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Abstract

一种加热辊加热方法及加热辊，加热辊的加热是通过油加热、蒸气加热、电加热或电磁加热方式加热，其特点在于加热辊为夹层结构，在加热辊夹层中有用于均匀加热辊温度的导热液体介质，加热辊辊筒外表面是通过加热辊夹层内的导热液体介质以热传导方式加热的。所提出的加热辊结构为：一种加热辊，加热辊为夹层结构，在在加热辊夹层中有用于均匀加热辊温度的导热液体介质。所述的导热液体介质可以是导热油、钾钠熔融金属、纯净水、乙醇类物质等各种导热液体介质。

Description

一种加热辊加热方法及加热辊
技术领域
本发明涉及一种加热辊的加热方式及其结构，尤其是指一种用于橡胶、塑料、印刷、化纤行业使用的加热辊的加热方式及其加热辊。主要用于橡胶、塑料、印刷、化纤行业中的加热辊。
背景技术
用加热辊通过滚压的方式对加工产品进行加热，是目前在橡胶、塑料、印刷、化纤行业所普遍采取的手段。尤其对于薄片卷筒类的产品加热，更适应用加热辊加热的方式对所加工的产品进行加热。
目前使用的加热辊的加热方式有蒸汽加热、油加热和电加热几种方式。其中，蒸汽加热是通过锅炉浆过热蒸汽送入加热辊内，对加热辊进行加热，这种加热方式存在输送管线长，容易发生泄漏和锈蚀等问题，已经越来越少被人们采用；所谓的油加热是在设备旁设置一个产生热油的油站，通过油泵将热油泵入加热辊内，对加热辊进行加热，这种加热方式存在虽然效果比较好，也没有锈蚀问题，但却存在油泵噪音大，能耗大，且易发生泄漏等问题；电加热分电热管直接加热和电磁加热两种方式。电热管直接加热是将电热管直接置入加热辊内，通过电热管发热来加热加热辊；电磁加热则是利用电磁发热的原理对加热辊进行加热。由于电加热具有干净，噪音小等优点，受到越来越多采用，成为了加热辊的加热主要采用的方式。但该加热方式中存在的最大问题就是辊筒表面加热温度不均匀，而影响产品质量，对于一些要求很高的产品难以满足要求。第二个问题是温度检测方法和检测点很难选择，造成温度控制精度低，也影响产品的质量。因此很有必要对此加以改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有加热辊加热方式所存在的问题，提出一种使加热辊辊筒外表面温度更均匀的加热辊加热方式及其装置。
本发明所提出的解决方案是：加热辊的加热是通过油加热、蒸气加热、电加热或电磁加热方式加热，其特点在于加热辊为夹层结构，在加热辊夹层中有用于均匀加热辊温度的导热液体介质，加热辊辊筒外表面是通过加热辊夹层内的导热液体介质以热传导方式加热的。所述的夹层为封闭的独立腔体，导热液体介质在独立腔体的夹层中，以自循环流动状态的方式使加热辊辊筒外表面温度均匀的，在加热辊夹层中设有帮助导热液体介质在加热辊夹层内，以紊流状态流动循环的内层加热辊的正向导疏筋和内层加热辊的反向导疏筋，导热液体介质在加热辊夹层中以紊流状态流动的方式使加热辊外层外表面均匀加热。
根据本发明方法所提出的加热辊结构为：一种加热辊，加热辊为夹层结构，在在加热辊夹层中有用于均匀加热辊温度的导热液体介质。所述的夹层结构可以是一个封闭的整圆环层，也可以是由两个以上的槽形腔体组合形成；所述的槽形腔体可以是沿加热辊径向布置的，也可以是沿加热辊轴向布置的；可以是长条形结构，也可以是环形或螺旋形结构槽。两个槽形腔体之间可以是相互独立的封闭腔体，也可以是通过槽或孔联为一个可以内部循环的封闭腔体。所述的导热液体介质可以是导热油、钾钠熔融金属、纯净水、乙醇类物质等各种导热液体介质。
根据本发明方法所提出的加热辊加热方法可以有效地提高加热辊表面温度的均匀性。根据我们试验发现造成加热辊辊筒表面温度不均匀的原因有以下几个：
1、现有的加热辊普遍为一整体的钢结构，由于电加热往往只有几个点，辊筒表面的温度都是通过辊筒本身的固体热传导进行加热，由于钢的热传导有一定的滞后效应，固很容易产生辊筒表面温度不均匀的现象。
2、由于辊是单端或双端支撑的，有机械连接传动部分，这部分与辊中间的散热过程不同，会造成辊筒表面温度偏差。
3、工作时，辊的有效工作面与被加热物体接触，被加热物体要带走一定热量，也会使辊筒表面温度不均匀。
4、加热源的加热效率分布不均匀，也会造成辊筒表面温度不均匀。
本发明是利用夹层辊中间充上导热介质，在加热过程中，辊筒内壁(或外壁)被加热后，传导到夹层中的导热介质上。由于导通介质是可以流动的，温度偏高部分的导热介质向四周扩散。温度较低部分的导热介质则补充导该扩散的部分，形成一个局部循环。而使温度趋于平衡。根据本发明所描述的结构生产的加热辊，实际测量辊筒表面的温度均匀度可以达到≤±1.5℃的指标。与原加热辊相比，提高了很多，可以满足高精度加热的要求。由于解决了温度均匀的问题，也就为解决测温不准和温控精度低的问题提供了便利。本发明的加热方式可采用油蒸气加热方式，更适用于电加热方式。尤其是配合采用电磁加热方式，更具有升温快、节能高温度均匀，环保安全等特点。
附图说明
图1为本发明原理示意图；
图2为本发明一个实施例的结构示意图；
图3为本发明实施例的夹层结构展开示意图；
图4为本发明另一个实施例的结构示意图；
图5为本发明实施例的夹层结构展开示意图；
图6为本发明另一个实施例的结构示意图；
图7为本发明实施例的夹层结构展开示意图；
图8为本发明另一个实施例的结构示意图；
图9为本发明实施例的夹层结构展开示意图。
图中：
1、加热辊支撑、传动轴；          2、加热辊外层；
3、导热液体介质；                4、加热辊内层；
5、加热辊夹层；                  6、电加热管；
7、内层加热辊的正向导疏筋；      8、内层加热辊的反向导疏筋；
9、连通孔或槽；                  10、槽形条状体；
11、电磁加热装置；               12、圆环槽状体；
13、连通孔或槽；                 14、螺旋圆环槽状体；
15、连通孔或槽。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
从附图1可以看出本发明为一种加热辊，加热辊的加热是可以是通过油加热、蒸气加热、电加热或电磁加热方式加热的，整个加热辊至少有一个加热辊外层2，一个加热辊内层4，加热辊外层2与加热辊内层4之间有一个加热辊夹层5，由此形成一种夹层结构，且在加热辊夹层5内充注有导热液体介质3，加热辊外层2是通过加热辊夹层5内的导热液体介质3的热传导方式，使表面受到加热的。且加热辊夹层5的导热液体介质3可以是在夹层中，以自循环状态流动的方式使加热辊外层2外表面温度均匀的。
实施例一
附图2和图3为本发明的一个实施例，为一种电加热橡胶加热辊，至少有包含一个加热辊外层2，一个加热辊内层4，在加热辊两头设有用于支撑加热辊的加热辊支撑、传动轴1，在加热辊内设有用于加热加热辊的电加热管6；加热辊外层2与加热辊内层4之间有一个加热辊夹层5，由此形成一种夹层结构。所述的加热辊夹层5为封闭的独立腔体，导热液体介质在独立腔体的夹层中，以自循环流动状态的方式使加热辊辊筒外表面温度均匀。加热辊夹层5为一个连续整圆柱体的结构形式。在加热辊夹层5内充注有导热液体介质3，导热液体介质3为导热油(THERMINOL66或THERMINOL55或THERMINOL59或THERMINOL VP-1或THERMINOLLT的任意一种)，加热辊外层2通过加热辊夹层5内的导热油，采取热传导方式加热。且在加热辊夹层5中设有帮助导热硅油在加热辊夹层5内，以紊流状态流动循环的内层加热辊的正向导疏筋7和内层加热辊的反向导疏筋8，导热硅油在加热辊夹层5中以紊流状态流动的方式使加热辊外层2外表面均匀加热。
在加热辊旋转工作时，加热辊利用夹层辊中间充上的导热油，在加热过程中，辊筒内壁(或外壁)被加热后，传导到夹层中的导热油上。由于导热油在夹层中是处于流动状态的，温度偏高部分的导热油会向四周扩散。温度较低部分的导热油则补充导该扩散的部分，形成一个局部循环。而使温度趋于平衡。同时由于内层筒壁上附加有正反两个方向导热介质的导疏筋，则在筒内形成一个导热介质整体的大循环，使整个筒体的加热温度更加均匀。
实施例二
附图4和图5为本发明的另一个实施例，为一种油或蒸汽加热的印刷机加热辊，加热辊至少有包含一个加热辊外层2，一个加热辊内层4，在加热辊两头设有用于支撑加热辊的加热辊支撑、传动轴1，加热辊内层4充有加热油或蒸汽7，且加热辊外层2与加热辊内层4之间有一个加热辊夹层5，由此形成一种夹层结构。在加热辊夹层5内充注有导热液体介质3，导热液体介质3为钾钠熔融金属、纯净水、乙醇类物质，加热辊外层2通过加热辊夹层5内的钾钠熔融金属、纯净水、乙醇类物质，采取热传导方式加热。所述的加热辊夹层5为轴向布置的，两个以上的槽形条状体10结构组成，每一个槽形条状体10之间可以相互独立的封闭腔体，也可以是通过连通孔或槽9相互连通形成的组合封闭腔体；连通孔或槽9的位置设置在每一个槽形条状体10的侧面，连通孔或槽9的数量在一个以上，使得导热液体介质3在加热辊夹层5形成紊流自循环状态。
加热辊工作原理是与实施例一一样的，加热辊利用夹层辊中间充上的导热油，在加热过程中，辊筒内壁(或外壁)被加热后，传导到夹层中的导热油上。再由导热油传递到加热辊外层。只是如果每一个槽形条状体之间是独立的封闭腔体，将独自形成一个局部循环。如果是通过连通孔连接每一个槽形条状体导热介质将形成整体的大循环，使整个筒体的加热温度更加均匀。
实施例三
附图6和图7为本发明的另一个实施例，是一种塑料薄膜加热辊，为电磁加热单臂加热辊，加热辊至少有包含一个加热辊外层2，一个加热辊内层4，在加热辊一头设有用于支撑加热辊的加热辊支撑、传动轴1，在加热辊内设有用于加热加热辊的电磁加热装置11，且加热辊外层2与加热辊内层4之间有一个加热辊夹层5，由此形成一种夹层结构。在加热辊夹层5内充注有导热液体介质3，导热液体介质3为常州鸿源三杰化工有限公司是专业生产三杰牌HD合成导热油，加热辊外层2通过加热辊夹层5内的导热油，采取热传导方式加热。所述的加热辊夹层5为加热辊径向布置的非连续环形断面结构，加热辊夹层5分为二个以上圆环槽状体12，每一个扇形块状体层之间可以独立的封闭腔体，也可以是通过连通孔或槽13相互连通的组合封闭腔体；连通孔或槽13的位置设置在每一个扇形块状体层的侧面，连通孔或槽13的数量在一个以上，使得导热液体介质3在加热辊夹层5形成紊流状态。
实施例四
附图8和图9为本发明的另一个实施例，是一种塑料薄膜加热辊，为电磁加热单臂加热辊，加热辊至少有包含一个加热辊外层2，一个加热辊内层4，在加热辊一头设有用于支撑加热辊的加热辊支撑、传动轴1，在加热辊内设有用于加热加热辊的电磁加热装置11，且加热辊外层2与加热辊内层4之间有一个加热辊夹层5，由此形成一种夹层结构。在加热辊夹层5内充注有导热液体介质3，导热液体介质3为常州鸿源三杰化工有限公司是专业生产三杰牌HD高温导热油，加热辊外层2通过加热辊夹层5内的导热油，采取热传导方式加热。所述的加热辊夹层5为加热辊径向布置的螺旋状布置的槽形结构，加热辊夹层5分为二头以上螺旋圆环槽状体14，每一头螺旋圆环槽状体之间可以独立的封闭腔体，也可以是通过连通孔或槽15相互连通形成一个复合的螺旋结构夹层体。

Claims (3)

1.一种加热辊加热方法，加热辊的加热是通过油加热、蒸气加热、电加热或电磁加热方式加热，加热辊为夹层结构，在加热辊夹层中有用于均匀加热辊温度的导热液体介质，加热辊辊筒外表面是通过加热辊夹层内的导热液体介质以热传导方式加热的；所述的夹层为封闭的独立腔体，导热液体介质在独立腔体的夹层中，以自循环流动状态的方式使加热辊辊筒外表面温度均匀的，其特征在于：在加热辊夹层中设有帮助导热液体介质在加热辊夹层内，以紊流状态流动循环的内层加热辊的正向导疏筋和内层加热辊的反向导疏筋，导热液体介质在加热辊夹层中以紊流状态流动的方式使加热辊外层外表面均匀加热。
2.一种按照权利要求1所述加热辊加热方法的加热辊，加热辊为夹层结构，在加热辊夹层中有用于均匀加热辊温度的导热液体介质；其特征在于：在加热辊夹层中设有帮助导热液体介质在加热辊夹层内，以紊流状态流动循环的内层加热辊的正向导疏筋和内层加热辊的反向导疏筋，导热液体介质在加热辊夹层中以紊流状态流动的方式使加热辊外层外表面均匀加热。
3.如权利要求2所述的加热辊，其特征在于：所述的导热液体介质为导热油。
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