專利名稱：固體介質傳熱輥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固體介質傳熱輥，尤其涉及一種傳熱效率高的固體介質傳熱輥。
背景技術：
目前，在造紙、紡織和轉移印花等工業(yè)生產(chǎn)裝備中通常需要熱輥，這種熱輥在生產(chǎn)過程中起到對材料的壓平、伸展、干燥、定型、熱轉移等作用，其內部中空用于裝載傳熱介質。現(xiàn)有的熱輥內裝氣體或液體作為傳熱介質，然而氣體、液體的傳熱效率比較低。例如， 采用空氣作為傳熱介質時，熱輥表面與內部的溫差較大，其表面受熱不均勻，通常內部空氣達到300°C -400°C時，熱滾表面溫度才200°C左右，溫差較大，熱能利用率較低；而采用液體 (如油)作為傳熱介質時，雖然熱輥表面受熱比較均勻，但內外溫差仍然較大，此外，油中容易含有水分或其它雜質，在加熱過程中，輥筒體中易產(chǎn)生較大壓力，容易使得輥筒體爆裂導致事故。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明解決的目的是提供一種固體介質傳熱輥，其可有效提高傳熱效率。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種固體介質傳熱輥，包括輥筒體、位于輥筒體內的中心軸、位于輥筒體兩端的封蓋和若干安裝于輥筒體內的電熱管，所述輥筒體包括第一輥筒、設于第一輥筒內的第二輥筒及位于所述第一、第二輥筒之間的環(huán)形腔，所述環(huán)形腔內裝有固體導熱介質。所述電熱管呈縱長形，且其兩端的發(fā)熱能力高于中間并呈非線性變化。所述固體導熱介質為粉末狀非金屬。所述固體導熱介質為金屬粉。所述電熱管設于所述環(huán)形腔內，且沿所述中心軸的圓周方向呈等間距排布。所述第二輥筒與所述中心軸之間設有隔熱套。所述中心軸一端延伸出所述輥筒體并與一集電環(huán)連接，所述集電環(huán)與所述電熱管相連接。本發(fā)明的有益效果是輥體表面溫度均勻、傳熱效率高、電熱管壽命長。


圖1是表示本發(fā)明固體介質傳熱輥縱向剖面結構示意圖；圖2是表示本發(fā)明固體介質傳熱輥橫向剖面結構示意圖；附圖標記1輥筒體 2環(huán)形腔 3電熱管4隔熱套 5中心軸 6封蓋7保護罩 8集電環(huán) 11第一輥筒
12第二輥筒
具體實施例方式如圖1為本發(fā)明所述的固體介質傳熱輥的縱向剖面結構示意圖，所述固體介質傳熱輥，包括輥筒體1、位于輥筒體1內的中心軸5、位于輥筒體兩端的封蓋6和若干安裝于輥筒體1內的電熱管3。如圖2為本發(fā)明固體介質傳熱輥橫向剖面結構示意圖，輥筒體1是由兩只不同直徑的同心輥筒相套而成，所述輥筒體1包括第一輥筒11、設于所述第一輥筒11內的第二輥筒12及位于所述第一、第二輥筒11、12之間的環(huán)形腔2，環(huán)形腔2內設有電熱管3，電熱管3 設于所述環(huán)形腔2內并沿所述中心軸的圓周方向上等間距排布，所述電熱管3上纏繞有不等螺距的電熱絲(未圖示)，用以起加熱作用。所述傳熱輥環(huán)形腔2內填充滿固體傳熱介質。所述中心軸5設于所述第二輥筒12內，為了防止所述中心軸5過熱，所述中心軸5的外表面設有隔熱套4。所述封蓋6設于所述輥筒體1的縱向兩端，在所述兩封蓋6的外側還設有保護罩7。所述中心軸5穿過兩端封蓋6及保護罩延伸出輥筒體1，在中心軸5的一端設有與所述電熱管3相連接的集電環(huán)8，該集電環(huán)8位于輥筒體1外的一端。另外，本發(fā)明所述的固體介質傳熱輥一般運用在造紙、紡織和轉移印花等工業(yè)生產(chǎn)裝備中，對材料進行壓平、伸展、干燥、定型、熱轉移，但是由于傳熱輥表面散熱呈不均勻狀態(tài)，通常兩端的散熱量會高于中間的散熱量，為了使傳熱輥的軸向和徑向表面溫度均勻一致，使得固體介質傳熱輥能夠適應熱輥表面不均勻散熱的特征，本發(fā)明傳熱輥對電熱管3 進行了特別的設置，即在縱長形的電熱管3上纏繞有不等螺距的電熱絲，且電熱管3兩端的電熱絲的螺距比中間的螺距小，如此，使得電熱管3的兩端的發(fā)熱能力大于中間位置的發(fā)熱能力，并呈非線性變化，這種不均勻發(fā)熱的電熱管3在本發(fā)明所述的固體介質傳熱輥中是必要的，可以提高生產(chǎn)作業(yè)時的成品率。以下簡要介紹本發(fā)明傳熱輥的兩個具體實施例，以說明本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的技術功效的增進。在本實施例中，所述輥筒體1的外徑為420mm，輥長為1800mm，傳熱輥環(huán)形腔2內填充導熱銅粉，電熱管3采用的是兩端發(fā)熱能力高于中間且呈非線性變化的發(fā)熱管，電熱管3把熱輥表面溫度從室溫20°C升至250°C，僅需要30分鐘，并且熱輥表面溫度的誤差只有士 1. 5°C，所述固體介質傳熱輥應用于數(shù)碼印花用熱轉移印花機，由于采用了傳熱效率更高的銅粉作為傳熱介質，免去了現(xiàn)有技術中普遍使用的導熱油，杜絕了導熱油中水分汽化爆裂的安全隱患。在另一實施方式中，所述輥筒體1的外徑500mm，輥長2500mm，傳熱輥環(huán)形腔2內填充導熱粉末狀氧化鎂，電熱管3采用的是兩端發(fā)熱能力高于中間且呈非線性變化的發(fā)熱管，電熱管3把熱輥表面溫度從室溫20°C升至150°C，僅需要20分鐘，并且熱輥表面溫度的誤差只有士 1. 0°C，所述固體介質傳熱輥應用于特種紙涂布機的軟壓平，免去了原用的鍋爐、管道、旋轉接頭、閥門等蒸汽系統(tǒng)。本發(fā)明所述的固體介質傳熱輥通過在內部的環(huán)形腔2內填充固體導熱介質(如銅粉、粉末狀氧化鎂、非金屬粉等)，使得其傳熱性能大大優(yōu)于氣體和固體，且電熱管3產(chǎn)生的熱量能很快就能傳遞到傳熱輥的表面，并且內外溫差較小，如此，電熱管3無需高溫工作就能使所述傳熱輥能正常生產(chǎn)作業(yè)，不但提高了電熱管3的壽命及傳熱效率，也減少了維護時間與費用。 盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領域的普通技術人員將意識到，在不脫離由所附的權利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。
權利要求
1.一種固體介質傳熱輥，包括輥筒體、位于輥筒體內的中心軸、位于輥筒體兩端的封蓋和若干安裝于輥筒體內的電熱管，其特征在于所述輥筒體包括第一輥筒、設于第一輥筒內的第二輥筒及位于所述第一、第二輥筒之間的環(huán)形腔，所述環(huán)形腔內裝有固體導熱介質。
2.根據(jù)權利要求1中所述固體介質傳熱輥，其特征在于所述電熱管呈縱長形，且其兩端的發(fā)熱能力高于中間并呈非線性變化。
3.根據(jù)權利要求1中所述固體介質傳熱輥，其特征在于所述固體導熱介質為粉末狀非金屬。
4.根據(jù)權利要求1中所述固體介質傳熱輥，其特征在于所述固體導熱介質為金屬粉。
5.根據(jù)權利要求1中所述固體介質傳熱輥，其特征在于所述電熱管設于所述環(huán)形腔內，且沿所述中心軸的圓周方向呈等間距排布。
6.根據(jù)權利要求1中所述固體介質傳熱輥，其特征在于所述第二輥筒與所述中心軸之間設有隔熱套。
7.根據(jù)權利要求1中所述固體介質傳熱輥，其特征在于所述中心軸一端延伸出所述輥筒體并與一集電環(huán)連接，所述集電環(huán)與所述電熱管相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固體介質傳熱輥，包括輥筒體、位于輥筒體內的中心軸、位于輥筒體兩端的封蓋和若干安裝于輥筒體內的電熱管，其特征在于所述輥筒體包括第一輥筒，及設于第一輥筒內的第二輥筒；所述第一、第二輥筒間形成環(huán)形腔，所述環(huán)形腔內裝有固體導熱介質。本發(fā)明的有益效果是結構簡單、輥體表面溫度均勻、傳熱效率很高、基本無需維護。
文檔編號H05B3/06GK102271428SQ20101019029
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權日2010年6月3日
發(fā)明者丁廷剛, 單昶, 沈炳榮 申請人:單昶