一种聚氨酯高效脱泡装置和脱泡方法
阅读说明：本技术 一种聚氨酯高效脱泡装置和脱泡方法 (Efficient polyurethane defoaming device and method ) 是由 林能发 谭梦龙 杜雷 贺显光 吴家平 戴德成 杨军 彭超义 侯彬彬 冯学斌 于 2021-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种聚氨酯高效脱泡装置和脱泡方法,包括壳体,所述壳体内设置有能转动的脱泡组件,所述脱泡组件包括隔板,隔板包括上隔板和下隔板,物料从上到下依次流过上隔板下隔板,所述隔板上设置有膜厚控制件,膜厚控制件包括固定在隔板上方的控制板,控制板与隔板之间设置有供物料流过的通道；本发明的脱泡时间短,树脂均匀性好,脱泡效果好,脱泡效率高。(The invention relates to a polyurethane high-efficiency defoaming device and a defoaming method, and the device comprises a shell, wherein a rotatable defoaming assembly is arranged in the shell, the defoaming assembly comprises a partition plate, the partition plate comprises an upper partition plate and a lower partition plate, materials sequentially flow through the upper partition plate and the lower partition plate from top to bottom, a film thickness control part is arranged on the partition plate, the film thickness control part comprises a control plate fixed above the partition plate, and a channel for the materials to flow through is arranged between the control plate and the partition plate; the invention has the advantages of short defoaming time, good resin uniformity, good defoaming effect and high defoaming efficiency.)
技术领域
本发明属于风电叶片技术领域，具体是涉及一种聚氨酯高效脱泡装置和脱泡方法。
背景技术
风力发电是近几年国家新能源产业的一个重要发展方向，通过风力发电设备，将大自然的风能转换为电能，实现了国家清洁能源的开发和利用。风力发电设备主要组成部份为：叶片(风轮)、发电机组(包括装置)、偏航系统、制动、限速、塔筒、控制安全机构和储能装置等构件。
其中风机叶片质量的好坏对发电系统有重大的影响，目前市场上风机叶片的主流材料由环氧树脂开始转化为聚氨酯，决定聚氨酯叶片质量的优劣有一个重要因素，就是核心材料——聚氨酯内的气泡含量，聚氨酯气泡含量过多，将会导致叶片表面发白及叶根空洞等现象，使得叶片承力系数降低，严重时会导致叶片发生开裂、折断等重大事故，给叶片生产企业造成严重的经济损失。
聚氨酯内部含有的气泡很难在自然状态下逸出，为了脱除聚氨酯树脂内部的气泡，一般的方法为将树脂舒展为薄膜状，在负压环境下让气泡尽可能的脱离树脂，中国专利申请号为CN201811180487.0的专利公开了一种脱泡装置、系统和方法，脱泡装置包括罐体，罐体包括侧壁，罐体上部设置有物料入口，所述罐体内设置有承接物料的甩盘和位于甩盘下方的多个依次排列的脱泡组件，所述脱泡组件包括上隔板和位于上隔板下方的下隔板，所述上隔板内设置有上通孔，所述下隔板和侧壁之间设置有供物料通过的通道；所述上隔板向上倾斜，所述下隔板向下倾斜，所述下隔板的至少一部分位于上通孔的正下方，所述物料通过通道后落入下方的上隔板上。树脂在流动过程中，全程保持成薄膜状态，使气泡离液体表面最近，同时配合加热降低粘度、真空环境，从而快速逸出。上述装置中，隔板层数需要有多层才能保持薄膜有较好的状态，从而导致气泡脱离的时间较长，效率较低，树脂在每一层隔板中分布的均匀性差，隔板的有效利用性低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种聚氨酯高效脱泡装置和脱泡方法，脱泡时间短，树脂均匀性好，脱泡效果好，脱泡效率高。
本发明包括一种聚氨酯高效脱泡装置，包括壳体，所述壳体内设置有能转动的脱泡组件，所述脱泡组件包括隔板，隔板包括上隔板和下隔板，物料从上到下依次流过上隔板下隔板，所述隔板上设置有膜厚控制件，膜厚控制件包括固定在隔板上方的控制板，控制板与隔板之间设置有供物料流过的通道。
所述上隔板的形状为圆锥形，下隔板的形状为带有物料流出孔的倒圆锥形。
所述控制板为圆环形，同一个隔板上的控制板的数量为1-3个。
沿着物料的流动方向，所述控制板和隔板之间的距离越来越小；或者，控制板和隔板平行，所述控制板上设置有用于防止物料漫过控制板的挡板。
所述控制板通过固定杆固定在隔板上；或者，所述通道内设置有朝向物流流来方向的针刺。
所述脱泡组件从上到下排列，数量至少为2个；或者，从上到下，隔板上的通道高度越来越小。
所述隔板设置在转轴上，转轴连接有电机，转轴和隔板之间设置有调节隔板转速的变速箱。
所述上隔板的转动速度大于下隔板的转动速度，位于下方的脱泡组件的转动速度大于位于上方的脱泡组件的转动速度；或者，还包括进料管，进料管套接在转轴外。
还包括用于使壳体内形成负压的真空泵，用于加热物料的加热系统，用于进出料的进料口和出料口，用于将物料泵出的输出泵以及用于将脱泡后的物料回流入壳体的回流管和电磁阀Ⅱ。
一种使用聚氨酯高效脱泡装置的聚氨酯高效脱泡方法，聚氨酯树脂加热后，注入壳体内，物料依次流过上隔板和下隔板，上隔板和下隔板同时转动，物料在离心力的作用下加速向下流动，在隔板的末端，物料穿过控制板与隔板之间通道，物料在控制板的作用下，控制物料的膜厚，加速物料内气泡的流出，实现脱泡。
本发明的有益效果是，粘度与液体内部的气泡溢出有如下特征：①液体越粘稠气泡越难以逸出；②压力差越大气泡越容易逸出；③气泡与液体的相对速度越大越容易逸出；④气泡离液体表面越近，越容易逸出。本发明通过加热，降低聚氨酯粘度，同时通过密闭罐体抽真空，提高了压力差。
本发明除了采用隔板的方式使聚氨酯树脂呈现薄膜状态外，更重要的是在隔板上设置有膜厚控制件，膜厚控制件和隔板之间为供物料流过的通道，通道的高度是可以设定的，隔板本身是可以转动的，树脂在隔板上收到离心力和膜厚控制件的双重作用，树脂可以很快的达到设定的膜厚高度，一方面加速了树脂薄膜的形成，另一方面可以根据树脂的不同粘度，设置不同隔板层数和膜厚控制件高度，从而保证聚氨酯树脂脱泡后的一致性。
聚氨酯树脂在流动过程中，全程保持成薄膜状态，使气泡离液体表面最近，同时配合加热降低粘度、真空环境等措施，从而快速逸出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的膜厚控制件的放大结构示意图。
图3为本发明的膜厚控制件的位置关系示意图。
在图中，1壳体、2电机、3转轴、4变速箱、5进料管、6上隔板、7下隔板、8膜厚控制件、81控制板、82固定杆、83挡板、84刺针、9加热系统、10进料口、11真空泵、12出料口、13输出泵、14电磁阀Ⅰ、15出胶口、16回流管、17电磁阀Ⅱ。
具体实施方式
如附图1-3所示，本发明的聚氨酯高效脱泡装置，包括壳体1，所述壳体1内设置有能转动的脱泡组件，所述脱泡组件包括隔板，隔板包括上隔板6和下隔板7，物料从上到下依次流过上隔板6和下隔板7，所述隔板上设置有膜厚控制件8，膜厚控制件8包括固定在隔板上方的控制板81，控制板81与隔板之间设置有供物料流过的通道。
聚氨酯树脂从上方的进料口10进入壳体1内，落在壳体1内的隔板上，首先即落在最上方的脱泡组件的上隔板6上，从上到下，所有的隔板都是向下倾斜的，为了提高聚氨酯的脱泡效率，使树脂能充分的摊薄在隔板上的每个地方，一般选用的隔板为圆锥形，优选上隔板6的形状为圆锥形，下隔板7的形状为带有物料流出孔的倒圆锥形。聚氨酯树脂从上隔板6的最尖端向锥底流动，脱泡组件是可转动的，因此，树脂在隔板上流动时，除了重力的作用外，还受到离心力的作用，但是重力的作用方向为垂直向下，而离心力的作用方向为切线方向，从而导致树脂的分布会变的不均匀，这种不均匀会持续到后续的下层的脱泡上，从而导致总的树脂脱泡率不高。因此，目前采用旋转的脱泡组件的装置并不多，即使采用，其旋转的速度也并不大，不能明显的加速脱泡，为了提高脱泡效果，通常的方式是加大脱泡组件的数量，即延长树脂的流动路径，从而使树脂更薄，但是会提高脱泡时间。
本申请在转动的脱泡组件的基础上，还设置有膜厚控制件8，膜厚控制件8包括固定在隔板上方的控制板81，控制板81与隔板之间设置有供物料流过的通道，不均匀的物料或者高于通道高度的物料会被控制高度，如果仅仅采用控制板，树脂在内部粘度和控制板的作用下，难以克服重力的影响，从而影响了树脂的流动性，脱泡组件的转动和控制板81配合之后，可以减少控制板81的负面作用，提高脱泡效率和效果。
所述控制板81为圆环形，同一个隔板上的控制板81的数量为1-3个。控制板的位置一般位于隔板的末端，此时的膜厚本来就是同一个隔板的最小处，通过控制板之后，流向下个隔板时，树脂的均匀程度明显提升。控制板81为圆环形，配合圆锥形的隔板，可以有效控制树脂的均匀性。
沿着物料的流动方向，所述控制板81和隔板之间的距离越来越小；或者，控制板81和隔板平行，所述控制板81上设置有用于防止物料漫过控制板81的挡板83。这种方式都是为了控制树脂不漫过控制板的上方，只从控制板下方的通道流过，从而控制树脂的厚度。
所述控制板81通过固定杆82固定在隔板上；或者，所述通道内设置有朝向物流流来方向的针刺84。固定杆82的数量不能影响树脂的流动，针刺84的用于将树脂内部潜藏的气泡刺破，从而加深气泡的流出。
所述脱泡组件从上到下排列，数量至少为2个；或者，从上到下，隔板上的通道高度越来越小。通过层层递进的方式来逐步降低膜厚，在保证均匀性的同时，提高脱泡效率。
所述隔板设置在转轴3上，转轴3连接有电机2，转轴3和隔板之间设置有调节隔板转速的变速箱4。变速箱4控制不同的隔板具有不同的速度，具体的所述上隔板6的转动速度大于下隔板7的转动速度，位于下方的脱泡组件的转动速度大于位于下方的脱泡组件的转动速度，从而和控制板81的高度配合，提高脱泡效果。上隔板6和下隔板7的转动方向相同。
树脂在上隔板6上时，在重力和离心力的作用下，作用力向外发散，树脂速度越来越快，树脂从上隔板6掉落到下隔板7时，作用力向内收敛，从而控制树脂的流动速度，消除流动速度过快带来的不良影响。
还包括进料管5，进料管5套接在转轴3外，进料管5为双层结构，内层管套在转轴外，内层管和外层管之间为树脂的流动通道。
还包括用于使壳体1内形成负压的真空泵11，用于加热物料的加热系统9，用于进出料的进料口10和出料口12，用于将物料泵出的输出泵13以及用于将脱泡后的物料回流入壳体1的回流管16和电磁阀17。
一种使用聚氨酯高效脱泡装置的聚氨酯高效脱泡方法，树脂从进料口10进料后，在加热系统9的作用，聚氨酯树脂加热，注入壳体1内，物料依次流过上隔板6和下隔板7，物料从上隔板6的最上方的尖端向下流动，从上隔板6的最下方的边缘流下，下隔板7的直径要大于上隔板6的直径，即下隔板7的边缘能承接上隔板6流下的物料，物料从下隔板7的边缘向内下方流动，从中心的物料流出孔流出，再进入下方的脱泡组件，周而复始。上隔板6和下隔板7同时转动，物料在离心力的作用下加速向下流动，与此同时，真空泵11抽真空，将脱离的气泡排出壳体1内，在隔板的末端，物料穿过控制板81与隔板之间通道，物料在控制板的作用下，控制物料的膜厚，加速物料内气泡的流出，实现脱泡。聚氨酯树脂经过最后一个脱泡组件后，从出料口12流出，在输出泵的作用下，流出出胶口15，进行下一步工序，如果脱泡的效果还不理想，可以通过电磁阀Ⅰ14和电磁阀Ⅱ17经回流管16再次流向壳体1内进行脱泡。
未脱泡的聚氨酯从进料口10进入，电磁阀17Ⅱ为关闭状态。
开始脱泡时，真空泵11、加热系统9打开，聚氨酯被真空吸入壳体1内。
聚氨酯进过脱泡组件，从上表面呈之字形往下流。重复多次，将聚氨酯形成薄膜状态。
脱泡状态，开启输出泵13，向上开启电磁阀14Ⅰ(电磁阀14Ⅰ为三通电磁阀)，开启电磁阀Ⅱ17，聚氨酯回到加热装置位置，不停循环。
脱泡结束后，开启输出泵13，向右开启电磁阀14Ⅰ，关闭电磁阀Ⅱ17，脱泡后的成品流到出胶口15。整个脱泡流程完成。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
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