CN115155230B - 铁氟龙管烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铁氟龙管烧结装置，包括烧结装置、惰性气体源、加压装置、冷却装置和回收装置。烧结装置包括烧结炉，用于烧结铁氟龙管；惰性气体源连通烧结炉；加压装置连通烧结炉，烧结炉内形成的混合气体排至加压装置中进行压缩处理；冷却装置连通加压装置，冷却装置用于冷却加压装置压缩处理后的混合物；回收装置连通冷却装置，回收装置用于回收冷却装置处理后形成的液体。本发明技术方案可解决现有铁氟龙管在烧结时挥发有机废气污染环境的问题。

Description

铁氟龙管烧结装置

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种铁氟龙管烧结装置。

背景技术

铁氟龙又叫铁弗龙、特弗龙、特福龙、特氟隆、特氟龙、聚四氟乙烯、塑料王，英文为Teflon，具有高度的化学稳定性、低的摩擦系数、优良的抗粘性、优异的耐老化性和电绝缘性能，广泛应用于机械、电子电器、汽车、航天、化工、电脑、电热、军事、通讯等重要科技工业。

铁氟龙管是由聚四氟乙烯材料挤压烧结后，经干燥、高温烧结、定型等工序而制成的特种管材。在其生产过程中要添加一定量的航空煤油作为润滑剂，但制备完成的铁氟龙管不能包含航空煤油，所以在制备过程中需要经过去煤油的过程，去煤油的过程称“脱脂”。现有的脱脂方法：进行烧结时，将含煤油的铁氟龙管加热，使煤油气化，气化的煤油都释放到空气中。传统的脱脂方法既浪费能源又污染环境。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种铁氟龙管烧结装置，旨在解决现有铁氟龙管在烧结时挥发有机废气污染环境的问题。

为实现上述目的，本发明提出的铁氟龙管烧结装置，包括：

烧结装置，包括烧结炉，所述烧结炉用于烧结铁氟龙管；

惰性气体源，连通所述烧结炉；

加压装置，连通所述烧结炉，所述烧结炉内形成的混合气体排至所述加压装置中进行压缩处理；

冷却装置，连通所述加压装置，所述冷却装置用于冷却所述加压装置压缩处理后的混合物；以及

回收装置，连通所述冷却装置，所述回收装置用于回收经过所述冷却装置处理后的液体；

其中，所述混合气体包括有机废气、惰性气体和空气。

在一实施例中，所述加压装置内部设有压力控制器，通过控制压力实现所述有机废气的液化。

在一实施例中，所述回收装置包括回收罐和设于所述回收罐内的水气分离器，所述回收罐连通所述冷却装置，所述水气分离器用于分离经过所述冷却装置处理后的液体和气体。

在一实施例中，所述回收罐设有用于排放液体的排放口，以及用于排放气体的放气口，所述排放口和放气口分别连通有第一阀门和第二阀门。

在一实施例中，沿所述回收罐的径向上，所述水气分离器分隔所述回收罐形成第一回收腔和位于所述第一回收腔外侧的第二回收腔，所述冷却装置和排放口连通所述第二回收腔，所述放气口连通所述第一回收腔。

在一实施例中，所述回收装置还包括安全阀，所述安全阀密封连接所述回收罐，所述安全阀用于调节所述回收罐内的气压。

在一实施例中，所述冷却装置和回收罐之间通过管道连通，所述管道上设有气压表和电动阀门，所述气压表设于所述电动阀门上游，所述铁氟龙管烧结装置还包括电连接于所述电动阀门和气压表的逻辑控制器，所述逻辑控制器配置为所述气压表检测压力高于设定值时，增大所述电动阀门开度，以及所述气压表检测压力低于设定值时，减小所述电动阀门开度。

在一实施例中，所述烧结炉上设有输气口，所述惰性气体源通过管道连通所述输气口，所述惰性气体源与所述输气口之间的管道上设有输气流量计。

在一实施例中，所述烧结炉上设有排气口，所述加压装置通过管道连通所述排气口，所述加压装置与所述排气口之间的管道上设有排气流量计。

在一实施例中，所述烧结炉沿其轴线方向设有供铁氟龙管进入的进料口和供铁氟龙管送出的出料口，所述出料口设于所述烧结炉底部，所述出料口连通有背向所述进料口延伸设置的导向管。

在一实施例中，所述烧结装置还包括加热圈，所述加热圈套设于所述烧结炉外。

本发明技术方案通过将惰性气体与烧结过程中形成的有机废气进行混合，降低了混合气体中空气的含量，避免产生闪燃导致火灾发生的情况，再对混合形成的混合气体依次进行加压和冷却，使得混合气体中的有机废气液化，继而将液化后的有机废气进行回收，最终避免了有机废气的直接排放，实现环境保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明铁氟龙管烧结装置一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	铁氟龙管烧结装置	100	烧结装置
110	烧结炉	111	输气口
				112	排气口	113	进料口
114	出料口	115	导向管
				120	加热圈	200	惰性气体源
300	加压装置	400	冷却装置
				410	壳体	420	散热管
500	回收装置	510	回收罐
				511	排放口	512	放气口
513	第一阀门	514	第二阀门
				515	安全阀	516	第一回收腔
517	第二回收腔	520	水气分离器
				600	气压表	700	电动阀门
800	输气流量计	900	排气流量计
				20	铁氟龙管

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

铁氟龙管是由聚四氟乙烯材料挤压烧结后，经干燥、高温烧结、定型等工序而制成的特种管材。在其生产过程中要添加一定量的航空煤油作为润滑剂，但制备完成的铁氟龙管不能包含航空煤油，所以在制备过程中需要经过去煤油的过程，去煤油的过程称“脱脂”。现有的脱脂方法：进行烧结时，将含煤油的铁氟龙管加热，使煤油气化，气化的煤油都释放到空气中。传统的脱脂方法既浪费能源又污染环境。

为解决上述问题，本发明提出一种铁氟龙管烧结装置。

请参阅图1，在本实施例中，所述铁氟龙管烧结装置10包括烧结装置100、惰性气体源200、加压装置300、冷却装置400和回收装置500；所述烧结装置100包括烧结炉110，所述烧结炉110用于烧结铁氟龙管20；所述惰性气体源200连通所述烧结炉110；所述加压装置300连通所述烧结炉110，所述烧结炉110内形成的混合气体排至所述加压装置300中进行压缩处理；所述冷却装置400连通所述加压装置300，所述冷却装置400用于冷却所述加压装置300压缩处理后的混合物；所述回收装置500连通所述冷却装置400，所述回收装置500用于回收经过所述冷却装置400处理后形成的液体；其中，所述混合气体包括有机废气、惰性气体和空气。

所述烧结炉110内形成有内腔，铁氟龙管20放置于所述内腔进行烧结，烧结过程中，铁氟龙管20会在高温环境中挥发形成含有航空煤油的有机废气，由于航空煤油的闪点非常低，含有航空煤油的有机废气与空气混合后形成可燃性气体，遇火源时特别容易闪燃，存在一定的火灾隐患。通过所述惰性气体源200将惰性气体输送至所述内腔中，使其与所述内腔中存在的有机废气混合，形成混合气体，降低了混合气体中的空气含量，避免产生闪燃导致火灾发生的情况。所述惰性气体包括但不限于氦气、氖气或氩气等，所形成的混合气体排至所述加压装置300内，通过所述加压装置300对所述混合气体进行压缩，使得所述混合气体的压力升高，气体分子之间的距离变小，更容易液化。然后将压力升高的所述混合物，主要为液态航空煤油，气态航空煤油、其他的有机废气、惰性气体和空气，输送至所述冷却装置400内，通过所述冷却装置400对所述混合物进行冷却，使所述混合物中的气态航空煤油液化，最终将液化后的液体，主要为液态航空煤油，通入所述回收装置500内进行回收。

通过将惰性气体与烧结过程中形成的有机废气进行混合，降低了混合气体中空气的含量，避免产生闪燃导致火灾发生的情况，再对混合形成的混合气体依次进行加压和冷却，使得混合气体中的有机废气液化，继而将液化后的有机废气进行回收，最终避免了有机废气的直接排放，实现环境保护。

在一实施例中，所述回收装置500包括回收罐510和设于所述回收罐510内的水气分离器520，所述回收罐510连通于所述冷却装置400，所述水气分离器520用于分离经过所述冷却装置400处理后的液体和气体。

所述回收罐510连通于所述冷却装置400，加压后的所述混合物经所述冷却装置400冷却后，实质形成的是包含液体和气体的气水混合物，其中，液体主要包括液化后的有机废气，气体主要包括未液化的隋性气体、空气，即通过所述回收罐510的物质除液化后的有机废气外，还包括未液化的隋性气体、空气。而所述气水混合物中，所需回收的只有液化后的有机废气，因此，所述回收罐510内还设有所述水气分离器520，所述水气分离器520可对气态物质和液态物质进行分离，继而实现液化后的有机废气和未液化的隋性气体、空气的分离，实现液化后的有机废气的单独回收。

进一步的，所述回收罐510设有用于排放液体的排放口511，以及用于排放气体的放气口512，所述排放口511和放气口512处分别密封连通有第一阀门513和第二阀门514。

所述气水混合物经所述水气分离器520分离后，需要定期排出，以免影响所述回收装置500的后续使用。因此，所述回收罐510上设有排放口511和放气口512，分离后的液体可由所述排放口511排出，分离后的气体可由所述放气口512排出。较优的，所述排放口511和放气口512处分别密封连通有第一阀门513和第二阀门514，所述第一阀门513和第二阀门514可分别控制所述排放口511和放气口512的开口大小，继而实现分别控制气水混合物中液体和气体的排出速度，所述第一阀门513和第二阀门514关闭时，所述回收罐510保持密封。

具体的，沿所述回收罐510的径向上，所述水气分离器520分隔所述回收罐510形成第一回收腔516和位于所述第一回收腔516外侧的第二回收腔517，所述冷却装置400和排放口511连通所述第二回收腔517，所述放气口512连通所述第一回收腔516。

所述水气分离器520分隔所述回收罐510形成两个独立的空间，气水混合物通入至所述第二回收腔517后，液体被所述水气分离器520阻挡留存在所述第二回收腔517内，气体通过所述水气分离器520到达所述第一回收腔516内。所述排放口511连通所述第二回收腔517，将留存的液体回收；所述放气口512连通所述第一回收腔516，将存储的气体排出。可以理解的是，液态有机废气的密度大于未液化的隋性气体、空气，因此，所述排放口511设于所述回收罐510的底部，有利于液化有机废气的排出；所述放气口512设于所述回收罐510的顶部，有利于未液化的隋性气体、空气的排出。

具体的，所述冷却装置400包括壳体410和设于所述壳体410内的散热管420，所述散热管420的一端通过管道连通于所述加压装置300出口，所述散热管420的另一端通过管道连通所述回收罐510。加压后的所述混合物通入所述散热管420后，可以通过在所述散热管420外设置循环流动的冷却液，来实现对所述散热管420内的所述混合物的冷却。所述散热管420包括但不限于空心薄壁金属圆管。

请继续参阅图1，在一实施例中，所述回收装置500还包括安全阀515，所述安全阀515密封连接于所述回收罐510，所述安全阀515可调节所述回收罐510内的气压。

所述气水混合物通入所述回收罐510内，以及气水混合物中的气体排出所述回收罐510，都会导致所述回收罐510内气压发生较大变化。所述回收罐510等用于存储的密封容器都存在安全气压值，所述回收罐510内的气压处于所述安全气压值范围内，才能保证所述回收罐510的安全使用。而当气体未及时排出，而所述气水混合物仍持续通入所述回收罐510时，所述回收罐510内的气压会持续增高。可能会出现所述回收罐510内的实际气压值超出安全气压值的情况，形成安全隐患。通过设置可调节所述回收罐510内气压的安全阀515，在所述回收罐510内的气压发生较大变化或者超出安全气压值时，调节所述回收罐510内的气压值，使其处于一个安全稳定的范围，保证所述回收罐510的安全使用。同时，为避免所述冷却装置400和所述回收罐510内的压差过大，导致液化有机废气流入所述回收罐510后再次恢复呈气体状态，所述安全阀515可以将所述回收罐510内的气压值维持在可以保持有机废气处于液态的范围内。

在一实施例中，所述冷却装置400和回收罐510之间通过管道连通，所述管道上设有气压表600和电动阀门700，所述气压表600设于所述电动阀门700上游，所述铁氟龙管烧结装置10还包括电连接于所述电动阀门700和气压表600的逻辑控制器，所述逻辑控制器配置为所述气压表600检测压力高于设定值时，增大所述电动阀门700开度，以及所述气压表600检测压力低于设定值时，减小所述电动阀门700开度。

所述加压装置300对所述混合气体进行压缩，使得所述混合气体的压力升高，气体分子之间的距离变小，更容易液化，形成包含部分液体的气液混合物。所述冷却装置400对所述混合物冷却时，存在一个设定压力，在所述设定压力下，所述有机废气的液化效果最好。通过所述压力表600检测形成液化有机废气时管道内的压力值，与所述设定压力值比较，来判断是否需要对进入所述冷却装置400内的混合物的压力进行调整。

具体的，所述逻辑控制器获取所述压力表600所检测到的压力值，并与设定压力值进行比较，当所述压力表600检测到的压力值大于所述设定压力值时，所述逻辑控制器控制所述电动阀门700增大阀门开度或完全打开，起到减小进入所述冷却装置400内的混合物的压力的效果；当所述压力表检测到的压力值小于所述设定压力时，所述逻辑控制器控制所述电动阀门700减小阀门开度或完全关闭，起到增大进入所述冷却装置400内的混合物的压力的效果。

在一实施例中，所述加压装置300内部设有压力控制器，通过控制压力实现所述有机废气的液化，通过设定压缩压力参数值，可以保证只有航空煤油液化，惰性气体、空气不液化。除通过上述所述电动阀门700的开度实现调节进入所述冷却装置400内的混合物的压力外，还可以直接通过所述压力控制器来调节排出所述加压装置300的混合物的压力，继而实现调节进入所述冷却装置400内的混合物的压力，也即实现了所述有机废气的液化。所述加压装置300包括但不限于压缩机，所述排气口112连通所述压缩机的进口，所述压缩机的出口连通所述冷却装置400。

请参阅图1，在一实施例中，所述烧结炉110上设有输气口111，所述惰性气体源200通过管道密封连通于所述输气口111，所述惰性气体源200与所述输气口111之间的管道上设有输气流量计800。所述输气流量计800用于监测统计所述惰性气体源200输入至所述烧结炉110内的所述惰性气体的量，当监测到输入量达到要求时，可以控制所述惰性气体源200停止输气，实现所述烧结炉110内所述惰性气体的定量输入。

为实现所述烧结炉110内气体的定量排出，所述述烧结炉110上设有排气口112，所述加压装置300通过管道密封连通于所述排气口112，所述加压装置300与所述排气口112之间的管道上设有排气流量计900。所述排气流量计900用于监测统计所述烧结炉110排出至所述加压装置300内的所述混合气体的量，当监测到排出量达到要求时，可以控制所述加压装置300停止吸入气体，实现所述加压装置300内所述混合气体的定量吸入。

较优的，所述输气口111靠近所述烧结炉110的底部设置，所述排气口112靠近所述烧结炉110的顶部设置，便于所述惰性气体和有机废气的充分混合。

在一实施例中，所述烧结炉110沿其轴线方向设有供铁氟龙管20进入的进料口113和供铁氟龙管20送出的出料口114，所述出料口114设于所述烧结炉110底部，所述出料口114连通有背向所述进料口113延伸设置的导向管115。所述进料口113位于所述出料口114上方，所述烧结炉110对所述铁氟龙管20进行烧结时，所述铁氟龙管20由上方的进料口113进入，烧结完成后再由下方的出料口114送出。由于所述出料口114设于所述烧结炉110底部，所述铁氟龙管20烧结挥发的有机废气以及所述惰性气体源排入的惰性气体都聚集在所述烧结炉110内腔上层空间，所述铁氟龙管20通过所述导向管115取出时，避免了有机废气由所述出料口114泄露出的情况。所述输气口111可以设置在所述导向管115上，通过所述导向管115实现所述输气口111与所述烧结炉110内腔的连通。

所述烧结炉110在对所述铁氟龙管20进行烧结前，需要先加热至一定温度，在一实施例中，所述烧结装置100还包括加热圈120，所述加热圈120套设于所述烧结炉110外。所述烧结炉110在对所述铁氟龙管20进行烧结前，先通过所述加热圈120对所述烧结炉110外表面进行加热，加热至需求温度后，再将所述铁氟龙管20放入所述进料口113进行烧结。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种铁氟龙管烧结装置，其特征在于，包括：

烧结装置，包括烧结炉，所述烧结炉用于烧结铁氟龙管；

惰性气体源，连通所述烧结炉；

加压装置，连通所述烧结炉，所述烧结炉内形成的混合气体排至所述加压装置中进行压缩处理；

冷却装置，连通所述加压装置，所述冷却装置用于冷却所述加压装置压缩处理后的混合物；以及

回收装置，包括回收罐和设于所述回收罐内的水气分离器，所述回收罐连通所述冷却装置并用于回收经过所述冷却装置处理后的液体，所述水气分离器用于分离经过所述冷却装置处理后的液体和气体；

其中，所述混合气体包括有机废气、惰性气体和空气；

所述烧结炉沿其轴线方向设有供铁氟龙管进入的进料口和供铁氟龙管送出的出料口，所述出料口设于所述烧结炉底部，所述出料口连通有背向所述进料口延伸设置的导向管。

2.如权利要求1所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述加压装置内部设有压力控制器，通过控制压力实现所述有机废气的液化。

3.如权利要求1所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述回收罐设有用于排放液体的排放口，以及用于排放气体的放气口，所述排放口和放气口分别连通有第一阀门和第二阀门。

4.如权利要求3所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，沿所述回收罐的径向上，所述水气分离器分隔所述回收罐形成第一回收腔和位于所述第一回收腔外侧的第二回收腔，所述冷却装置和排放口连通所述第二回收腔，所述放气口连通所述第一回收腔。

5.如权利要求1至4任意一项所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述回收装置还包括安全阀，所述安全阀密封连接所述回收罐，所述安全阀用于调节所述回收罐内的气压。

6.如权利要求1所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述冷却装置和回收罐之间通过管道连通，所述管道上设有气压表和电动阀门，所述气压表设于所述电动阀门上游；所述铁氟龙管烧结装置还包括电连接于所述电动阀门和气压表的逻辑控制器，所述逻辑控制器配置为所述气压表检测压力高于设定值时，增大所述电动阀门开度，以及所述气压表检测压力低于设定值时，减小所述电动阀门开度。

7.如权利要求1所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述烧结炉上设有输气口，所述惰性气体源通过管道连通所述输气口，所述惰性气体源与所述输气口之间的管道上设有输气流量计。

8.如权利要求1所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述烧结炉上设有排气口，所述加压装置通过管道连通所述排气口，所述加压装置与所述排气口之间的管道上设有排气流量计。

9.如权利要求1所述的铁氟龙管烧结装置，其特征在于，所述烧结装置还包括加热圈，所述加热圈套设于所述烧结炉外。