废气处理机组以及使用其的涂布机废气处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池制造技术领域，特别涉及一种废气处理机组以及涂布机废气处理系统。


背景技术：

2.在锂电池生产流程中，涂布是一个非常重要的步骤，该步骤主要应用的设备为涂布机，而烘箱作为涂布机中最为重要的一部分，包括多节烘箱单元，每节烘箱单元相互连通成一体，涂布基材在烘箱内按相同的方向前进，在前进过程中连续受各烘箱单元内的高温烘烤，并进行烘干。目前在锂电池极片涂布烘干过程中，为了节省空间和提高生产效率，厂家往往将多个连续的烘箱单元设置成多层结构，以节省有限的生产车间。
3.并且，锂电池极片在进行涂布烘干的过程中，会伴随有高温废气的产生，高温废气中的有毒有害物质不仅危害人类健康，而且影响生产安全;若直接排放不仅污染环境，还会造成能源浪费。因此，在锂电池生产中需要对涂布过程中产生的废气进行处理，实现达标排放。
4.而现有的多层废气处理普遍采用集中处理的模式，即将每一层涂布线的所有烘箱段排出的废气汇总到排气总管，集中处理后，再通过回气总管送回到每层的烘箱内。
5.目前的废气集中处理的模式存在以下问题:
6.1、系统管路和配套设备过于庞大，导致设备的生产和安装困难、运行噪声大、能耗高、维护成本高等一系列难题。
7.2、系统通用性差。由于不同电池生产厂家，根据自身产线设计所采用的烘箱数量存在差异，这就需要根据烘箱的数量确定废气处理量，针对性设计不同的系统，不利于更改变通，更不具有通用性。
8.3、系统调节困难。由于每个烘箱段所要达到的废气处理标准不一样，通过集中处理系统调节的方式处理废气后再分配到各个烘箱段，难以实现精准控制，造成不必要的能源浪费，也不符合环保生产的要求。
9.进一步的，cn210613276号专利公开一种nmp溶剂的节能回收装置，该专利技术方案中将热交换器、冷凝器、阻液板、转轮等都设置在箱体内，在实际生产中，容纳了上述部件的整个回收装置长达4至5米，体积较大，且其重量达到数吨，给生产、运输带来了一定的困难，并且经长期使用后，该结构在设备维修、部件更换中也会有较大的阻碍，不利于优质、高效的生产需要。
10.同时，由于该专利公开的回收装置内形成有出风流和进风流，从而对整个空间的密封、隔离性能有很大的要求，导致对产品制造工艺的要求较高，不利于控制成本。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的在于提供一种废气处理机组以及使用其的涂布机废气处理系统。
12.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
13.本实用新型提出了一种废气处理机组，包括可拆卸装配的第一模块和第二模块，所述第一模块包括：
14.第一壳体，所述第一壳体开设有进气口、排气口以及第一装配口；
15.热交换部，设置于所述第一壳体内，包括相互连通的高温入口和低温出口以及相互连通的低温入口和高温出口，所述高温入口与所述进气口连通，所述高温出口与所述排气口连通；
16.所述第二模块包括：
17.第二壳体，所述第二壳体包括第二装配口，所述第一壳体与第二壳体之间通过第一装配口和第二装配口的配合安装以实现可拆卸连接；
18.冷凝部，设置于所述第二壳体内，包括冷凝入口和冷凝出口，所述冷凝入口与所述低温出口连通，所述冷凝出口与所述低温入口相连通，废气自所述低温出口流出并通过所述冷凝入口流入所述冷凝部冷凝后从所述冷凝出口流至所述低温入口。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述冷凝部包括冷凝组件以及与之相配合的风机组件，所述冷凝组件靠近所述冷凝入口设置，所述风机组件靠近所述冷凝出口设置。
20.作为本实用新型的进一步改进，所述风机组件为变频风机，所述变频风机包括蜗壳，所述蜗壳与所述第二壳体一体成型设计。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述冷凝组件包括至少一个冷凝区，每个所述冷凝区内均盘绕设置有盘管，所述盘管内填充有冷媒，所述冷媒可为液体冷媒或气体冷媒或两者之间的组合。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述冷凝组件还包括设置于所述冷凝区下侧的储液部，所述第二壳体上开设有与所述储液部相连通的排液口。
23.作为本实用新型的进一步改进，所述废气处理机组还包括设置于所述第二壳体内的气体处理部，所述冷凝出口和低温入口分别连接至所述气体处理部的两端，废气自所述冷凝出口流出通过所述气体处理部处理后流入所述低温入口。
24.作为本实用新型的进一步改进，所述气体处理部包括风箱及嵌套于所述风箱内的至少一块布风板。
25.作为本实用新型的进一步改进，所述气体处理部包括风箱及嵌套于所述风箱内的过滤器，所述过滤器靠近所述低温入口设置。
26.作为本实用新型的进一步改进，所述第二外壳上还开设有与所述气体处理部相配合的检修口。
27.作为本实用新型的进一步改进，所述第一壳体上还开设有废气排出口以及再生进气口，所述废气排出口与所述低温入口相连通，所述再生进气口与所述高温入口相连通。
28.作为本实用新型的进一步改进，所述第一装配口和第二装配口之间通过螺栓、卡扣、卡箍或螺纹可拆卸连接，且在其接缝处设置有密封结构。
29.作为本实用新型的进一步改进，所述机组还包括第三模块，所述第三模块连通所述冷凝出口和所述低温入口，所述第三模块分别与所述第一模块、所述第二模块可拆卸式连接。
30.作为本实用新型的进一步改进，所述第三模块内设置有过滤器。
31.本实用新型还提出一种废气处理机组，所述机组包括壳体和集成在所述壳体内并相互连通的热交换部和冷凝部，其中，所述机组由若干模块组成，形成可拆卸式连接。
32.本实用新型还提出了一种涂布机废气处理系统，所述涂布机包括一层或至少两层涂布烘箱，每层所述涂布烘箱均设置有若干烘箱单元，每个烘箱单元均设置有废气出口和废气入口，每一个所述烘箱单元或者至少每两个相邻所述烘箱单元的废气出口和废气入口分别与权利要求1至9中任一所述的废气处理机组的进气口和排气口相连通。
33.本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的废气处理机组采用模块化结构，整个机组包括可拆卸装配的第一模块和第二模块，两个模块独立制造，简化了制造工艺，利于生产和安装，便于维修和运输，也具有较高的密封性；同时也使整个废气处理的循环过程实现了废气净化、过滤和热量回收再利用，以及废液的回收再利用。
34.本实用新型提出的涂布机废气处理系统，可以实现同时通过对多层涂布箱进行模块化控制，根据需要控制废气处理量，降低了安装难度，缩短了施工周期，便于维护，实现了对每组烘箱单元精准控制，降低了设备运行能耗。
附图说明
35.图1是本实用新型一实施例中废气处理机组的装配图；
36.图2是本实用新型一实施例中废气处理机组的平面结构图；
37.图3是本实用新型一实施例中的废气处理机组中冷凝部的具体结构图；
38.图4是本实用新型废气处理机组另一实施例示意图；
39.图5是本实用新型一实施例中涂布机废气处理系统的结构图。
具体实施方式
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图所示的各实施方式对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
41.同时，在本说明书中，涉及方位的描述，例如上、下、左、右、前、后、内、外、纵向、横向、竖直、水平等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.并且，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
43.图1为本实用新型的最佳实施例，本实用新型提供了一种废气处理机组1，该废气处理机组1包括可拆卸装配的第一模块10和第二模块20。
44.具体的，第一模块10包括第一壳体100以及设置于第一壳体100内的热交换部200，第一壳体100上开设有进气口110、排气口120以及第一装配口130，在本实施例中，所述第一
壳体100设置为长方体结构，进气口110和排气口120开设于左侧壁上，第一装配口130设置于右侧壁上。
45.参照图2所示，进一步的，热交换部200包括有换热器，所述换热器为立方体且与第一壳体100的底面呈45度角倾斜设置，并且在其两两对应的四个侧面上分别设置有高温入口210、低温入口220、低温出口230以及高温出口240，并且每个侧面均分别与其相连接的第一壳体100的内表面相倾斜，其中所述高温入口210和低温出口230相互连通，所述低温入口220和高温出口240相连通，同时所述高温入口210与进气口110相连通，高温出口240与排气口120相连通；在废气处理过程中，高温废气自进气口110进入高温入口210后，与低温入口220流入的低温废气进行换热，经过热交换后生成的低温废气从低温出口230排出，高温废气从高温出口240连通至排气口120排出。该设计大大节约了第一壳体100的内部空间，同时使高温入口210、低温入口220、低温出口230以及高温出口240相对应的四个侧面与第一壳体100的内表面之间形成气体容纳空间，为进行换热的废气提供了缓冲区。应该理解的是，本实施例中的换热器及其布置方式只是较佳的一种示例，现有技术中任何常规的热交换器，如板式换热器、管壳式换热器、双管板换热器、陶瓷换热器、蓄热式换热器等都应纳入到权利要求的保护范围。
46.第二模块20包括第二壳体300以及设置于第二壳体300内的冷凝部400,第二壳体300包括有第二装配口310，本实施例中第二壳体300也设置为长方体结构，第二装配口310开设于第二壳体300的左侧壁上，第二壳体300的其他侧壁均相互密闭连接设置，以确保废气在其中流动的密闭性和稳定性。同时，本实施例中的第一装配口130和第二装配口310之间可以通过螺栓、卡扣、卡箍或螺纹等任何本领域常规的可拆卸方式固定连接，进而实现第一壳体100和第二壳体300之间的可拆卸连接，并且为了满足气密性的需求，本实施例在第一装配口130和第二装配口310连接后形成的接缝处通过密封结构进行密封，所述密封结构可为密封圈或密封垫或本领域任何其他的密封结构。本实用新型中对第一壳体100和第二壳体300进行独立制造并且将二者设置为可拆卸装配的模块化结构，相较于现有技术而言，简化了制造工艺，更利于生产和安装，更便于维修和运输，也具有较高的密封性。
47.进一步的，结合图2和图3所示，本实施例中冷凝部400包括冷凝入口410和冷凝出口420，所述冷凝入口410与所述低温出口230连通，同时所述冷凝部400包括冷凝组件430以及与之相配合的风机组件440。同时本实施例中的冷凝组件430包括两个相邻设置并且相互连通的第一冷凝区431和第二冷凝区432，其中第一冷凝区431靠近所述冷凝入口410设置并与所述冷凝入口410相连通，第二冷凝区432与风机组件440相连通，风机组件440将通过冷凝组件430的废气从冷凝出口420处导出。
48.具体的，在本实施例中，第一冷凝区431内盘绕有第一盘管433，第一盘管433内填充有冷却水，第二冷凝区432内盘绕有第二盘管434，第二盘管434内填充有冷冻水，第一盘管433和第二盘管434根据工艺参数要求合理选型，且冷却水温度高于冷冻水温度。当废气自冷凝入口410进入第一冷凝区431后，在与第一盘管433接触后进行初步冷凝后再进入第二冷凝区432，经过与第二盘管434接触后，废气冷凝至露点以下，废气中的废液冷凝析出，收集于集液槽后，从排液口排出；冷凝后的废气在风机组件440引导下从冷凝出口420处排出。
49.当然，在本发明其他实施例中，冷凝组件430也可以设置一个或多个冷凝区，如在
一个冷凝区内通过直膨的方式往盘管内输送冷媒对气体进行冷凝；或者是通过冷却水以配合直膨方式往盘管内输送冷媒进行冷凝的方式对废气进行冷凝。所述冷媒可为液体冷媒或气体冷媒或两者之间的组合，且可以理解的是，作为本实用新型的最佳实施例，本实施例仅为通过设置两个冷凝区用冷却水配合冷冻水的方式进行冷凝，并非用以限制本实用新型在冷凝方式上的保护范围。
50.进一步的，冷凝组件430还包括有设置于冷凝区下侧的储液部435，用于储存废气经冷凝后产生的液体，并且第二壳体300上开设有与储液部435相连通的排液口320，方便对冷凝液进行回收利用。
51.同时，本实施例中的风机组件440设置为变频风机，可以根据废气处理机组1的进风量来更改风机频率。并且为了最大程度上的降低成本和提升废气处理机组1的安装便捷性，本实施例中将风机的蜗壳与第二壳体300一体成型设置，在降低了整个设备尺寸、重量和成本的同时，也提高了风机的运行效率，并且使得风机噪声得到了很好的控制，优化了生产车间的工作环境。
52.进一步的，本实施例中第二壳体300内还设置有气体处理部500，气体处理部500设置于冷凝部400的上方，所述冷凝出口420和低温入口220分别连接至所述气体处理部500的两端，经过冷凝后的废气在风机的引导下自冷凝出口420经导流板513进入气体处理部500。具体的，气体处理部500包括风箱510，由于考虑到经过风机引导后的废气气流风向杂乱，因此本实施例中在风箱510内嵌套设置有至少一块布风板511，使通过布风板511后的废气气流以均匀的速度分布稳定的气流速度流过过滤器，保证了废气的过滤效果。。
53.同时，为了降低导入低温入口220内气体的杂质，本实施例还在风箱510中嵌套设置有过滤器512，所述过滤器512设置靠近低温入口220设置，可用于对经过布风板511整流后的气体进行过滤。并且由于过滤器512属于消耗件，需要经常更换，故本实施例中还在第二壳体300上开设有与所述过滤器512位置和大小相适配的检修口330。应该理解的是所述气体处理部500不应局限为前文所述的布风板511、过滤器512或两者之间的组合，任何对气流起到整流、过滤处理作用的组件及其组合都应纳入本发明的保护范围内；另外，第二壳体300上的检修口330也不应理解为仅为过滤器512专门设置的检修口330，任何在第二壳体300内配置的需要更换的气体处理部500都可对应配置相应的检修口330。
54.为了提升整个废气处理机组1的可靠性，本实施例中还在第一壳体100上开设有废气排出口140以及再生进气口150，所述废气排出口140与所述低温入口220相连通，所述再生进气口150与所述高温入口210相连通。当需要维持废气处理机组1内的气压时，废气排出口140开启，经过气体处理部500处理的废气中的一部分从废气排出口140接入外部转轮装置中进行进一步处理，经过处理后达到排放标准的废气可以予以排出，而尚未达排放标准的废气经过再生进气口150再一次进入废气处理机组1中进行处理，进一步提高了废气处理能力，降低有毒有害气体的含量，实现了废气达标排放，符合安全生产的需求。
55.本实施例中第一模块和第二模块可独立制造，并且两个模块可拆卸安装，实现模块化生产和装配，便于生产制造，更便于维修和运输，模块化生产也便于实现单个模块化内部的密封性。
56.图4示出了本实用新型的另一实施例，与实施例一基本相似，区别在于进一步模块化，将实施例一中的第二模块上部隔离出第三模块60，上、下模块形成独立模块（可以理解
为将实施一中气体处理部单独形成一个可拆卸式模块），其中，所述冷凝组件430、风机组件（图4中未示出）依然设置在下部的第二模块20内，上部的第三模块60包括第三壳体61，所述过滤器512、布风板511设置在所述第三壳体61内，第三壳体61上靠近所述过滤器512处，开设有检修口330，本实施例中，风机组件也可以设置在所述第三壳体61内；第三模块60靠近所述过滤器512的一端与所述热交换部200的低温入口220连通，并与所述第一模块10的第一装配口130的上部配合安装，形成出风流道；所述第三模块60的另一端与下侧的第二模块20冷凝出口420连通。
57.本实施例中，所述第二模块20靠近冷凝入口410的一端（第二装配口310）与第一模块10第一装配口130的下部配合安装，形成进风流道。所述第二模块20和第三模块60通过开口62连通，所述第一模块10的第一装配口130下部与第二模块20的上部均形成有紧固件或连接卡口，装配时，可以先将第三模块60和第二模块20进行装配，然后将装配后的整体和第一模块10的第一装配口130进行对接装配。
58.本实用新型提出的模块化结构不限于上述实施例，本实用新型实现方式可以如上述实施例中的两个或三个模块组成，也可以是四个或更多模块组成，本实用新型也不限定各集成部件（如换热器、冷凝装置、过滤器等）的集成模式，各部件可以单独集成，也可以和其他部件集成子模块，各部件在所述机组内形成一个有效的进风通道和出风通道，起到热交换、冷凝和过滤、排气等作用，并实现废气净化、热量回收效果等功能，多模块的连接方式为可拆卸式，且通过密封件形成密封连接，实现产品设计、生产、组装、运输、维修整个产业链的便捷化。
59.进一步的，为了使该废气处理机组1更加适配生产，本实用新型还提出了一种涂布机废气处理系统，所述涂布机包括一层或至少两层涂布烘箱，每层所述涂布烘箱均设置有若干烘箱单元，每个烘箱单元均设置有废气出口和废气入口。
60.具体的，参图5所示，本实施例中的涂布机包括上下两层涂布烘箱，上层烘箱中的其中一个上层烘箱单元30与其相邻的下层烘箱中的一个下层烘箱单元40组成一个烘箱组并共用一个废气处理机组1，上层烘箱单元30的废气出口31和下层烘箱单元40的废气出口41连通至废气处理机组1的进气口110，同时上层烘箱单元30的废气入口32和下层烘箱单元40的废气入口42连通至废气处理机组1的排气口120。
61.本实施例中废气处理的具体处理流程如下：
62.s1、上层烘箱单元30和下层烘箱单元40的高温废气分别通过废气出口31、32由进气口110进入换热器；
63.s2、经过换热器降温后的废气由低温出口230排至冷凝入口410进入冷凝组件430中进一步降温；
64.s3、废气依次通过第一冷凝区431和第二冷凝区432，风机将经过冷凝后的低于露点温度的废气从冷凝出口420引导至气体处理部500，同时废气中有毒有害物质在第一冷凝区431和第二冷凝区432中以冷凝液的形式析出，存至储液部435，并通过排液口320排出；
65.s4、气体处理部500的废气在布风板511的整流下均匀输送至过滤器512进行过滤；
66.s5、经过过滤后的废气进入换热器的低温入口220，完成热交换后由高温出口240输出，经过废气入口32和42分别送回上层烘箱单元30和下层烘箱单元40内。
67.可以理解的是，本实用新型中的废气处理系统，同样适用于单层或者三层以上烘
箱的涂布机，在本发明其他实施例中，若涂布机仅设置有单层烘箱，则可根据实际生产需要，将该层烘箱中的单个烘箱单元或者相邻的多个烘箱单元（如每两个烘箱单元为一组或每三个烘箱单元为一组）与本实用新型提出的废气处理机组1相连接进行废气处理。若涂布机设置有三层或三层以上烘箱，也可根据实际生产需要，将不同层级的烘箱单元进行组合后与本实用新型提出的废气处理机组1相连接进行废气处理。
68.对于本实用新型所提出的废气处理系统而言，本领域技术人员可根据实际生产需要，通过对涂布机中不同位置的烘箱进行自由组合来与本实用新型提出的废气处理机组1相配合，从而满足不同的生产需求，本实施例仅是针对本实用新型的其中一种实施方式的具体说明，并非用以限制本实用新型的保护范围。
69.本实用新型提出的涂布机废气处理系统，通过将若干废气处理机组1对应连接至涂布机上不同层级的烘箱单元，使整个废气处理的循环过程实现了废气净化、过滤和热量回收再利用，以及废液的回收再利用，同时通过对多层涂布箱进行模块化控制，可以根据需要控制废气处理量，且模块化设计使得废气管路及配套设备小型化，在安装过程中，机组精度的提高，降低了安装难度，缩短了施工周期，并且在运行和维护过程中，单体设备减小，噪声降低，设备维护方便，可以实现对每组烘箱单元精准控制，使得设备运行能耗降低。同时也使整个废气处理系统调节灵活，只需调节对应烘箱段的处理机组便可达到生产要求，该方案通用性强，实现了根据每个烘箱段的工艺参数配备对应规格和数量的废气处理机组1，无需考虑烘箱数量带来的影响。
70.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
71.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。