CN104611977B - 钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于加热烘缸技术领域，涉及一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸及其制作方法。解决了现有技术材料缺陷概率高、加工工艺复杂等技术问题。它包括烘缸，所述的烘缸内壁固定有凸出烘缸内壁的肋筋，且所述的肋筋与烘缸内壁通过钎焊连接成一个整体结构；在制作时，准备烘缸、肋筋和钎焊材料，将钎焊材料熔化，肋筋放置在烘缸内部，熔化后的钎焊材料填充在肋筋和烘缸的缝隙处从而使肋筋和烘缸钎焊固定。本发明加工方便，可以降低制造成本、改善烘缸安全性能、提高传热性能，可替代传统造纸机烘缸中的沟槽结构并革新制造工艺。
Description
技术领域
本发明属于加热烘缸技术领域，涉及一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸及其制作方法。
背景技术
烘缸用于加热场所，对于造纸机而言，烘缸有铸铁结构和钢板焊接结构两种。造纸机烘缸有两个重要特征，分别为承压和传热。造纸机烘缸工作状态是作旋转运动的，造纸机的生产速度越高，烘缸的旋转速度越快。当烘缸的旋转速度不高时，缸内的冷凝水在重力作用下，总是落在烘缸下部，可由固定的排水装置将冷凝水排出，但当烘缸转速达到一定值时，也即造纸机达到一定车速时所谓车速是指造纸机生产的纸张以每分钟计时线速度，通常为数百米/分，1000多米/分，甚至2000多米/分，由于离心力的作用，冷凝水在烘缸内形成一个水环，此时加热用的水蒸气，通过冷凝作用，将热量传递到水环上，再通过水环把热量传递到烘缸缸壁，最后传递到烘缸外壁的湿纸浆层。
一直以来，为了改善烘缸的传热效果，人们进行了很多的努力。特别是对于大型烘缸，通常直径超过3000mm的烘缸，车速比较高的烘缸，为了克服冷凝水层的传热阻力，技术人员提出了开沟槽的烘缸结构，并得到了成功的应用。现有技术的造纸机烘缸的结构示意图见图1和图3，包括烘缸10，烘缸10内具有肋筋20，两条相邻的肋筋20之间形成沟槽22。这种带沟槽的烘缸在工作时，冷凝水形成的水环，停留在沟槽底部，随着“水位”的升高，冷凝水经过排水吸管排出烘缸，而肋筋露出“液面”部分的表面，承担了接受水蒸汽冷凝的传热面的作用，这样就改善了烘缸的传热效果。这种结构较大地改善了烘缸的传热特性。
然而，在一个厚壁筒状毛坯上，开出一道道的沟槽的机械切削量很大，首先要得到一个较大的下料厚度，然后才有巨大的切削量，这些浪费了材料，机具，耗费了工时。作为传热设备，造纸机烘缸的工作的热介质是水蒸气，众所周知，传热效率的增加，提高传热温差是有效的措施之一，而水蒸气的温度提高，必然带来其压力的提高，这样就把造纸机烘缸变成具备“承压设备”的性质，自然，承压设备的安全性也是人们十分关注的一个因素，烘缸的传热效果和其安全性具备了不可分割的联系。
目前，无论是铸铁烘缸还是钢板烘缸，采用沟槽结构时，都是将下料的毛坯尺寸加大至少要超过一个肋高，即烘缸的下料尺寸加大。对于铸铁缸而言就是筒形铸件的壁厚加大一个肋高，对于钢板缸而言就是卷板壁厚一个肋高。这样，烘缸的沟槽就要通过机械加工的方法，内圆切削出沟槽，留出一道一道的肋筋。这样的结构有两个缺点：一是机械切削工作量很大，工期很长；二是加工测量比较困难，沟底加工过深会影响烘缸的安全性，加工过浅会影响沟槽的排水性能以至于影响传热。此外，无论是铸铁缸还是钢板缸，毛坯材料厚度加厚时结构缺陷存在的可能性会提高，机械性能也会有所降低。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种传热效果好、材料用量少、生产成本低的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸。
本发明的另一目的是提供一种加工方便，易于实施的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸，包括烘缸，所述的烘缸内壁固定有凸出烘缸内壁的肋筋，且所述的肋筋与烘缸内壁通过钎焊连接成一个整体结构。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸中，所述的肋筋为环状、螺旋状或平行于烘缸回转轴的直线状。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸中，当肋筋为环状时，肋筋沿烘缸周向设置，且肋筋的端部用螺栓张紧。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸中，当肋筋为环状或螺旋状时，肋筋之间采用沿烘缸轴向设置的定位条定位，定位条与肋筋可拆卸的固定连接。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸中，所述的定位条包括定位板及与定位板固接的定距块，所述的定位板与肋筋的上表面螺接固定，定距块的侧壁与肋筋的侧壁贴合。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸中，所述的钎焊用的钎焊材料的熔点在250-660℃之间，所述的钎焊材料为锌合金、锌铝合金或铅锌合金中的任意一种或几种。所述的烘缸的两端可拆卸连接有端盖，至少一个端盖上设置有人孔，端盖上还固定有转轴，转轴为中空结构且连通烘缸内部。
一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法，准备烘缸、肋筋和钎焊材料，将钎焊材料熔化，肋筋放置在烘缸内部，熔化后的钎焊材料填充在肋筋和烘缸的缝隙处从而使肋筋和烘缸钎焊固定。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法中，所述的钎焊用的钎焊材料的熔点在250-660℃之间，所述的钎焊材料为锌合金、锌铝合金或铅锌合金中的任意一种或几种。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法中，所述的肋筋为环状、螺旋状或平行于烘缸回转轴的直线状，当肋筋为环状时，肋筋沿烘缸周向设置，且肋筋的端部用螺栓张紧，当肋筋为环状或螺旋状时，肋筋之间采用沿烘缸轴向设置的定位条定位，定位条与肋筋可拆卸的固定连接。
在上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法中，所述的定位条包括定位板及与定位板固接的定距块，所述的定位板与肋筋的上表面螺接固定，定距块的侧壁与肋筋的侧壁贴合。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：本发明采用钎焊肋筋结构，肋筋外径与烘缸缸筒内壁用热镀锌的工艺，流动的液体锌填充肋筋与缸内壁之间的缝隙，形成实际钎焊效果，肋筋之间用定位条限制住，钎焊过程完成后，肋筋和烘缸内壁形成沟槽，满足烘缸性能要求，这种结构的采用，可降低整体沟槽结构所需要的制造难度和加工成本，提高烘缸内壁耐腐蚀性，且有利于提高烘缸的安全性能。本发明加工方便，可以降低制造成本、改善烘缸安全性能、提高传热性能，可替代传统造纸机烘缸中的沟槽结构并革新制造工艺。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图1的A处放大图；
图4是图2的B处放大图；
图5是肋筋的结构示意图；
图6是图5的C处放大图；
图7是图5的D处放大图；
图8是定位条与肋筋结合的示意图；
图9是定位条的主视图；
图10是定位条的俯视图；
图11是定位条的左视图。
图中：烘缸10、肋筋20、螺栓21、沟槽22、热镀层23、定位条30、定位板31、定距块32、端盖40、人孔41、转轴42。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图2和图4所示，一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸，包括烘缸10，烘缸10用灰铸铁材料、球墨铸铁材料、碳钢材料或不锈钢材料制成，所述的烘缸10内壁固定有凸出烘缸10内壁的肋筋20，且所述的肋筋20与烘缸10内壁通过钎焊连接成一个整体结构，钎焊用的钎焊材料的熔点在250-660℃之间，优选地，钎焊材料为锌合金、锌铝合金或铅锌合金中的任意一种或几种，肋筋20通过包覆在肋筋20表面的热镀层23与烘缸10内壁固接，由于肋筋20凸出于烘缸10内壁，因此肋筋20侧壁与烘缸10内壁合围形成沟槽22。
肋筋20的截面为矩形、梯形或其它异形截面，肋筋20为环状、螺旋状或平行于烘缸回转轴的直线状。如图5所示肋筋20为环状，当肋筋20为环状时，肋筋20沿烘缸10周向设置，可以设置多条，每两条肋筋20与烘缸10内壁之间形成沟槽22，如图5和图6所示，肋筋20的端部用螺栓21张紧，便于调整环状肋筋的形状，从而在钎焊时方便与烘缸10内壁相配适。如肋筋20为螺旋状或直线状，则无需用螺栓21张紧。当肋筋20为环状或螺旋状时，如图5、图7和图8所示，肋筋20之间采用沿烘缸10轴向设置的定位条30定位，定位条30与肋筋20可拆卸的固定连接，一方面起到对肋筋20的固定作用，另一方面定位条30还可以起到扰流棒作用；当肋筋20为直线状且沿烘缸10的轴向呈环形阵列设置时，定位条30可采用环形结构。
如图9-11所示，定位条30包括定位板31及与定位板31固接的定距块32，定位板31与肋筋20的上表面通过螺栓或螺钉螺接固定，便于拆卸，定距块32的侧壁与肋筋20的侧壁贴合，在具体生产时，可以将定距块32的宽度与沟槽22的宽度相匹配，如果肋筋20为螺旋形，则沟槽22即为一个螺距的宽度。
烘缸10为现有技术，通常呈圆筒形，在本实施例中，烘缸10的两端可拆卸连接有端盖40，至少一个端盖40上设置有人孔41，端盖40上还固定有转轴42，转轴42为中空结构且连通烘缸10内部。
上述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法如下：准备烘缸10、肋筋20和钎焊材料，将钎焊材料熔化，肋筋20放置在烘缸10内部，熔化后的钎焊材料填充在肋筋20和烘缸10的缝隙处从而使肋筋20和烘缸10钎焊固定。钎焊用的钎焊材料的熔点在250-660℃之间，钎焊材料为锌合金、锌铝合金或铅锌合金中的任意一种或几种。
为了克服肋筋20与烘缸10之间可能存在的微小缝隙以至于影响肋筋20向烘缸10的热量传递性能，钎焊时热锌液流动填满了缝隙，从而弥补了这一缺陷，由于金属锌的熔点为419.53℃，导热率116W·m-1·K-1也高于铸铁(39.2W·m-1·K-1)和钢(48W·m-1·K-1)。采用热镀锌的工艺，还可以提高肋筋20和烘缸10内壁的传热和防腐蚀性能，因为缸内壁长期使用后的锈蚀层也会影响其传热。
肋筋20为环状、螺旋状或平行于烘缸回转轴的直线状，当肋筋20为环状时，肋筋20沿烘缸10周向设置，且肋筋20的端部用螺栓21张紧，当肋筋20为环状或螺旋状时，肋筋20之间采用沿烘缸10轴向设置的定位条30定位，定位条30与肋筋20可拆卸的固定连接。
定位条30包括定位板31及与定位板31固接的定距块32，所述的定位板31与肋筋20的上表面螺接固定，定距块32的侧壁与肋筋20的侧壁贴合。在钎焊时，定距块32以一定的间隔焊接固定在定位板31上，每个肋筋20插入到两个相邻的定距块32中间，定位板31再与肋筋20螺接固定从而使肋筋20形成间隔排列或较为稳固的结构，放入到烘缸10中，将钎焊材料熔化钎焊材料熔化温度需小于制作烘缸10的材料的熔化温度，熔化后的钎焊材料倒入或注入或采用其他形式进入到烘缸10和肋筋20的间隙处，待钎焊材料冷却固化后即可将肋筋20与烘缸10的内壁固定。优选的，在倾倒钎焊材料时，从肋筋20上表面开始倾倒，使肋筋20的外部包覆一层由钎焊材料组成的热镀层23。
整体沟槽结构的开沟槽的烘缸，下料的毛坯厚度必须增加，因为要留够加工沟槽高度所需的缸壁厚度。本发明采用钎焊肋筋结构，肋筋20外径与烘缸10缸筒内壁用热镀锌的工艺，流动的液体锌填充肋筋20与烘缸10内壁之间的缝隙，形成实际钎焊效果，肋筋20之间用定位条30限制住，钎焊过程完成后，肋筋20和烘缸10内壁形成沟槽22，满足烘缸10性能要求。这种结构的采用，可降低整体沟槽结构所需要的制造难度和加工成本，且有利于提高烘缸的安全性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸，包括烘缸(10)，其特征在于，所述的烘缸(10)内壁固定有凸出烘缸(10)内壁的肋筋(20)，且所述的肋筋(20)与烘缸(10)内壁通过钎焊连接成一个整体结构，
所述的肋筋(20)为环状或螺旋状，肋筋(20)之间采用沿烘缸(10)轴向设置的定位条(30)定位，定位条(30)与肋筋(20)可拆卸的固定连接，
所述的定位条(30)包括定位板(31)及与定位板(31)固接的定距块(32)，所述的定位板(31)与肋筋(20)的上表面螺接固定，定距块(32)的侧壁与肋筋(20)的侧壁贴合。
2.根据权利要求1所述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸，其特征在于，当肋筋(20)为环状时，肋筋(20)沿烘缸(10)周向设置，且肋筋(20)的端部用螺栓(21)张紧。
3.根据权利要求1或2所述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸，其特征在于，所述的钎焊用的钎焊材料的熔点在250-660℃之间。
4.一种钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法，其特征在于，准备烘缸(10)、肋筋(20)和钎焊材料，将钎焊材料熔化，肋筋(20)放置在烘缸(10)内部，熔化后的钎焊材料填充在肋筋(20)和烘缸(10)的缝隙处从而使肋筋(20)和烘缸(10)钎焊固定，
所述的肋筋(20)为环状、螺旋状或平行于烘缸回转轴的直线状，当肋筋(20)为环状时，肋筋(20)沿烘缸(10)周向设置，且肋筋(20)的端部用螺栓(21)张紧，当肋筋(20)为环状或螺旋状时，肋筋(20)之间采用沿烘缸(10)轴向设置的定位条(30)定位，定位条(30)与肋筋(20)可拆卸的固定连接，
所述的定位条(30)包括定位板(31)及与定位板(31)固接的定距块(32)，所述的定位板(31)与肋筋(20)的上表面螺接固定，定距块(32)的侧壁与肋筋(20)的侧壁贴合。
5.根据权利要求4所述的钎焊带肋筋结构的造纸机烘缸的制作方法，其特征在于，所述的钎焊用的钎焊材料的熔点在250-660℃之间。
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