(huán)境提供高溫的烘箱；所述除濕轉(zhuǎn)輪上設(shè)有270°能夠除濕得到干燥空氣的除濕區(qū)和90°能循環(huán)除濕后再生的再生區(qū)；新風(fēng)依次經(jīng)過(guò)新風(fēng)表冷器和送風(fēng)機(jī)后得到預(yù)加熱除濕空氣和再生空氣，所述再生空氣依次通過(guò)除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)、再生加熱器和再生風(fēng)機(jī)后得到高溫高濕空氣；
所述預(yù)除濕空氣通過(guò)除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)后得到低溫干燥空氣，所述低溫干燥空氣經(jīng)熱交換器和送風(fēng)加熱器兩次加熱后得到高溫低濕空氣，所述高溫低濕空氣經(jīng)送風(fēng)管進(jìn)入烘箱，烘箱回風(fēng)空氣經(jīng)回風(fēng)管通往熱交換器進(jìn)行熱量交換后回到除濕機(jī)新風(fēng)連接口，與環(huán)境的回風(fēng)形成閉環(huán)。
[0008]其中，該轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)還包括控制新風(fēng)流量的新風(fēng)閥、控制經(jīng)送風(fēng)加熱器加熱后的高溫低濕空氣流量的送風(fēng)閥以及控制從回風(fēng)管中到新風(fēng)連接口的空氣流量的回風(fēng)閥，所述新風(fēng)閥安裝在機(jī)架外側(cè)的新風(fēng)進(jìn)氣口處，所述送風(fēng)閥安裝在送風(fēng)加熱器和烘箱之間的送風(fēng)管上，所述回風(fēng)閥安裝在烘箱與新風(fēng)連接口之間的回風(fēng)管中。
[0009]其中，所述熱交換器包括低濕空氣流經(jīng)的多條換熱管和經(jīng)烘箱加熱的高溫低濕空氣流經(jīng)的換熱殼體，所述換熱管縱向穿過(guò)換熱殼體，所述換熱管與送風(fēng)加熱器相通，所述換熱殼體與烘箱相通。
[0010]其中，所述除濕轉(zhuǎn)輪呈圓柱形，轉(zhuǎn)輪中管道呈蜂巢狀多孔管道，該除濕轉(zhuǎn)輪材質(zhì)為高強(qiáng)度無(wú)機(jī)纖維。
[0011]其中，所述熱交換器、送風(fēng)加熱器以及烘箱之間的各運(yùn)輸管道上均設(shè)置有保溫夾套。
[0012]本發(fā)明的一種烘箱式高溫低濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的除濕方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟I)初步降溫減濕:新風(fēng)進(jìn)入設(shè)備后，進(jìn)入新風(fēng)表冷器預(yù)處理降溫減濕，達(dá)到飽和狀態(tài)空氣，有風(fēng)機(jī)傳送到下段工序；
步驟2)深層除濕:一部分處理過(guò)的空氣進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪的除濕區(qū)進(jìn)行深層除濕，形成低濕空氣，該低濕空氣的溫度為20°C -30°C，露點(diǎn)為-45°C —60°C ；
步驟3)兩次升溫:除濕后的低濕空氣先進(jìn)入熱交換器，進(jìn)行一次加熱，再進(jìn)入送風(fēng)加熱器進(jìn)行二次加熱，形成高溫低濕空氣，該高溫低濕空氣溫度達(dá)到80°C ~85°C，露點(diǎn)達(dá)到-45 0C —60 0C ；
步驟4)烘烤作業(yè)的運(yùn)用:高溫低濕空氣進(jìn)入烘箱，實(shí)現(xiàn)烘箱中高溫低濕的空氣環(huán)境，保證了產(chǎn)品的合格生產(chǎn)；
步驟5)熱量回收:從烘箱中出來(lái)的空氣溫度達(dá)到120°C -150°C，該空氣進(jìn)入步驟3)中熱交換器，空氣將熱量傳遞給低溫低濕空氣；
步驟6)回風(fēng)循環(huán):從換熱層出來(lái)的空氣回到新風(fēng)表冷器前端，與處理環(huán)境中的空氣形成閉環(huán)，這樣新風(fēng)表冷器前端的空氣濕度就不會(huì)太高，有利于除濕的進(jìn)行；
步驟7)空氣再生:步驟I)中風(fēng)機(jī)處理過(guò)的另一部分空氣進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)，經(jīng)再生加熱器和再生風(fēng)機(jī)后得到高溫高濕空氣，經(jīng)再生排風(fēng)口排出設(shè)備。
[0013]其中，步驟I)中新風(fēng)進(jìn)入設(shè)備時(shí)，在機(jī)架外側(cè)的新風(fēng)進(jìn)氣口處安裝有新風(fēng)閥以控制新風(fēng)流量；步驟3)的兩次升溫后在送風(fēng)加熱器和烘箱之間的送風(fēng)管安裝有送風(fēng)閥以控制高溫低濕空氣流量；步驟6)回風(fēng)循環(huán)的過(guò)程中，在回風(fēng)管上安裝有回風(fēng)閥以控制回風(fēng)空氣流量。
[0014]其中，步驟3)中的低濕空氣進(jìn)入熱交換器的換熱管中進(jìn)行一次加熱，再經(jīng)二次加熱后進(jìn)入烘箱，經(jīng)烘箱加熱的空氣作為高溫?zé)嵩催M(jìn)入熱交換器換熱殼體，使工藝過(guò)程中產(chǎn)生的熱量得到充分利用。
[0015]其中，該方法使用圓柱形、管道呈蜂巢狀多孔管道的除濕轉(zhuǎn)輪，該除濕轉(zhuǎn)輪的材質(zhì)為高強(qiáng)度無(wú)機(jī)纖維。
[0016]其中，所述熱交換器、送風(fēng)加熱器以及烘箱之間的各運(yùn)輸管道上均為有保溫夾套的運(yùn)輸管道。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)熱交換器和送風(fēng)加熱器，將低溫低濕空氣進(jìn)行加熱，運(yùn)用到特殊行業(yè)的烘烤工藝過(guò)程中，改善了現(xiàn)有技術(shù)中只使用烘箱進(jìn)行烘烤工藝的復(fù)雜步驟和苛刻條件；本發(fā)明的烘箱無(wú)需太高溫加熱，降低了設(shè)備的要求；無(wú)需抽真空并通入保護(hù)氣，減少了能源的損耗；操作時(shí)間短且處理效率提高了 4-5倍。同時(shí)本發(fā)明的熱交換器的熱量為空氣從烘箱中帶出熱量，這樣就達(dá)到了能源的最大化利用。
[0018]本發(fā)明在常規(guī)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組的基礎(chǔ)上，加裝高溫處理裝置，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)不能提供高溫空氣的缺陷，能夠滿足特殊工藝中生產(chǎn)環(huán)境所需提供的高溫低濕干燥氣體要求，保證產(chǎn)品合格生產(chǎn)，且具備節(jié)約空間、節(jié)約電能的能力。本發(fā)明的烘箱式高溫低濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)及其除濕方法，