[發明專利]熱電聯供的可移動式擠塑機

在審

• 申請號: 201710096930.5
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108454050A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: B29C47/08
• 分類號: B29C47/08;B29C47/92;B29C47/82
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發明涉及高分子材料加工技術領域，具體涉及熱電聯供的可移動式擠塑機，其結構包括機筒、螺桿、電機和甲醇水制氫發電系統，該系統包括甲醇水儲存容器、輸送泵、重整器、分離室、燃料電池和控制裝置，擠塑機設置有至少一個用于調節機筒溫度的高溫氣體回路，高溫氣體回路中設置有高溫氣體收集裝置，高溫氣體收集裝置中的高溫氣體來自分離室分離出的高溫余氣。本發明充分利用甲醇水重整制氫及發電過程中產生的熱能和電能，并將其與傳統擠塑機相結合，通過智能化的熱電聯控以實現能源的高效利用，并改變了傳統依靠外接電源供電的供電方式，使擠塑機成為便捷可移動式設備。

技術領域

本發明涉及高分子材料加工技術領域，具體涉及一種熱電聯供的可移動式擠塑機。

背景技術

擠塑機是一種重要的塑料成型加工設備，其結構主要包括擠壓裝置（包括螺桿、機筒、料斗、機頭和模具）、傳動裝置（包括電機）、加熱和冷卻裝置。工作時，加熱裝置對機筒進行加熱，電機提供動力，驅動螺桿在加熱的機筒中旋轉，將由料斗中送來的塑料母粒向前擠壓，使塑料母粒均勻地塑化( 即熔融 )，通過機頭和不同形狀的模具，使塑料母料擠壓成連續性的所需要各種形狀的塑料層或其他形狀的產品。上述現有技術的擠塑機，加熱裝置主要采用兩種方式加熱：第一種是電阻絲加熱器，其缺陷是：1）電阻絲加熱完全依靠外接電源，功率大、電能消耗大，成本高；2）電阻絲加熱達到預定溫度耗時較長，效率較低，且料筒受熱不均勻；3）電阻絲加熱器使用壽命短，易損壞；第二種是電磁感應加熱器，其相比電阻絲加熱器，雖然加熱效率、使用壽命均得到改善，但是電磁感應加熱器仍然是需要外接電源，完全依賴電能。由此，現有擠塑機的加熱裝置均完全依靠電能實現加熱；另一方面，按照固有的思維，現有擠塑機的傳動裝置及其他需要用電的裝置，也完全依靠外接電源，這些造成整臺設備的電能消耗非常大，并不能實現真正意義上的節能和環保，特別是由于外接電源必須在固定場地使用，因此，傳統的擠塑機的可移動便捷性大大受限。

隨著新能源技術的發展，采用甲醇和水重整制氫的技術漸漸得到發展，其能減少化工生產中的能耗和降低成本，并有望替代電能消耗特別在的電解水制氫工藝。中國發明專利201310340475.0（申請人：上海合既得動氫機器有限公司）公開了一種甲醇水制氫系統，甲醇與水蒸氣在重整器的重整室內，在350-570℃溫度下、1-5MPa的壓力條件下，在催化劑的作用下，發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應，生成氫氣和二氧化碳，這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。反應方程如下：(1)CH3OH→CO+2H2；(2)H 2O+CO →CO2+H2；(3)CH 3OH+H2O→CO2+3H2，重整反應生成的H2和CO2，再經過分離室的鈀膜分離器將H2和CO2分離，得到高純氫氣。中國發明申請201410622203.4（申請人：上海合既得動氫機器有限公司），公開了一種基于甲醇水制氫系統的發電機及其發電方法，該發電機采用燃料電池作為發電設備，上述甲醇水制氫系統得到的高純氫氣輸送至該燃料電池，氫氣與空氣中的氧氣發生電化學反應從而產生電能。在上述甲醇水制氫及發電系統中，甲醇與水蒸氣的重整制氫反應的過程中，由于重整器內需要維持350-570℃溫度，甲醇水重整反應生成的H2和CO2，經過鈀膜分離器分離出氫氣后，剩下的CO2以及未反應的水汽從系統中排出，這些排出的余氣具有非常高的熱量，其溫度通常在300-600℃之間，如果直接排放出去，將嚴重浪費了大量的熱能，使甲醇水原料利用率較低。

因此，如何利用甲醇水制氫發電技術的特點，并將其應用于傳統的擠塑機實現對傳統擠塑機在高能耗、完全依賴外接電源、使用受場地限制等方面的改進，將是突破固有思維的新的研究方向。

發明內容

針對現有技術存在上述技術問題，本發明的目的在于提供一種熱電聯供的可移動式擠塑機，其利用甲醇水重整制氫及發電過程中產生的熱能和電能實現了擠塑機智能化的熱電聯控，而且節能環保，不依賴傳統外接電源，成為便捷可移動式設備。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：