一种真空连续脱泡装置的制作方法

1.本发明属于胶体脱泡领域，具体涉及一种真空连续脱泡装置。


背景技术：

2.随着风能发电机功率的增加，风电叶片的尺寸越来越大。由最初的三十几米，发展到现在的九十几米，未来叶片长度会继续增大。生产叶片所需要的罐注胶用量也不断增加。叶片生产当前采用真空罐注工艺，由于现有的成型用胶液内部溶解有空气，会在真空状态下析出成为气泡，严重影响到最终产品质量。
3.为解决该问题，现有技术中通过真空脱泡系统提前对胶液脱泡。工作原理是：采用加热系统，将胶液加热至60-70摄氏度，降低胶液粘度，然后将胶液罐入容器中，容器内部处于真空状态。利用真空状态将胶液内部溶解的空气脱出形成气泡，被真空系统抽出，然后将胶液通过冷却系统，降温至室温用于后边罐注成型，但是由于上述工艺为了提高脱泡效率，需要先加热后冷却，不但降低了脱泡速度，而且导致设备运行功耗较大，并且胶液加热以后会产生一定的蒸汽，而这部分蒸汽很难被真空泵的空气滤清器清除，所以很容易进入真空泵，造成真空泵润滑失效，损坏真空泵。
4.因此如何提高胶液的脱泡效率，降低其能耗，成为本领域的难题之一。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的诸多不足之处，本发明提供了一种真空连续脱泡装置，该装置包括原料罐、三组串联的脱泡罐组、气液分离器和真空机组以及成品罐，其中薄膜脱泡罐设置在真空脱泡罐进料口前端，真空脱泡罐的出料口位于管体底部，且出料口除连接下一组脱泡罐组外还设置有循环管路，通过该循环管路连接到本组脱泡罐前端；采用这种结构的真空连续脱泡装置，利用喷淋雾化系统，将胶液雾化进入真空脱泡罐，增加胶液与真空接触面积，提高胶液内溶解的空气脱离效率，大大降低了设备的功耗。
6.本发明的具体技术方案如下：
7.一种真空连续脱泡装置，该装置包括原料罐、三组串联的脱泡罐组、气液分离器和真空机组以及成品罐，其中每组脱泡罐组由顺次连接的气动阀开关、输送泵，风冷换热器、薄膜脱泡罐和真空脱泡罐组成，其中薄膜脱泡罐设置在真空脱泡罐进料口前端，真空脱泡罐的出料口位于罐体底部，且出料口除连接下一组脱泡罐组外还设置有循环管路，通过该循环管路连接到本组脱泡罐前端；最后一组脱泡罐组与成品罐连接。
8.本发明的一大特点就是采用了同时采用了薄膜脱泡罐和真空脱泡罐进行脱泡，其中薄膜脱泡罐的具体结构如下：
9.薄膜脱泡罐包括主体，主体上方连接有薄膜脱泡腔，薄膜脱泡腔与主体通过垂直管路连接，主体内垂直设置有多层滤网，主体外侧设置有超声发生器；主体两侧分别设置有进口和出口，且进口和出口均设置有喇叭状过度段，薄膜脱泡腔内设置有微孔薄膜，且薄膜脱泡腔与真空机组连接；
10.所述的微孔薄膜，其孔径范围为6-20μm，所述滤网的孔径为1mm；其中当气泡通过微孔薄膜时，由于胶液和气体的表面张力不同，加之薄膜脱泡腔直接连接真空机组，微孔两侧的压差较大，可以提供更好的分离效果，实现气泡和附着在其上胶液的更好分离；
11.所述的真空脱泡罐包括罐体，罐体顶部设置有进料口和真空接口，其中进料口与罐体内的喷淋装置连接，真空接口与真空机组连接，罐体底部设置有出料口，且出料口除连接下一组脱泡罐组外还设置有循环管路，通过该循环管路连接到本组脱泡罐组的气动阀开关上，罐体顶部还设置有液位计，用以测量罐体内胶液的液位；
12.采用上述结构的脱泡罐组，胶液从原料罐排出后顺次经过气动阀开关、输送泵，风冷换热器，通过风冷换热后降温至室温，然后进入薄膜脱泡罐，胶液从薄膜脱泡罐的进口端进入主体，由于进口连接有喇叭口过渡段，使得胶液进入主体后的流动速度明显降低，使其更加缓慢的通过滤网，由于薄膜脱泡腔与主体连接，且其连接有真空机组，使得整个主体内也为负压环境，此时胶液经过滤网时胶液的流速进一步减慢且与滤网充分基础，而在滤网间的主体外侧设置有超声发生器，产生的超声波可以作用于主体内的胶液上，利用超声波的空化作用使胶液中溶解的空气析出，并附着在滤网上形成气泡，气泡在滤网上聚集成为更大的气泡，并在负压作用下向薄膜脱泡腔运动，通过垂直管路进入薄膜脱泡腔后，气泡继续上升并与微孔薄膜接触，通过微孔薄膜使附着在气泡上的胶液与气泡进一步分离，空气通过微孔薄膜被真空机组吸出，从而更加彻底的实现胶液脱泡，提高了脱泡效率。
13.经过薄膜脱泡罐脱泡后的胶液继续进入真空脱泡罐，通过进料口进入罐体后通过喷淋装置雾化，所述的喷淋装置为胶液雾化常用的喷淋装置，发明人不再赘述；由于真空接口的存在，使得真空脱泡罐中也处于真空负压状态，雾化后的胶液以更大的比表面积存在于罐体的真空环境下，残留的空气进一步与胶液分离，雾化后的胶液在重力作用下自然下降并在罐体内储存，当存量达到罐体预设的液位时，通过开启底部的出料口配合循环管路，将胶液循环到本组脱泡罐的最前端，重新进入气动阀开关，重新进行上述的脱泡过程，这一循环过程可重复多次，一般优选为三次循环，待存活脱泡结束后，可进入下一组脱泡罐组，进行第二组脱泡，整个过程与上述过程相同，经过最后一组脱泡罐脱泡后胶液即可送入成品罐储存。
14.本技术中还涉及有真空机组和对应的气液分离器，两者均采用现有设备完成，其中气液分离器设置在真空机组前，薄膜脱泡罐和真空脱泡罐均首先与气液分离器连接，这样从薄膜脱泡罐和真空脱泡罐分离出的空气首先进入气液分离器，发明人之所以采用这种设计，是由于现有胶液在经过上述处理时在真空环境下其中会部分转化为蒸汽，而这部分蒸汽与空气混杂在一起是难以去除的，如果直接进入真空机组会导致真空机组内的润滑剂乳化，进而导致真空泵故障，因此通过气液分离器将蒸汽分离出来，可以避免这一情况的发生，延长设备的寿命；优选的，所述的气液分离器可设置多组，提高蒸汽的分离效果；更优选的，在真空机组和气液分离器之间还可以设置干燥机，这样经过气液分离器处理后的空气进一步进入干燥机干燥，可以确保不会有胶水蒸汽或水蒸气进入真空机组；
15.更进一步的根据所处理胶液的情况不同，上述装置可以改变具体的运行模式，如胶液中空气含量较少，可以不进行循环脱泡，直接顺次经过三组脱泡罐即可；也可以根据具体情况，选择每组脱泡罐内的循环次数；
16.对于薄膜脱泡罐而言，由于其中的滤网设置有多层，因此将主体内分割为若干腔
体，这样就可以对胶液进行多次的过滤收集气泡，此时优选的，超声发生器设置在滤网之间的主体外侧，这样在每组滤网之间均设置有超声发生器，可以提高超声空化的效果，提高脱泡效率，而薄膜脱泡腔连接在主体的中部，便于对析出的气泡进行收集；更优选的，滤网在主体内均匀分布，与之对应的超声发生器在主体外也均匀分布。
17.通过上述描述可知，本技术所述装置中除干燥机外并不存在对胶液进行加热和冷却的装置，整个装置均在常温下运行，较之现有技术可以大大降低能耗和设备的成本。
18.综上所述，采用这种结构的真空连续脱泡装置，首先利用薄膜脱泡罐中的微孔薄膜进行胶液与空气的分离，之后再利用喷淋雾化系统，将胶液雾化进入真空脱泡罐，增加了胶液的比表面积，使其更好的与真空接触面积，提高胶液内残余空气的脱离效率，同时利用气液分离器去除脱除出空气中的胶水蒸汽，延长了整套设备的寿命，同时大大降低了设备的功耗。
附图说明
19.图1为本发明所述真空连续脱泡装置的结构示意图；
20.图2为所述薄膜脱泡装置的结构示意图；
21.图中1为原料罐，2为气动阀开关，3为输送泵，4为真空脱泡罐，5为风冷换热器，6为薄膜脱泡罐，7为成品罐，8为液位计，9为气液分离器，10为干燥机，11为真空机组；
22.6-1为主体，6-2为薄膜脱泡腔，6-3为微孔薄膜，6-4为滤网，6-5为出口，6-6为超声发生器，6-7为进口，6-8为喇叭状过度段。
具体实施方式
23.下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于该具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.一种真空连续脱泡装置，该装置包括原料罐1、三组串联的脱泡罐组、气液分离器9和真空机组11以及成品罐7，其中每组脱泡罐组由顺次连接的气动阀开关2、输送泵3，风冷换热器5、薄膜脱泡罐6和真空脱泡罐4组成，其中薄膜脱泡罐6设置在真空脱泡罐4的进料口前端，真空脱泡罐4的出料口位于罐体底部，且出料口除连接下一组脱泡罐组外还设置有循环管路，通过该循环管路连接到本组脱泡罐前端；最后一组脱泡罐组与成品罐(7)连接。
26.其中薄膜脱泡罐的具体结构如下：
27.薄膜脱泡罐包括主体6-1，主体6-1上方连接有薄膜脱泡腔6-2，薄膜脱泡腔6-2与主体6-1通过垂直管路连接，主体6-1内垂直设置有多层滤网6-4，主体6-1外侧设置有超声发生器6-6；主体两侧分别设置有进口6-7和出口6-5，且进口6-7和出口6-5均设置有喇叭状过度段6-8，薄膜脱泡腔6-2内设置有微孔薄膜6-3，且薄膜脱泡腔6-2与真空机组连接；
28.所述的真空脱泡罐包括罐体，罐体顶部设置有进料口和真空接口，其中进料口与罐体内的喷淋装置连接，真空接口与真空机组连接，罐体底部设置有出料口，且出料口除连接下一组脱泡罐组外还设置有循环管路，通过该循环管路连接到本组脱泡罐组的气动阀开关上；除此之外，罐体顶部还设置有液位计8，用以测量罐体内胶液的液位；
29.采用上述结构的脱泡罐组，胶液从原料罐排出后顺次经过气动阀开关、输送泵，风冷换热器，通过风冷换热后降温至室温，然后进入薄膜脱泡罐，胶液从薄膜脱泡罐的进口端进入主体，由于进口连接有喇叭口过渡段，使得胶液进入主体后的流动速度明显降低，使其更加缓慢的通过滤网，由于薄膜脱泡腔与主体连接，且其连接有真空机组，使得整个主体内也为负压环境，此时胶液经过滤网时胶液的流速进一步减慢且与滤网充分基础，而在滤网间的主体外侧设置有超声发生器，产生的超声波可以作用于主体内的胶液上，利用超声波的空化作用使胶液中溶解的空气析出，并附着在滤网上形成气泡，气泡在滤网上聚集成为更大的气泡，并在负压作用下向薄膜脱泡腔运动，通过垂直管路进入薄膜脱泡腔后，气泡继续上升并与微孔薄膜接触，通过微孔薄膜使附着在气泡上的胶液与气泡进一步分离，空气通过微孔薄膜被真空机组吸出，从而更加彻底的实现胶液脱泡，提高了脱泡效率。
30.经过薄膜脱泡罐脱泡后的胶液继续进入真空脱泡罐，通过进料口进入罐体后通过喷淋装置雾化，所述的喷淋装置为胶液雾化常用的喷淋装置，发明人不再赘述；由于真空接口的存在，使得真空脱泡罐中也处于真空负压状态，雾化后的胶液以更大的比表面积存在于罐体的真空环境下，残留的空气进一步与胶液分离，雾化后的胶液在重力作用下自然下降并在罐体内储存，当存量达到罐体预设的液位时，通过开启底部的出料口配合循环管路，将胶液循环到本组脱泡罐的最前端，重新进入气动阀开关，重新进行上述的脱泡过程，这一循环过程可重复多次，一般优选为三次循环，待存活脱泡结束后，可进入下一组脱泡罐组，进行第二组脱泡，整个过程与上述过程相同，经过最后一组脱泡罐脱泡后胶液即可送入成品罐储存。
31.本技术中还涉及有真空机组和对应的气液分离器，两者均采用现有设备完成，其中气液分离器设置在真空机组前，薄膜脱泡罐和真空脱泡罐均首先与气液分离器连接，这样从薄膜脱泡罐和真空脱泡罐分离出的空气首先进入气液分离器，发明人之所以采用这种设计，是由于现有胶液在经过上述处理时在真空环境下其中会部分转化为蒸汽，而这部分蒸汽与空气混杂在一起是难以去除的，如果直接进入真空机组会导致真空机组内的润滑剂乳化，进而导致真空泵故障，因此通过气液分离器将蒸汽分离出来，可以避免这一情况的发生，延长设备的寿命；
32.更进一步的根据所处理胶液的情况不同，上述装置可以改变具体的运行模式，如胶液中空气含量较少，可以不进行循环脱泡，直接顺次经过三组脱泡罐即可；也可以根据具体情况，选择每组脱泡罐内的循环次数。
33.实施例2
34.本实施例的基础结构与实施例1完全相同，区别在于：
35.所述的气液分离器设置为三组，提高胶水蒸汽的分离效果；在真空机组11和气液分离器9之间还可以设置干燥机10，这样经过气液分离器处理后的空气进一步进入干燥机干燥，可以确保不会有胶水蒸汽或水蒸气进入真空机组；
36.同时薄膜脱泡罐中的滤网6-4在主体内均匀分布，与之对应的超声发生器在主体外也均匀分布，这样在每组滤网之间均设置有超声发生器，可以提高超声空化的效果，提高脱泡效率，而薄膜脱泡腔连接在主体的中部，便于对析出的气泡进行收集。