[發(fā)明專利]一種帶漸擴型孔板的靜壓箱組的設計方法

有效

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• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107351369B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 張宏;李巍;史健瑋
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B29C55/12
• 分類號: B29C55/12;B29C35/06;B29L7/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

本發(fā)明一種帶漸擴型孔板的靜壓箱組的設計方法屬于同步雙向拉伸機靜壓箱組的設計領域，涉及一種鋰電池薄膜同步雙向拉伸機中帶漸擴型孔板的靜壓箱組的設計方法。該方法基于已有靜壓箱組孔口排布的方式，根據各區(qū)薄膜橫向拉幅的變化預先設定各區(qū)孔板的開孔范圍，隨開孔區(qū)域寬度遞增的方式對送風量進行預設。根據已有孔口排布和開孔范圍，建立開孔面積和孔徑的關系；根據孔口流量系數建立孔板送風面積和送風量之間的關系。由衰減公式得到其與孔徑的關系，聯立以上三組關系計算得到各區(qū)每組靜壓箱組孔板的孔徑大小。該方法設計的帶有漸擴型孔板的靜壓箱組能夠使得熱風的循環(huán)次數增加，大量減少送風量和補風量，實現節(jié)能減排的目的。

技術領域

本發(fā)明屬于同步雙向拉伸機靜壓箱組的設計領域，涉及一種鋰電池薄膜同步雙向拉伸機中帶漸擴型孔板的靜壓箱組的設計方法。

背景技術

通過雙向拉伸制取高端鋰電池薄膜的生產工藝中，溫度和速度均勻性對于薄膜的厚度均勻性和拉伸的連續(xù)性具有重要影響。靜壓箱作為一種常用的均勻分配氣體的箱體，其合適的結構可以顯著增強薄膜熱定型性能，是保證熱風加熱系統出風口處溫度均勻的關鍵生產設備。由于空間和機組結構的限制，靜壓箱體積不可以設計的過大，需要在其內部設置更多結構，例如均勻孔板、導流板、截面異型、噴口調節(jié)等，來保證噴風口速度的均勻。

2015年桂林電氣科學研究院有限公司任小龍等人在公開號為CN205185295U的實用新型專利中公開了“一種狹縫式風口靜壓箱薄膜橫向拉伸裝置”，該裝置所述狹縫式風口與薄膜前進方向呈20～80°夾角，角度隨著各段聚酰胺酸薄膜所含待蒸發(fā)溶劑含量的減小而增大，該方法提高了受熱處溫度均勻性，改善了產品表面質量和膜卷平整度。大連伊科能源科技有限公司于長青等人于2016年在公開號為CN105936123A的發(fā)明專利中公開了“一種雙向拉伸膜橫拉機同組風箱雙側對吹裝置”，在靜壓箱中間增加斜置隔板使兩側風機對吹的空氣改變風向，較傳統薄膜橫拉機的單側送風更能達到出風口各處壓力均衡的作用。

在國外，Mohammadkhah等人2009年在PROCESS DESIGN AND CONTROL期刊發(fā)表的論文《Effect of Geometry of the Plenum Chamber on Gas Distribution in aFluidized Bed》中，使用CFD模擬方法，在孔板結構不變的基礎上研究了包括送風方向、擋板結構、進口位置等八種不同結構的流化床靜壓箱方案對速度輪廓和壓降的影響。HidekiNakamura等人于2011年在專利號為US7988031B2的美國專利“Reflow Furnace And HeaterFor Blowing Hot Air”中針對現有熱風式回流熔爐中的預熱區(qū)及主加熱區(qū)中存在的熱風和氧濃度的不均勻問題，分別設計了以孔徑和孔個數為變量的三組孔板進行試驗，發(fā)現當主加熱區(qū)單元開孔面積是預熱區(qū)的1.5-5倍時，既能改善各區(qū)熱風和氧濃度的均勻性，也能滿足預熱區(qū)低溫長時效加熱和主加熱區(qū)快速加熱的要求。

從以上研究可知，靜壓箱中孔板是影響氣體分布均勻的重要結構。傳統靜壓箱組采用孔口滿布孔板的送風方式，這種排布方式無疑會造成巨大的能量損耗，尤其在膜片拉幅還處在較小的范圍內，膜片兩側孔口吹風并未對膜片進行加熱只是逸散到保溫房內，還會在膜邊附近由上下靜壓箱孔口對吹，擾亂直接對膜片加熱的沖擊射流，從而影響整個保溫房內流場的均勻性。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為克服現有技術的缺陷，發(fā)明一種帶有漸擴型孔板的靜壓箱組設計方法，該方法基于已有靜壓箱組孔口排布的方式，預先設定各區(qū)的送風量，避免了現場安裝調試時對風機送風量的盲目試值，只在預設值范圍內微調各區(qū)風機變頻控制器，即可滿足膜片對吹風速度的要求。采用帶有漸擴型孔板的靜壓箱組克服了傳統每組靜壓箱孔板采用孔口滿布孔板的全面送風的結構，能夠使得熱風的循環(huán)次數增加，大量減少送風量和補風量，實現節(jié)能減排的目的。