基本信息
- 项目名称：
- 一种绝缘漆用红外辐射的快速干燥装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目的是设计一种无污染、低成本、节能、快速、干燥效果好、能源利用率高、能大规模完成绝缘漆的干燥的加热法完成绝缘漆的快速干燥的装置。其技术是这样实现的：包括红外辐射加热元件、铝合金或钛合金板、绝缘漆、所需绝缘部件、抽风装置、绝缘漆的溶剂回收装置在内的结构。利用红外辐射法完成绝缘漆的快速涂装。
- 详细介绍：
- 本设备针对目前国内乃至国际烘干绝缘漆所需时间较长（一般在十小时以上）、能源利用率较低、设备所占面积较大而容积较小、烘干效果较差等问题。充分利用绝缘漆中基料为树脂材料且树脂材料的固有频率在红外辐射的频率范围内的特点，过红外辐射利用共振的方法直接加热绝缘漆中的树脂材料，成功突破了电机绝缘漆烘干中红外辐射较难利用、红外射线逸散导致能量损失、红外辐射烘干绝缘漆易燃等技术难点，设计出了无污染、低成本、节能、快速、烘干效果好、能源利用率高的绝缘漆烘干设备。 作品目前已经申请专利，并对设备进行了技术查新和用户检测，其中上海中科院给出了“能源节电率达到63.5%，工效提高约三倍，居国际领先地位。”的评价，验证了本设备具有很高的科技含量，并且技术先进，山东兰电电机有限公司出具《用户报告书》,称：“符合其产品质量和工艺要求，比原烘干设备，烘干时间缩短14小时，工效提高大约三倍。”。体现了现有技术的产业化应用潜力。 通过对产品的市场前景的分析，得出本作品具有很好的技术及经济效益。目前该技术已经在山东兰电电机有限公司进入产业化应用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：改善现有技术，设计一种无污染、低成本、节能、快速、干燥效果好、能源利用率高的绝缘漆的快速干燥的装置。 基本思路：由于绝缘漆中的树脂材料的固有频率在红外辐射的频率范围内，且树脂材料很容易吸收与自己固有频率相同倍数的红外射线的能量，设计了一种可以发射树脂频率固有频率相同倍数的红外射线，实现快速、高效完成绝缘漆烘干。 技术关键：自主发明了新的红外辐射的应用方法。通过对整体结构的设计解决了红外射线的逸散问题、在烘干中绝缘漆易燃问题、绝缘漆中溶剂的挥发造成的不利影响。 创新点：第一,技术创新。根据谐振、吸收理论，采用了宽波段红外辐射能量的高效调节运用，而非传统的热风循环、近红外、远红外等的单一应用，实现了比传统加热方式（燃煤、燃油、燃气、近红外、远红外）热效应更高、吸收效果更好的突出效果。根据绝缘漆的特点，配制合理的宽波段红外辐射可使绝缘漆中的溶剂迅速、彻底的从绝缘漆中挥发出来。 第二,结构、工艺创新。在炉体底部和顶部留有进气和出气孔，利用空气和溶剂吸收红外辐射能量后上升的原理，使绝缘漆中的溶剂从绝缘漆中挥发以后迅速排出炉体，既减少了能量的损失，又提高了安全系数。抛弃了传统的密闭保温炉体和循环风方式，烘干时间大大缩短，经中国科学院上海科技查新咨询中心出示的查新报告可知工效提高三倍。 炉体内壁为反射红外辐射材料，减少了能量损失；同时，通过合理配制，使炉体内被烘干的绝缘漆达到均匀烘干、烘干好的绝缘漆表面光亮、附着力强、无气泡，电阻系数比传统烘干方式高。
科学性、先进性
- 在作品的设计过程中，我们应用了系统工程、模块化设计的思想，在多个方面有重大突破，从而获得突出的成果，总体技术上我们应用了共振吸收原理，极大地提高了烘干速率和能源利用率。 现有技术得到了山东兰电电机有限公司及中国科学院上海科技查新咨询中心的认可，他们都给出了极高的评价。 上海中科院给出了“能源节电率达到63.5%，工效提高约三倍，居国际领先地位。”的评价，验证了本设备具有很高的科技含量，并且技术先进. 山东兰电电机有限公司出具《用户报告书》,称：“符合其产品质量和工艺要求，比原烘干设备，烘干时间缩短14小时，工效提高大约三倍。”。体现了现有技术的产业化应用潜力。
获奖情况及鉴定结果
- 作品目前已经申请专利，并对设备进行了技术查新和用户检测，其中上海中科院给出了“能源节电率达到63.5%，工效提高约三倍，居国际领先地位。”的评价，验证了本设备具有很高的科技含量，并且技术先进. 山东兰电电机有限公司出具《用户报告书》,称：“符合其产品质量和工艺要求，比原烘干设备，烘干时间缩短14小时，工效提高大约三倍。”。体现了现有技术的产业化应用潜力。 2010年12月30日，山东兰电电机有限公司出具《用户报告书》,称：“根据其设备工艺过程测得烘干后绝缘等级大于500兆欧，符合其产品质量和工艺要求，比原烘干设备，烘干时间缩短14小时，工效提高大约三倍，原烘干功率为66千瓦，现烘干设备为48千瓦，节电率超过60%。”。
作品所处阶段
- 作品已经在山东兰电电机有限公司进入产业化应用。
技术转让方式
- 提供机器及技术人员，不出售机器。
作品可展示的形式
- 由于机器体积过于庞大，故拟采用视频及图片的方式，如果条件允许，将带着机器前往。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 以兰州兰电公司电机制造企业为例，型号TFZPW-TH的中频无刷同步发电机是主要产品，每月产量约2000台。对于该公司：1）绝缘漆烘干成本的节约：电机制造企业现有的烘干成本主要是电费。该型号每台电机的烘干成本可降低1102.84度电。该型号产品每年24000台，仅该电机制造的烘干成本每年可至少节约2646.82万度电。2）存货占用的资金成本的节约：该新技术烘干效率约是该公司现有烘干效率的3倍。该公司的存货的占用费用将会大幅减少。按照银行贷款年利率为6%，兰州兰电公司日均一个亿的存货计算，每年可以节约财务费用480万元。该技术若在全国全面推广，仅节电量一项效果即相当可观。不计工效、产品质量等提高带来的经济效益，仅仅计算节电量。依据2009年全国电机制造业前100名排名，兰州兰电电机有限公司排名为73位，若以兰州兰电的年度节电量作为我国百强电机生产企业的平均节电量，新技术仅在这些电机百强企业全面产业化应用的情况下，保守估算，2009年电机制造100强的年度节电量总和就达到26亿度。
同类课题研究水平概述
- 目前国内除了我们科研小组及合作伙伴上海集浪科技能源有限公司之外，尚无相关或类似利用红外辐射完成绝缘漆的快速烘干的研究，目前国内的主要技术仍然局限于热风烘干，真空浸漆烘干机是新兴技术，采用“热气流――真空――热气流”烘干工艺，虽然有一定的成效，但是并不明显，且造价昂贵，维护费用很高，进而限制了真空浸漆烘干机在我国的应用规模。 在国外，红外辐射法完成绝缘漆的快速烘干只有在德国有报道，但是由于他们仍然使用的是石英管作为红外辐射产生器，无法克服石英管产生红外辐射的固有缺点，所以暂时德国的技术并没有太大的突破。而我们科研小组就突破了现在德国没有突破的技术难题，成功的设计出了绝缘漆快速节能烘干技术及设备。
