本申請涉及回收技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種回收裝置及涂布系統(tǒng)。
背景技術(shù):
NMP(N-methyl-2-pyrrolidone,N-甲基吡咯烷酮)在工業(yè)生產(chǎn)中的使用范圍比較廣,例如可以應(yīng)用于電池的極片涂布。使用后的NMP通??梢赃M行回收,以防止資源浪費。
目前,對NMP實施回收操作時,需要首先采用一次回收器對混合氣體進行冷卻,以便于NMP冷凝,然后采用二次回收器對一次回收器冷卻過的混合氣體進一步冷卻,接著再通過烘箱對氣體進行加熱,最終達到NMP的回收要求。
然而,上述二次回收器冷卻NMP時吸收的熱量會直接流失,同時采用烘箱對氣體進行加熱會額外消耗一部分能量,因此傳統(tǒng)的回收方式會導(dǎo)致能量的嚴重浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請?zhí)峁┝艘环N回收裝置及涂布系統(tǒng),以此緩解回收過程中的能量浪費問題。
本申請的第一方面提供了一種回收裝置,其包括全熱交換器和熱泵式回收器,所述全熱交換器上具有高溫介質(zhì)進口、高溫介質(zhì)出口、低溫介質(zhì)進口和低溫介質(zhì)出口,所述熱泵式回收器包括蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流閥,所述高溫介質(zhì)進口、所述高溫介質(zhì)出口、所述蒸發(fā)器、所述冷凝器、所述低溫介質(zhì)進口和所述低溫介質(zhì)出口依次連通以形成換熱管路,所述蒸發(fā)器、所述壓縮機、所述冷凝器和所述節(jié)流閥依次首尾連通以形成制冷劑通道。
優(yōu)選地,還包括冷卻式一次回收器,所述冷卻式一次回收器連通于所述高溫介質(zhì)出口和所述蒸發(fā)器之間。
優(yōu)選地,還包括第一溫度檢測器,所述第一溫度檢測器安裝于所述冷卻式一次回收器上,且所述第一溫度檢測器用于檢測所述冷卻式一次回收器的出口溫度。
優(yōu)選地,還包括開度控制機構(gòu),所述冷卻式一次回收器包括電動比例積分閥,所述開度控制機構(gòu)安裝于所述冷卻式一次回收器上,且所述開度控制機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述電動比例積分閥的開度。
優(yōu)選地,所述第一溫度檢測器為溫度傳感器。
優(yōu)選地,所述冷卻式一次回收器包括冷卻水輸入管道和冷卻水輸出管道,所述冷卻水輸出管道用于作為生活熱源管道。
優(yōu)選地,還包括第二溫度檢測器,所述第二溫度檢測器安裝于所述蒸發(fā)器上,且所述第二溫度檢測器用于檢測所述蒸發(fā)器的出口溫度。
優(yōu)選地,還包括變頻機構(gòu),所述變頻機構(gòu)安裝于所述壓縮機上,且所述變頻機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述壓縮機的頻率。
優(yōu)選地,所述第二溫度檢測器為溫度傳感器。
本申請的第二方面提供了一種涂布系統(tǒng),其包括上述任一項所述的回收裝置。
本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達到以下有益效果:
本申請所提供的回收裝置中,熱泵式回收器首先對混合氣體進行冷卻,所帶走的熱量則可以進一步對氣體進行加熱,因此該回收裝置在實現(xiàn)冷卻的同時,可以回收利用冷卻過程中帶走的熱量,進而緩解回收過程中的能量浪費問題。
應(yīng)當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請。
附圖說明
圖1為本申請實施例所提供的涂布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖標記:
10-全熱交換器;
11-蒸發(fā)器;
12-冷凝器;
13-壓縮機;
14節(jié)流閥;
15-冷卻式一次回收器;
16-開度控制機構(gòu);
17-涂布機。
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本申請的實施例,并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。
如圖1所示,本申請實施例提供了一種回收裝置,該裝置可用于回收NMP(N-methyl-2-pyrrolidone,N-甲基吡咯烷酮)或者其他溶劑,下文以NMP回收為例進行描述。此回收裝置可包括全熱交換器10和熱泵式回收器。該全熱交換器10上具有高溫介質(zhì)進口、高溫介質(zhì)出口、低溫介質(zhì)進口和低溫介質(zhì)出口,高溫介質(zhì)從高溫介質(zhì)進口流入全熱交換器10,再通過高溫介質(zhì)出口流出全熱交換器10,低溫介質(zhì)從低溫介質(zhì)進口流入全熱交換器10,在通過低溫介質(zhì)出口流出全熱交換器10。
熱泵式回收器包括蒸發(fā)器11、冷凝器12、壓縮機13和節(jié)流閥14,蒸發(fā)器11工作時可以吸收混合氣體中的熱量,冷凝器12工作時可以向氣體中放熱。全熱交換器10的高溫介質(zhì)進口、高溫介質(zhì)出口、蒸發(fā)器11、冷凝器12和全熱交換器10的低溫介質(zhì)進口、低溫介質(zhì)出口依次連通以形成換熱管路,混合氣體經(jīng)過該換熱管路后,可以實現(xiàn)NMP冷凝,以及氣體的升溫,冷凝后的NMP可以通過圖1中點劃線所示的回收管道進行回收。蒸發(fā)器11、壓縮機13、冷凝器12和節(jié)流閥14依次首尾連通以形成制冷劑通道,該制冷劑通道如圖1中虛線所示,其可以實現(xiàn)制冷器的換熱循壞。
以上述回收裝置應(yīng)用于涂布機17為例,其工作時,混合氣體可依次通過涂布機的混合氣出口、全熱交換器10的高溫介質(zhì)進口和高溫介質(zhì)出口后降溫,然后進入蒸發(fā)器11進一步降溫,此時混合氣體中的NMP冷凝析出并進入回收管道,而混合氣體中的氣體則流入冷凝器12中升溫,這部分氣體通過全熱交換器10的低溫介質(zhì)進口和低溫介質(zhì)出口后進一步升溫,最終進入整個系統(tǒng)的工作部分(例如涂布系統(tǒng)的涂布機17中)。
由上述內(nèi)容可知,本申請實施例所提供的回收裝置中,熱泵式回收器首先對混合氣體進行冷卻,所帶走的熱量則可以進一步對氣體進行加熱,因此該回收裝置在實現(xiàn)冷卻的同時,可以回收利用冷卻過程中帶走的熱量,進而緩解回收過程中的能量浪費問題。
為了提高NMP的冷凝效果,同時減小熱泵式回收器的工作負擔,本申請實施例提供的回收裝置還可包括冷卻式一次回收器15,該冷卻式一次回收器15連通于全熱交換器10的高溫介質(zhì)出口和蒸發(fā)器11之間?;旌蠚怏w流出全熱交換器10后首先進入冷卻式一次回收器15,該冷卻式一次回收器15可通過冷凍水和冷卻水首先帶走混合氣體中的一部分熱量,然后混合氣體進入熱泵式回收器,蒸發(fā)器11可對混合氣體進行二次冷卻,進而提高混合氣體的冷卻效果。當然,該冷卻式一次回收器15也可以在熱泵式回收器的工作狀態(tài)趨于穩(wěn)定后關(guān)閉,進而在滿足換熱效果的情況下降低整個回收裝置的運行成本。
為了對回收裝置的狀態(tài)進行實時監(jiān)測及動態(tài)調(diào)整,本申請實施例提供的回收裝置還包括第一溫度檢測器,該第一溫度檢測器安裝于冷卻式一次回收器15上,且第一溫度檢測器用于檢測冷卻式一次回收器15的出口溫度。通過第一溫度檢測器所測得的溫度數(shù)據(jù),即可對回收裝置的工作狀態(tài)進行調(diào)整,以此控制冷卻式一次回收器15的冷卻效果,使得冷卻式一次回收器15的出口溫度處于合理范圍內(nèi)。具體地,第一溫度檢測器可以是溫度計,但為了便于提高檢測效率,可以將該第一溫度檢測器優(yōu)選為溫度傳感器。
具體地,可以在回收裝置中設(shè)置開度控制機構(gòu)16,冷卻式一次回收器15包括電動比例積分閥,前述開度控制機構(gòu)16安裝于冷卻式一次回收器15上,且該開度控制機構(gòu)16用于根據(jù)第一溫度檢測器所測得的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電動比例積分閥的開度。如此設(shè)置后,即可根據(jù)第一溫度檢測器所測得的數(shù)據(jù),借助開度控制機構(gòu)16控制電動比例積分閥的開度,以此調(diào)整冷卻式一次回收器15的冷卻幅度。此結(jié)構(gòu)中的開度控制機構(gòu)16可以根據(jù)電動比例積分閥的結(jié)構(gòu)靈活設(shè)置,具體可包含電機,通過電機帶動電動比例積分閥的閥片轉(zhuǎn)動,即可調(diào)整電動比例積分閥的開度。
與上述第一溫度檢測器同理地,本申請實施例提供的回收裝置還可包括第二溫度檢測器,該第二溫度檢測器安裝于蒸發(fā)器11上,且第二溫度檢測器用于檢測蒸發(fā)器11的出口溫度。通過第二溫度檢測器所測得的數(shù)據(jù),即可對回收裝置的工作狀態(tài)進行調(diào)整。具體地,第二溫度檢測器可以是溫度計,但為了便于提高檢測效率,可以將該第二溫度檢測器優(yōu)選為溫度傳感器。
一種實施例中,本申請實施例提供的回收裝置還可包括變頻機構(gòu),該變頻機構(gòu)安裝于壓縮機13上,且此變頻機構(gòu)用于根據(jù)第二溫度檢測器所測得的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)壓縮機13的頻率?;厥誑MP時,根據(jù)第二溫度檢測器所測得的溫度值,通過變頻機構(gòu)即可改變壓縮機13的頻率,以此調(diào)整蒸發(fā)器11的冷卻程度,使得蒸發(fā)器11的出口溫度處于合理范圍內(nèi)。
當回收裝置中包含冷卻式一次回收器15時,該冷卻式一次回收器15通常包括冷卻水輸入管道和冷卻水輸出管道,為了進一步緩解能量的浪費,可將該冷卻水輸出管道作為生活熱源管道,使得該冷卻水輸出管道可以將吸收熱量后的冷卻水輸送至其他位置,進而將冷卻水中的熱量回收利用,繼而達到前述目的。
本申請實施例還提供一種涂布系統(tǒng),該涂布系統(tǒng)包含涂布機17以及上述任一技術(shù)方案中所描述的回收裝置,具體地,該回收裝置可與涂布機17相連通,以此實現(xiàn)涂布機17中的NMP的回收利用。
當本申請實施例提供的回收裝置應(yīng)用于上述涂布系統(tǒng)中時,通過下述的具體參數(shù)可以更好地說明回收裝置的技術(shù)效果。
一種涂布機的運行速度為12m/s,NMP投料量為47kg/H,計算風(fēng)量C為8897m3/h,熱泵式回收器的進口溫度為30度,蒸發(fā)器11的出口溫度為20度,氣體密度為1.21kg/m3,氣體比熱為1.01kJ/(kg·℃),在此數(shù)據(jù)下將傳統(tǒng)技術(shù)中的冷凝回收系統(tǒng)與本申請實施例提供的回收裝置進行對比。
原冷凝回收系統(tǒng):
冷量消耗:
QL=C*M*ΔT=8897*1.21*1.01*(30-20)*/3600=30.2KW
制冷電能消耗:(假設(shè)綜合制冷系數(shù)A為4,實際運行達不到4)
N1=QL/A=30.2/4=7.55kw
烘箱補充再熱量:
Qb=QL=30.2kw
整個過程中的耗電量為:30.2+7.55=37.75kw
本申請實施例提供的回收裝置:
整個過程耗電量為:
熱泵功率N2=QL/C1=30.2/2.5=12.08kw(此熱量可以補償烘箱加熱量,所以熱泵式二次回收系統(tǒng)基本是零消耗系統(tǒng)),其中,C1為熱泵制熱系數(shù)。
所以本申請實施例提供的回收裝置比傳統(tǒng)技術(shù)中的冷凝回收系統(tǒng)節(jié)約的能量為:
NJ=N1+Qb=37.75kw
以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本申請,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。