[發(fā)明專利]冷熱電三聯(lián)供的可移動式熔體紡絲機

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• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108456945A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)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: D01D13/00
• 分類號: D01D13/00;D01D13/02;D01D5/088
• 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(fā)明涉及高分子材料加工技術領域，具體涉及冷熱電三聯(lián)供的可移動式熔體紡絲機，其結構包括依次設置的螺桿擠出機、紡絲箱、冷卻室和收集室，還包括甲醇水制氫發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)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，可移動式熔體紡絲機設置有高溫氣體回路和制冷回路，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(fā)明充分利用甲醇水重整制氫及發(fā)電過程中產生的熱能和電能，并將其與傳統(tǒng)熔體紡絲機相結合，通過智能化的冷熱電三聯(lián)控以實現(xiàn)能源的高效利用，并改變了傳統(tǒng)依靠外接電源供電的供電方式，使熔體紡絲機成為便捷可移動式設備。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料加工技術領域，具體涉及一種冷熱電三聯(lián)供的可移動式熔體紡絲機。

背景技術

熔體紡絲機是將聚合物加熱熔融，通過噴絲孔擠出，在空氣中冷卻固化形成纖維的加工設備。現(xiàn)有技術中，熔體紡絲機主要包括螺桿擠出機、紡絲箱、用于熔體冷卻固化的冷卻室、卷繞裝置以及加熱裝置和冷卻裝置。工作時，聚合物經螺桿擠出機加熱熔融，然后進入紡絲箱并通過噴絲板擠出形成熔體，熔體進入冷卻室冷卻固化后，再由卷繞裝置卷繞紡絲。其中，溫度是熔體紡絲的主要影響因素，螺桿擠出機和紡絲箱均需要加熱獲得熔體所需的高溫（約180~280℃），冷卻室內需要通入冷風維持固化成型所需的低溫（約20~35℃）。現(xiàn)有技術中，其一給螺桿擠出機和紡絲箱加熱的方式主要是采用電加熱器，最常見的是大功率的電阻絲加熱器，其弊端是：由于熔體所需的溫度高達200度以上，其完全依靠外接電源，造成電能消耗大、成本高，而且電阻絲加熱達到預定溫度耗時較長、效率低、加熱不均勻；再者，電阻絲易損壞、使用壽命短；其二冷卻固化的方式主要采空調制冷或者水冷，同樣空調制冷或水冷的方式均會產生額外的能耗。而目前在熱能和電能上很難進行節(jié)能改造，并不能實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能和環(huán)保。此外，按照固有的設計，現(xiàn)有熔體紡絲機的傳動裝置及其他需要供電的裝置，均只能完全依靠外接電源，不僅造成整臺設備的電能消耗巨大，而且外接電源必須在固定場地使用，因此，現(xiàn)有的熔體紡絲機的可移動便捷性大大受限。

隨著新能源技術的發(fā)展，采用甲醇和水重整制氫的技術漸漸得到發(fā)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(fā)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(tǒng)，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(fā)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(tǒng)。反應方程如下：(1)CH3OH→CO+2H2；(2)H2O+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(fā)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(tǒng)的發(fā)電機及其發(fā)電方法，該發(fā)電機采用燃料電池作為發(fā)電設備，上述甲醇水制氫系統(tǒng)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(fā)生電化學反應從而產生電能。在上述甲醇水制氫及發(fā)電系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)電技術的特點，并將其應用到傳統(tǒng)的熔體紡絲機以實現(xiàn)對傳統(tǒng)熔體紡絲機在高能耗、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(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種冷熱電三聯(lián)供的可移動式熔體紡絲機，其利用甲醇水重整制氫及發(fā)電過程中產生的熱能和電能實現(xiàn)了熔體紡絲機的熱冷電三聯(lián)供以及溫度和濕度的智能化調控，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，而且不依賴傳統(tǒng)外接電源，成為便捷可移動式設備。