[发明专利]热电联供的可移动式吹塑机

说明书

本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及热电联供的可移动式吹塑机，其结构包括机筒、螺杆、电机、吹塑模具、吹气机构和甲醇水制氢发电系统，该系统包括甲醇水储存容器、输送泵、重整器、分离室、燃料电池和控制装置，吹塑机构的机筒和吹塑模具的型腔内壁设置有至少一个用于调节加热温度的高温气体回路，高温气体回路中设置有高温气体收集装置，高温气体收集装置中的高温气体来自分离室分离出的高温余气。本发明充分利用甲醇水重整制氢及发电过程中产生的热能和电能，并将其与传统吹塑机相结合，通过智能化的热电联控以实现能源的高效利用，并改变了传统依靠外接电源供电的供电方式，使吹塑机成为便捷可移动式设备。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及一种热电联供的可移动式吹塑机。

背景技术

吹塑又称中空吹塑，塑料原料经螺杆挤出或者注塑成型得到管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态）置于吹塑模具中，通过向塑料型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在吹塑模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。目前吹塑机主要利用电加热装置对机筒加热以使塑料塑化以及对吹塑模具中的塑料型胚加热软化，上述电加热装置主要采用两种方式加热：第一种是电阻丝加热器，其缺陷是：1）电阻丝加热完全依靠外接电源，功率大、电能消耗大，成本高；2）电阻丝加热达到预定温度耗时较长，效率较低，且料筒受热不均匀；3）电阻丝加热器使用寿命短，易损坏；第二种是电磁感应加热器，其相比电阻丝加热器，虽然加热效率、使用寿命均得到改善，但是电磁感应加热器仍然是需要外接电源，完全依赖电能。由此，现有吹塑机的电加热装置均完全依靠电能实现加热；另一方面，按照固有的思维，现有吹塑机的传动系统（如电机）或其他用电装置，只能完全依靠外接电源供电，这些造成整台设备的电能消耗非常大，并不能实现真正意义上的节能和环保，特别是由于外接电源必须在固定场地使用，因此，传统的吹塑机的可移动便捷性大大受限。

随着新能源技术的发展，采用甲醇和水重整制氢的技术渐渐得到发展，其能减少化工生产中的能耗和降低成本，并有望替代电能消耗特别在的电解水制氢工艺。中国发明专利201310340475.0（申请人：上海合既得动氢机器有限公司）公开了一种甲醇水制氢系统，甲醇与水蒸气在重整器的重整室内，在350-570℃温度下、1-5MPa的压力条件下，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢气和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下：(1)CH3OH→CO+2H2；(2)H 2O+CO →CO2+H2；(3)CH 3OH+H2O→CO2+3H2，重整反应生成的H2和CO2，再经过分离室的钯膜分离器将H2和CO2分离，得到高纯氢气。中国发明申请201410622203.4（申请人：上海合既得动氢机器有限公司），公开了一种基于甲醇水制氢系统的发电机及其发电方法，该发电机采用燃料电池作为发电设备，上述甲醇水制氢系统得到的高纯氢气输送至该燃料电池，氢气与空气中的氧气发生电化学反应从而产生电能。在上述甲醇水制氢及发电系统中，甲醇与水蒸气的重整制氢反应的过程中，由于重整器内需要维持350-570℃温度，甲醇水重整反应生成的H2和CO2，经过钯膜分离器分离出氢气后，剩下的CO2以及未反应的水汽从系统中排出，这些排出的余气具有非常高的热量，其温度通常在300-600℃之间，如果直接排放出去，将严重浪费了大量的热能，使甲醇水原料利用率较低。

因此，如何利用甲醇水制氢发电技术的特点，并将其应用于传统的吹塑机，以实现对传统吹塑机在高能耗、完全依赖外接电源、使用受场地限制等方面的改进，将是突破固有思维的新的研究方向。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本发明的目的在于提供一种热电联供的可移动式吹塑机，其利用甲醇水重整制氢及发电过程中产生的热能和电能实现了吹塑机智能化的热电联控，而且节能环保，不依赖传统外接电源，成为便捷可移动式设备。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：