CN101703993A - 用于薄带状物体烘干设备的预热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：包括壳体、送风单元(60)和加热器(48)，在壳体中设有用于传送烘干物的传送通道，送风单元(60)设置在壳体内、传送通道的上方；送风单元(60)构成一个循环送风吹扫系统，包括风机(30)和循环风道，风机(30)安装在壳体内并位于传送通道的上方，循环风道由出风通道(68)和回风通道(69)构成；风机(30)为贯流风机，所述加热器(48)安装在壳体内的送风单元(60)中。本发明与印刷、涂布设备配套使用，用于薄带状物体的设备中。具有结构简单、体积小、预热效率高、能耗低、排放率低的有益效果。

Description

用于薄带状物体烘干设备的预热装置

技术领域

本发明涉及一种用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其与印刷、涂布设备配套使用，用于预热印刷、涂布前的连续行进薄带状物体(以下简称印品)。它属于烘干技术领域，涉及印刷、涂布、制冷、节能减排等技术领域。

背景技术

现有技术中，印刷机、涂布机等设备大多采用烘干装置来实现预热功能，所述烘干装置采用外部送风加热方式。参照图5、图6，现有印刷机预热装置由烘干装置、热风装置、连接风管组成。烘干装置包括上盖20、底座50，设有印品入口03、印品出口04；工作时，印品00经印品入口03进入烘干装置，在支承辊52滚动支撑下行进，预热后经印品出口04离开。空气经加热器48加热和风机30加压及后通过出风通道68、送气口46、进气口43进入预热装置内的进气腔11，经喷嘴34喷出吹扫连续行进印品00的表面实施加热，气体经吸气管42进入排气腔12，再经排气口44、回气口45回到热风装置，再经回风通道69进入加热器48，如此循环往复。这种用来实现预热功能的烘干装置存在如下缺点：设备结构复杂，由于要获得较高的喷气速度，风机30通常都采用高压离心风机，导致进气腔承受较大的压力，需要采用较厚的钢板制作，进而导致体积庞大，且气流吹扫行程短，循环行程长，吹扫气流量小，预热效率低，进而制约设备运行速度的提升。

发明内容

本发明的目的，是为了提供一种用于薄带状物体烘干设备的预热装置，用于预热印刷、涂布前的连续行进的印品，使印品温度达到设定温度保障印刷、涂布质量；它具有结构紧凑、设备占地面积少，制造成本与安装运输费用低和预热效果好的特点。

本发明的目的可以通过如下技术方案达到：

用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其结构特点是：

1)包括壳体、送风单元和加热器，在壳体中设有用于传送烘干物的传送通道，送风单元设置在壳体内、传送通道的上方；

2)所述送风单元构成一个循环送风吹扫系统，包括风机和循环风道，风机安装在壳体内并位于传送通道的上方，循环风道由出风通道和回风通道构成；

3)所述风机为贯流风机，所述加热器安装在壳体内的送风单元中。

所述加热器可选择运用电加热、油加热、蒸汽加热等多种加热方式。

工作时，气体经贯流风机加压由出风通道喷出吹扫印品，释放热量加热印品后再经回风通道流回送风单元；安装在送风单元中的加热器与循环流过的气体换热，释放热量加热气体。加热器可选择运用电加热、油加热、蒸汽加热等多种加热方式。

使用气体预热印品属于对流换热，单位时间内的对流换热量Q＝αFΔT.α为换热系数，与气流的速度、形态有关，F为换热面积，与印品的运行速度及气体吹扫的有效面积有关.本发明通过将送风单元内置于上盖中，缩短气流循环通道的长度，在不增加风机功率的前提下提高气流速度并加大气流量，使换热系数和有效换热面积均得到提高.ΔT为换热温差，为避免印品高温下变形，换热温差应有所限制，不可太高.

本发明的进步之处在于打破了将送风装置外置的传统思维，采取将送风单元内置于预热装置内部的结构形式，使装置结构大大简化，制造成本大幅下降，循环送风的效率大大提高，使本发明在预热效果、制造成本、占地面积等方面相对于传统方式具有显著的优势。

本发明的目的还可以通过如下技术方案达到：

本发明的一种实施方案是：所述壳体内在传送通道的上方设有至少三组送风单元，各送风单元的回风通道中均安装有一个加热器；所述加热器安装在回风通道中，既保证了足够的换热面积，获得较适宜的换热气流速度，又起到引导吹扫气流，增大有效吹扫面积的作用；利用贯流风机小巧的优势，在同一预热装置中可以安装不少于3组送风单元，对加强气流吹扫效果，提升换热效率大有帮助。

所述贯流风机包括导流板、稳流板、贯流叶轮；贯流叶轮位于导流板与稳流板之间。置于导流板与稳流板之间的叶轮高速旋转，导流板距叶轮的最近点与稳流板距叶轮的最近点之间形成分界线，将叶轮划分为高压侧与低压侧。叶轮将在低压侧吸入的空气在高压侧沿导流板的流线曲面送出，稳流板起到稳定涡流和引导气流方向的作用。所述贯流风机具有横向送风、送风量大、送风均匀、噪音低的优点，运用于此处为大幅提高烘干性能奠定了基础。

本发明内容的进步之处在于将原来体积庞大的外置风机化整为零，采用小巧的贯流风机内置于预热装置中，不但省却了复杂的进排风管道，降低了内部风压及电机功率消耗，减少了气体泄漏及噪音污染，还可以实现多级预热，大大改善了预热效果。

本发明的一种实施方案是：所述壳体由上盖和底座构成；上盖和底座之间分别设有印品入口、印品出口，底座上位于印品入口、印品出口之间设有支承辊，所述印品入口、印品出口和支承辊构成传送通道。

本发明的一种实施方案是：所述壳体由上盖和底座构成；上盖和底座之间分别设有印品入口、印品出口，底座上位于印品入口、印品出口之间设有支承辊，所述印品入口、印品出口和支承辊构成传送通道。

本发明的一种实施方案是：所述上盖包括外罩部件、隔板部件、框架部件；外罩部件安装在框架部件上；

所述框架部件包括左墙板、右墙板，所述外罩部件安装在框架部件上，将框架部件的一面及左墙板和右墙板罩入其中，形成预热装置的主体结构；

所述外罩部件可以是一块简单的面板，也可以是由多个零部件组成的能将框架部件的前、后、左、右、上五个面包容其中的罩体；所述外罩部件可以先组装好后再安装在框架部件上，也可分别安装在框架部件上。所述框架部件可以是整体铸造的单一零件，也可以由包括前横梁、后横梁、左墙板、右墙板在内的多个零部件组装而成，同样，前横梁、后横梁、左墙板、右墙板也可以是单一零件，也可以由多个零部件组装而成；

所述隔板部件的左右两侧分别装配在左墙板和右墙板上，采用弯角件装配是比较简单实用的方案.隔板部件将各送风单元的气流通道相互隔离，同时隔板部件与外罩部件之间形成一个封闭的空间，可以起到保温作用.所述隔板部件可以是单一零件，也可以由多个零部件组装而成，其中甚至还会包括送风单元的组成部分.

本发明内容的进步之处在于提供了一种简单紧凑、便于装配且具有保温效果的结构。

本发明的一种实施方案是：所述贯流叶轮包括扇叶和转轴；

所述导流板、稳流板的两端分别装配在左墙板和右墙板上，采用弯角件装配是比较简单实用的方案。贯流叶轮通过将转轴穿进固定在左墙板和右墙板上的轴承实现装配；

所述扇叶的两端边缘距左墙板和右墙板的距离不等，差值大于30毫米；扇叶的不平衡设置将导致左墙板与右墙板之间存在压力差，由于印品上方吹扫气流很强，所以受压力差的影响不大，但印品的下方无吹扫气流，很小的压力差就足以驱动气体流动。

本发明内容的进步之处在于利用框架结构实现零部件的简单装配。使用简单的方法使印品下方的气体流动，加大了气体与印品背面的换热系数，显著改善了预热效果。

本发明的一种实施方案是：所述预热装置还包括贯流风机电机和传动皮带，所述贯流风机电机通过传动皮带带动贯流风机转动；所述贯流风机电机安装左墙板或右墙板上、并位于外罩部件与隔板部件之间。为避免贯流风机电机过热，最好给贯流风机电机再单独加一个与外部环境气体流通的换流罩。

本发明内容的进步之处在于所有传动装置均处于左右墙板与外罩部件之间形成的空隙中，运行环境适宜，便于维护，不必额外增加防护罩。

本发明的一种实施方案是：所述加热器是PTC电加热器。加热器安装在上盖内部，出于安全和便于控制考虑，最优选择是带有散热翅片的PTC加热器。PTC加热器是电加热器，既可采用开关控制，也可采用调压控制，控制方便。PTC加热器具有很好的安全性，如风机故障停转时，普通电热管加热器的发热温度将持续上升，很容易烧毁加热器或引发火灾，而PTC加热器具有恒温发热特性，其发热温度达到其居里温度后电阻将迅速变大，从而将温度限制在其居里温度附近，能避免出现不受控制的高温导致事故发生，充分保障安全。

本发明的一种实施方案是：所述加热器是热泵系统中的冷凝器，结构形式为铜管外套铝翅片。

热泵主要由压缩机、冷凝器、节流阀、冷凝器组成，高压高温制冷剂蒸汽在冷凝器中释放热量冷凝成高压液体，高温高压液体经节流阀减压后低温低压液体进入冷凝器，低温低压液体在冷凝器中吸收热量沸腾变成低温低压蒸汽，低温低压蒸汽被压缩机压缩成高温高压蒸汽，如此循环往复，冷凝器对外释放冷量，冷凝器对外释放热量。

出于区别利用热能的目的，可以将热泵提供的热量按显热、潜热细分，分别用冷却器、冷凝器、过冷器来实现热交换。

本发明的一种实施方案是：所述加热器包括蒸汽热泵中的冷凝器，冷凝器结构形式为铜管外套铝翅片。使用热泵冷凝器加热可以实现节能，但冷凝温度一般不超过65℃。即使采用冷却器方式利用高温显热，也只能满足最高80℃的预热需要，在部分情况下不能完全满足预热需求，可采用其他高温加热方式与热泵加热方式配合的加热方案，兼顾节能与最高温度的需求。

本发明的有益效果是：

1、本发明打破了将送风装置外置的传统思维，将原来体积庞大的外置风机化整为零，采用小巧的贯流风机内置于预热装置中，不但省却了复杂的进排风管道，降低了内部风压及电机功率消耗，减少了气体泄漏及噪音污染，还可以实现多级预热，大大改善了预热效果.

2、本发明利用框架结构实现零部件的简单装配。使用简单的方法使印品下方的气体流动，加大了气体与印品背面的换热系数，显著改善了预热效果。隔板部件与外罩部件之间形成一个封闭的空间，可以起到保温作用。同时所有传动装置均处于左右墙板与外罩部件之间形成的空隙中，运行环境适宜，便于维护，不必额外增加防护罩。

3、本发明提供的预热装置不但结构较传统设备大大简化，设备占地面积大幅减少，制造成本与安装运输费用显著下降，而且性能显著提升，较全面地解决了现行设备存在的问题。

附图说明

图1为本发明具体实施例1所述的预热装置剖面示意图。

图2为本发明具体实施例1所述的预热装置的上盖剖面示意图。

图3为本发明具体实施例1所述的预热装置未装配外罩部件主视图。

图4为本发明具体实施例2所述的的上盖剖面示意图。

图5为现有技术中的印刷机烘干装置结构示意图。

图6为现有技术中的印刷机预热用热风装置结构示意图。

具体实施方式

具体实施例1：

图1至图3构成本发明的具体实施例1。

本实施例适用于与印刷机烘干设备配套。

以下结合附图详述本发明的实例：

各附图中部件名称与附图标记的对应关系如表1所示。

表1：部件名称与附图标记对应表

如图1所示，本实施例包括壳体、送风单元60和加热器48，所述壳体设有用于传送印品的传送通道，壳体内在传送通道的上方设有送风单元60；所述送风单元60包括安装在壳体内并位于传送通道上方的贯流风机30，以及具有出风通道68、回风通道69的循环风道，构成一个结构紧凑的循环送风吹扫系统；所述加热器48安装在壳体1内的送风单元60中.所述壳体由上盖20和与其配套使用的底座50构成，上盖20和底座50之间分别设有印品入口03、印品出口04，底座50上位于印品入口03、印品出口04之间设有支承辊52，所述印品入口03、印品出口04和支承辊52构成传送通道.所述预热装置采用了九组送风单元60A～60I，印品00从印品入口03进入，在支承辊52支撑下接受送风单元60的风力吹扫，预热后由印品出口04离开预热装置.

所述上盖20包括外罩部件21、隔板部件22、框架部件23，所述贯流风机30包括导流板31、稳流板32、贯流叶轮33；贯流叶轮33位于导流板31与稳流板32之间。所述贯流叶轮33包括扇叶33a和转轴33b。采用横向送风的贯流风机，使送风单元60内置于上盖20中，突破了现行设备的限制，使结构变得简单紧凑，气流行程极短，换热及预热效果得到显著提高。

如图2所示，与九组送风单元(60A～60I)相对应，本实施例中安装有九个PTC电加热器(48A～48I)，以送风单元60E为例，温度为100℃的热风经贯流风机30加压后由出风通道68喷出吹扫印品00，向印品00传递热量后流经加热器48E，与加热器48E换热升温到100℃后经回风通道69重新进入贯流风机30，如此循环往复。由于气流循环的行程极短，气体与印品00的换热及与加热器48的换热都很充分，预热效果非常好。

如图3所示，所述框架部件23包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27在内的多个零部件组装而成。

所述冷却装置还包括贯流风机电机38和传动皮带39，所述贯流风机电机38通过传动皮带39带动所有贯流风机转动。贯流风机电机38安装在外罩部件21与隔板部件22之间，固定在左墙板26或右墙板27上。所有传动装置均处于左右墙板27与外罩部件21之间形成的空隙中，运行环境适宜，便于维护，不必额外增加防护罩。

左墙板26、右墙板27设有装配孔，隔板部件22、导流板31、稳流板32、贯流叶轮33、加热器48均通过弯角件装配在左墙板26和右墙板27上，这是一种简洁的标准化装配结构方案。

贯流叶轮33左侧叶轮边缘距左墙板26距离与右侧叶轮边缘距右墙板27距离的差值为33毫米。，贯流叶轮33的非对称设置实现底座50内气体流动，提高了印品00与烘干气体的换热系数。

沿印品00行进方向的预热过程如下：

印品00从印品入口03进入，在支承辊52支撑下依次接受送风单元60I～2A的热风吹扫，完成预热过程后从印品出口04离开预热装置。预热温度可以通过调整PTC电加热器的电压或投入组数来控制。

具体实施例2：

本实施例的特点是：参照图4，除加热器48A、3B继续采用PTC电加热器产生超过100℃的热风外，48C、48D用热泵冷却器83C、83D代替，48E、48F、48G用热泵冷凝器88E、88F、88G代替，48H、48I用热泵过冷器82H、82I代替。

热泵过冷器(82H、82I)、热泵冷却器(83C、83D)、热泵冷凝器(88E、88F、88G)均为加热器.

热泵压缩机排出压缩气体中包含显热和潜热，显热体现为排气温度高于冷凝温度，显热的热值小但品位高，显热在热泵系统中通常占总制热量的20％～35％，排气温度可高达130℃。采用热泵冷却器的目的在于区别使用显热与潜热，可以在不提高冷凝温度的情况下，获得介于冷凝温度与排气温度之间的最高预热温度。通常预热温度一般高于80℃，而热泵经济可靠运行时的冷凝温度一般不超过65℃，采用热泵冷却器可满足大多数情况下最高烘干温度的需求，而不必牺牲运行的经济性或压缩机寿命，此时，PTC电加热器48A、3B可不投入使用。

热泵过冷器的运用主要是提高热泵的能效比，同时平滑预热的温度变化过程，消除印品的内部应力，防止温度变化过于猛烈导致的变形。

其余各组成部分及工作过程与第一实施例相同或相似，在此不再赘述。

具体实施例3：

本实施例的特点是：所述壳体内在传送通道的上方设有十组送风单元60，与之对应，各送风单元60的回风通道69中均安装有一个加热器48，即所述冷却装置中共安装有十个加热器。其他与具体实施例1相同。

具体实施例4：

本实施例的特点是：所述壳体内在传送通道的上方设有8组送风单元60，与之对应，各送风单元60的回风通道69中均安装有一个加热器48，即所述预热装置中共安装有8组加热器。其他与具体实施例1相同。

其他实施例：

所述壳体内在传送通道的上方设有3、4、5、6、7、11或12组送风单元60，与之对应，各送风单元60的回风通道69中均安装有一个加热器48，即所述预热装置中共安装有3、4、5、6、7、11或12个加热器。

所述外罩部件21可以是一块简单的面板；所述外罩部件21可以先组装好后再安装在框架部件23上，也可分别安装在框架部件23上。所述框架部件23可以是整体铸造的单一零件，也可以由包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27在内的多个零部件组装而成，同样，前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27也可以是单一零件，也可以由多个零部件组装而成。所述隔板部件22的左右两侧分别装配在左墙板26和右墙板27上，采用弯角件装配是比较简单实用的方案。隔板部件22将各送风单元60的气流通道相互隔离，同时隔板部件22与外罩部件21之间形成一个封闭的空间，可以起到保温作用。所述隔板部件22可以是单一零件，也可以由多个零部件组装而成，其中甚至还会包括送风单元60的组成部分。

Claims (9)

1.用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：

1)包括壳体、送风单元(60)和加热器(48)，在壳体中设有用于传送烘干物的传送通道，送风单元(60)设置在壳体内、传送通道的上方；

2)所述送风单元(60)构成一个循环送风吹扫系统，包括风机(30)和循环风道，风机(30)安装在壳体内并位于传送通道的上方，循环风道由出风通道(68)和回风通道(69)构成；

3)所述风机(30)为贯流风机，所述加热器(48)安装在壳体内的送风单元(60)中。

2.根据权利要求1所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：在壳体内传送通道的上方设有至少三组送风单元(60)，在各送风单元(60)的回风通道(69)中安装有一个加热器(48)；所述贯流风机包括导流板(31)、稳流板(32)和贯流叶轮(33)；贯流叶轮(33)位于导流板(31)与稳流板(32)之间。

3.根据权利要求2所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述壳体由上盖(20)和底座(50)构成；上盖(20)和底座(50)之间设有烘干物入口(03)、烘干物出口(04)，底座(50)上位于烘干物入口(03)、烘干物出口(04)之间设有支承辊(52)，所述烘干物入口(03)、烘干物出口(04)和支承辊(52)构成传送通道。

4.根据权利要求3所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述上盖(20)包括外罩部件(21)、隔板部件(22)、框架部件(23)；外罩部件(21)安装在框架部件(23)上；所述框架部件(23)包括左墙板(26)、右墙板(27)；所述隔板部件(22)安装在送风单元(68)与外罩部件(21)之间，其左右两侧分别装配在左墙板(26)和右墙板(27)上。

5.根据权利要求4所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述贯流叶轮(33)包括扇叶(33a)和转轴(33b)；所述导流板(31)、稳流板(32)、转轴(33b)的两端分别装配在左墙板(26)和右墙板(27)上；所述贯流叶轮(33)的两端边缘距左墙板(26)和右墙板(27)的距离不等，差值大于30毫米。

6.根据权利要求5所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述预热装置还包括贯流风机电机(38)和传动皮带(39)，所述贯流风机电机(38)通过传动皮带(39)与风机(30)连接；所述贯流风机电机(38)安装左墙板(26)或右墙板(27)上、并位于外罩部件(21)与隔板部件(22)之间。

7.根据权利要求1至权利要求6中任意一项所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述加热器(48)是PTC电加热器。

8.根据权利要求1至权利要求6中任意一项所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述加热器(48)是热泵系统中的冷凝器，其结构形式为铜管外套铝翅片。

9.根据权利要求1至权利要求6中任意一项所述的用于薄带状物体烘干设备的预热装置，其特征是：所述加热器(48)包括热泵系统中的冷凝器，冷凝器结构形式为铜管外套铝翅片。

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