锂电池生产专用超低湿除湿干燥系统介绍

一、锂电池生产用超低湿除湿干燥系统概述
锂电池生产用超低湿除湿干燥系统主要用于锂电池生产环境条件的控制,满足锂电池生产对环境湿度和温度的要求。系统由ZHL系列超低湿空气除湿设备、干燥房间及连接管道等组成。
二、ZHL系列超低湿除湿设备
1.除湿设备的组成
ZHL系列超低湿除湿设备主要由以下部份组成:
1.1初中效过滤器:过滤新风,保护表冷器和转轮.
1.2新风制冷段:对新风进行制冷预除湿,一般采用风冷或水冷式制冷机组,冷热交换介质为水或直接采用冷媒进行交换,根据用户的实际情况具体设计,确保达到锂电池干燥房参数指标的要求和系统运行稳定、节能。
1.3回风混合制冷段:将经过预处理的新风和干燥房的回风进行混合,对进除湿转轮前的混合风进行工况调节,确保超低湿的除湿效果。
1.4风机段:使系统产生合理的空气循环
1.5转轮段:对经过预处理过的混合风进行深度除湿处理,使送风参数达到技术指标的要求。
1.6高中效过滤段:对送风做进一步处理,确保干燥房的洁净度,同时充分实现系统保护。
1.7后表冷段:调节送风温度
1.8再生部分:对工作过程中的转轮进行加热再生,使其恢复除湿能力,可采用电加热管加热或蒸汽加热的方式,自动节能运行。
1.9制冷系统:由组合式制冷机组、调节装置和管路阀件等组成,为除湿设备提供冷媒。
1.10电气控制: ZHL超低湿除湿机组控制系统以西门子或三菱PLC控制为核心,系统自动采集设备状态的数字量信号和控制工艺点的模拟量信号,通过公司根据除湿工艺要求自行开发的运行程序及其内置的多路PID控制模块,建立完善的自动控制系统。控制器分析输入信息后,通过控制器数字量输出,控制设备部件的运行。通过内置PID运行并输出模拟量,线性控制调节各种阀件、变频器及再生加热等部件,从而确保机组送风温湿度的稳定。可根据用户需要建立本地控制或远程控制。
采用触摸屏输入运行指令,并显示设备的运行状态。
2.工作原理
干燥房加风
2.1.除湿原理
超低湿除湿设备为组合式机组,具有空气冷却、转轮除湿、送风、温度调节的功能,当室外新风经过滤器过滤后进入表冷器,与表冷器表面充分接触,由于表冷器表面温度低于空气的露点温度,空气在冷却的同时,其含有的水分变成凝结水析出,空气的温度和水份同时降低,低温低湿空气和干燥房的回风混合后进入除湿转轮进行深度除湿,得到超低湿的干燥空气,超低湿的干燥空气经过调温后成为满足工艺要求的干燥风被送至干燥房。
2.2新风冷却除湿
空气中水份的含量随着空气温度的降低而减少,空气在通过表冷器时和低温的盘管翅片充分接触,温度降低到空气的露点温度以下时,空气中的水蒸汽开始凝结,并逐渐达到饱和状态,空气的绝对含水量降低。
2.3转轮除湿
除湿设备的核心部件为一以每小时8~16转旋转的除湿转轮,在除湿转轮的两侧用高密封性能的硅氟橡胶沿径向将整个转轮表面分成处理区和再生区。当湿空气进入处理区时,空气中的水份被除湿转轮中的吸湿介质吸附,水分子产生相变放出潜热,湿空气成为干燥空气,同时温度升高,转轮也因吸收了水份逐渐趋向饱和而失去吸湿能力。
在再生区,用于再生风的空气先经过转轮冷吹区,从而湿度降低温度升高起到提高再生效果和节能的作用,同时降低了转轮的温度,有利于提高转轮的吸湿能力。从冷吹区出来的再生风经再生加热器加热后经过除湿转轮,使转轮中吸附的水份蒸发恢复了转轮的除湿能力。
除湿转轮是除湿设备的关键部件,它是由高铝纤维做成的蜂窝状材料作为载体,以超级硅胶作为吸湿材料而制成,蜂窝状材料具有极大的比表面积——每立方米达3000平米,处理风与吸湿介质充分接触,从而提高了转轮的吸湿效率和吸湿深度。
3.超低湿除湿机的特点
3.1在夏天高温高湿的情况下热湿负荷最大,这时先由前级表冷器对新风进行处理,除湿量大效率高,可以除去新风中的大部份水份,空气中的水份较低时冷却除湿巳很困难,这时利用转轮在低湿状态下除湿效率高的优良性能继续除湿,使空气达到超低湿的要求。设备充分利用了两种除湿方法的优点,使处理风的露点达到技术指标的要求。
季节不同时对除湿能力的要求是不同的,为了在不同的季节和气候下,发挥合理的除湿效率,系统配备了根据气候和环境变化自动调节能量的功能,从而达到节能的目的。
3.2 除湿机组的除湿转轮段采用国际知名品牌的超级硅胶转轮,这种转轮具有下列优点:
(1)吸湿剂上胶率高:转轮含有高达37%的吸湿剂,在低湿、低温环境下吸湿能力强,可以用于要求露点温度很低的除湿领域。
(2)出色的防火性能:转轮经国际权威检测机构(ASTME)的E-84标准检测燃烧、发烟指数均为0。
(3)优异的吸湿能力:转轮的干状态比重为240公斤/立方米,在潮湿环境中的吸湿能达到其干重的40%左右。
(4)转轮可清洗:当转轮使用一定时间后可用专用的溶液进行清洗,使转轮保持良好的吸湿性能。
(5)介质强度好:转轮载体为陶瓷纤维,转轮表面的抗压强度超过200Kpa。固强度好,使用寿命长。
3.3采用多机头螺杆水冷式冷水机或直接蒸发式制冷机组的制冷系统,配用美国OAK设备制作的换热器,换热效率高,系统运行稳定、可靠。
3.4机组除湿能力强,系统停机后10小时内重新启动运行,60分钟内即可使干燥房达到要求的技术指标。
3.5机组采用PLC自动控制,所有控制与测量参数均在触摸屏上显示,并可实现参数打印。采用PLC控制优点一是可靠性高、抗干扰能力强;二是可实行逻辑控制、过程控制、和运动控制的三电一体化;三是使用方便、控制程序可变、具有很好的柔性;四是体积小、重量轻、能耗低。
制冷和加热均采用无级调节,控制状态不会发生震荡。
可根据用户要求提供计算机集中控制接口和远程通信接口,或提供远程计算机上位操作管理系统。
3.6机组采用铝合金防冷桥框架结构,外形美观大方。机组外壳模板的中间充填高压发泡保温层,保温效果好,不结露.
三、干燥间
1、干燥房采用大通间、大窗户的设计思路。既科学、合理、实用,又整洁、舒适、美观。选用双层彩钢板和双层玻璃结构,由于采用的隔热保温材料的导热系数很低,在0.0175W/mk和0.034W/mk以下,从而具有良好的节能效果。
2、干燥房内设置照明净化灯和常用插座,照明开关可分二组控制,全开时亮度达到250LAX。
3 、干燥房内配有直读露点湿度及室温表,在回风口附近设置露点探头。
4、干燥房配传递窗。
5、干燥房良好的密闭性结合超低湿除湿机组优良的性能,可使单套机组停机10小时后,重新启动运行,在60分钟内达到干燥房温、湿度指标要求。
6、干燥房内或采用不锈钢地板、或采用防静电塑胶地板、或采用自流坪地板可作多种选择。

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