CN106793217A - 无干扰分段及无盲区加热装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无干扰分段及无盲区加热装置及其控制方法，其结构包括两个以上的电磁加热模块，各个电磁加热模块横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块的电磁方向相反。此款无干扰分段加热装置可适用于瓦楞机、并替代瓦楞机中热缸的加热方式，其可以因应纸的不同宽度而调节加热宽度，减少用电量，实现超节能生产。

Description

无干扰分段及无盲区加热装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种主要应用于瓦楞纸生产设备的电磁加热装置，特别是一种无干扰分段及无盲区加热装置及其控制方法。

背景技术

中国专利号ZL201420677964.5于2015年4月22日公开一种瓦楞机的电磁加热装置，包括安装座、感应线圈和用于冷却液流通的冷却液管道，所述冷却液管道固定在安装座上，所述的电磁加热装置设有两组或以上所述感应线圈，每一组感应线圈均设置在所述冷却液管道上，各组感应线圈的磁力线方向一致，并且各组感应线圈沿任意直线方向均匀间隔布置。该结构的电磁加热装置存在以下不足：（1）感应线圈与冷却液管道之间接触或距离难以做得均匀，以致感应线圈的非工作面冷却不均匀，容易导致感应线圈局部位置温升严重而受损；（2）每一组感应线圈包括上层感应线圈和下层感应线圈，上层感应线圈和下层感应线圈均为独立绕制而成，线头接驳增加，漏电风险提高；（3）虽然对应每组感应线圈设有独立的控制器，但是控制器负责控制，如果相应的感应线圈损坏了，其输出的控制等同浪费，而且对瓦楞纸的品质造成影响也无从发现。（4）不管纸的宽度，各组感应线圈始终全部启动，导致能耗高。综上所述，该结构有待完善。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，可以因应纸的宽度而采取不同加热宽度，减少用电量的无干扰分段及无盲区加热装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种无干扰分段及无盲区加热装置，包括两个以上的电磁加热模块，其特征是，各个电磁加热模块横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块的电磁方向相反。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述电磁加热模块包括共用一根导线绕制而成的上层电磁感应线盘和下层电磁感应线盘，电磁加热模块首尾两端分别设有上接线端和下接线端，上接线端从上层电磁感应线盘的外周引出，下接线端从下层电磁感应线盘的外周引出。通过一根导线绕制而成的上层电磁感应线盘和下层电磁感应线盘，不需要接驳增加压定性。电磁感应具有叠加增强性，因此，在合理的距离内设置两层电磁感应线盘可以提高空间的利用并提高磁感效应。

所述电磁加热模块设有偶数个，每相邻的两个电磁加热模块构成一个电磁加热单元，各个电磁加热单元与独立的控制器连接；电磁加热单元中的第一个电磁加热模块的上接线端接正极，第一个电磁加热模块的下接线端与第二个电磁加热模块的下接线端短接，第二个电磁加热模块的上接线端接负极。从而解决了相邻两个电磁加热模块之间的干扰问题。

所述电磁加热模块的宽度为80mm至200mm；相邻两个电磁加热模块的距离为15mm至20mm；所述上层电磁感应线盘和下层电磁感应线盘之间隔开3mm至10mm，以形成绝缘区。

所述上层电磁感应线盘和下层电磁感应线盘之间绝缘区设有耐高温弹性导热层，耐高温弹性导热层内设有多条换热通道，各条换热通道相互平行、并贯穿耐高温弹性导热层外周，换热通道指向与电磁加热模块直线排布的方向一致；还包括与单个电磁加热模块中换热通道数量相等的换热管每根换热管依次穿过各个电磁加热模块中相对的换热通道；所述换热通道的内径比换热管的外径少。耐高温弹性导热层为硅胶导热层，具有良好的绝缘性，进一步确保换热介质可以与电分离，提高其安全性。耐高温弹性导热层的换热通道同样具有弹性，因此，当换热通道与换热管套接时，换热管可以与换热通道完整贴合，提高热传递的效果。

换热管优选为铁佛龙管，铁佛龙管具有较好的耐热性、绝缘性、低摩擦性和化学稳定性，再结合换热通道具有弹性，所以，即使铁佛龙管的外径比换热通道的内径大，也能顺利插入配合。

每个电磁加热模块对应位置处设有线圈测温点，相邻两个电磁加热模块之间设有交界测温点，位于首尾两端的电磁加热模块外端旁分别设有边界测温点。

所述电磁加热模块呈弧形；还包括一支座和一导热外罩，导热外罩设置在支座上，各个电磁加热模块均设置在支座上、并封装在支座与导热外罩之间。

一种无干扰分段及无盲区加热装置的控制方法，包括n个电磁加热模块，且n大于等于二，各个电磁加热模块横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块的电磁方向相反，每个电磁加热模块对应位置处设有线圈测温点，相邻两个电磁加热模块之间设有交界测温点，位于首尾两端的电磁加热模块外端旁分别设有边界测温点；所述控制方法的特征是，初始工作时，全部电磁加热单元以相同功率工作，同时检测各个测温点的温度。

当纸在加热装置上经过时，如果探测到某两个交界测温点的分别为TX和TY，并且，TX交界测温点的温度比其朝TY交界测温点方向旁的交界测温点温度高，以及TY交界测温点的温度比其朝TX交界测温点方向旁的交界测温点温度高时，即判断纸在TX和TY之间的电磁加热模块上，控制TX和TY之间的电磁加热模块工作，其它电磁加热模块关闭；TX和TY之间至少相隔有一个交界测温点。

每隔一定周期对各个交界测温点进行检测，并根据上述判断方式重新判断纸的所在位置，且控制相应的电磁加热模块工作。

当n大于等于六时，假设首个线圈测温点至尾个线圈测温点温度依次为C1、C2…Cn-1、Cn，首端边界测温点温度为t1，尾端边界测温点温度为tn，首端边界测温点至尾端边界测温点之间的交界测温点温度依次为t2、t3…tn-2、tn-1；当未上纸并且全部电磁加热单元以相同功率时，C1=C2…Cn-1=Cn，t1<t2<t3=t4…tn-3=tn-2>tn-1>tn。

相邻两个线圈测温点的温差在3℃以内属于正常，并视为这相邻的两个线圈测温点的温度相等。

本发明的有益效果如下：

（1）此款无干扰分段加热装置可适用于瓦楞机、并替代瓦楞机中热缸的加热方式，其可以因应纸的不同宽度而调节加热宽度，减少用电量，实现超节能生产；

（2）此款无干扰分段加热装置通过合理设计电磁加热模块的宽度、相邻电磁加热模块的距离，以及接线方式，从而避免了电磁加热模块之间的电磁干扰，使其加热更加均匀；

（3）此款无干扰分段加热装置的各个电磁加热单元可以分别通过独立的控制器控制，由总的控制系统对其工作数据进行分析，使得管理与维修更为方便；

（4）此款无干扰分段加热装置应用到瓦楞机后，可以通过不同位置的探温点判定纸张的宽度而采取不同的加热程序，避免功率浪费。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为本发明的电磁加热模块结构示意图。

图3为本发明的电磁加热模块剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

参见图1所示，一种无干扰分段及无盲区加热装置，包括两个以上的电磁加热模块10，各个电磁加热模块10横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块10的电磁方向相反。本实施例中，电磁加热模块10设有十六个，即一共八组电磁加热单元，见图1所示，十六个电磁加热模块10从左至右依次是L1至L16，其中L1和L2构成第一组电磁加热单元，如此类推，L15和L16构成第八组电磁加热单元。

结合图2和图3所示，所述电磁加热模块10包括共用一根导线绕制而成的上层电磁感应线盘31和下层电磁感应线盘32，电磁加热模块10首尾两端分别设有上接线端A和下接线端B，上接线端A从上层电磁感应线盘31的外周引出，下接线端B从下层电磁感应线盘32的外周引出。

所述电磁加热模块10设有偶数个，每相邻的两个电磁加热模块10构成一个电磁加热单元，各个电磁加热单元与独立的控制器连接；电磁加热单元中的第一个电磁加热模块10的上接线端A接正极，第一个电磁加热模块10的下接线端B与第二个电磁加热模块10的下接线端B短接，第二个电磁加热模块10的上接线端A接负极。

结合图1所示，标记1A、1C、2A、2C、3A、3C、4A、4C、5A、5C、6A、6C、7A、7C、8A和8C分别为标记为L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15和L16电磁加热模块10的上接线端A；标记1B、1D、2B、2D、3B、3D、4B、4D、5B、5D、6B、6D、7B、7D、8B和8D分别为标记为L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15和L16电磁加热模块10的下接线端B。本实施例中，1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A和8A分别接正极，1B和1D短接、2B和2D短接、3B和3D短接、4B和4D短接、5B和5D短接、6B和6D短接、7B和7D短接、8B和8D短接，1C、2C、3C、4C、5C、6C、7C和8C分别接负极。

所述电磁加热模块10的宽度为102mm；相邻两个电磁加热模块10的距离为15mm至20mm；所述上层电磁感应线盘31和下层电磁感应线盘32之间隔开5mm，以形成绝缘区。

所述上层电磁感应线盘31和下层电磁感应线盘32之间绝缘区设有耐高温弹性导热层1，耐高温弹性导热层1内设有多条换热通道12，各条换热通道12相互平行、并贯穿耐高温弹性导热层1外周，换热通道12指向与电磁加热模块10直线排布的方向一致；还包括与单个电磁加热模块10中换热通道12数量相等的换热管2，每根换热管2依次穿过各个电磁加热模块10中相对的换热通道12；所述换热通道12的内径比换热管2的外径少。所述换热管2为铁佛龙管，换热通道12的内径比铁佛龙管的外径少0.1mm至0.3mm（优选0.2 mm）。所述换热管2可以是通冷却气体或冷却液体。

为了迎合瓦楞机的造纸要求，所述电磁加热模块10呈弧形。所述无干扰分段加热装置还包括一支座20和一导热外罩，导热外罩设置在支座20上，各个电磁加热模块10均设置在支座20上、并封装在支座20与导热外罩之间。导热外罩由导磁材料制成。

所述电磁加热模块10使用模具制作，保证其形状结构的一致性，电磁感应线盘表面刷有定型粘合剂，定型粘合剂干固后能将电磁感应线盘定型。

每个电磁加热模块10对应位置处设有线圈测温点（线圈测温点可以设置在电磁加热模块10所对应的加热区域的中心位置），相邻两个电磁加热模块10之间设有交界测温点，位于首尾两端的电磁加热模块10外端旁分别设有边界测温点。参见图1所示，首尾两个边界测温点分别为T1和T17，其中，T1为L1电磁加热模块的边界测温点，T17为L16电磁加热模块的边界测温点。L1和L2电磁加热模块的交界测温点为T2，L2和L3电磁加热模块的交界测温点为T3，L3和L4电磁加热模块的交界测温点为T4，L4和L5电磁加热模块的交界测温点为T5，L5和L6电磁加热模块的交界测温点为T6，L6和L7电磁加热模块的交界测温点为T7，L7和L8电磁加热模块的交界测温点为T8，L8和L9电磁加热模块的交界测温点为T9，L9和L10电磁加热模块的交界测温点为T10，L10和L11电磁加热模块的交界测温点为T11，L11和L12电磁加热模块的交界测温点为T12，L12和L13电磁加热模块的交界测温点为T13，L13和L14电磁加热模块的交界测温点为T14，L14和L15电磁加热模块的交界测温点为T15，L15和L16电磁加热模块的交界测温点为T16。

一种无干扰分段及无盲区加热装置的控制方法，包括n个电磁加热模块10，且n大于等于二，各个电磁加热模块10横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块10的电磁方向相反，每个电磁加热模块10对应位置处设有线圈测温点，相邻两个电磁加热模块10之间设有交界测温点，位于首尾两端的电磁加热模块10外端旁分别设有边界测温点。初始工作时，全部电磁加热单元以相同功率工作，同时检测各个测温点的温度；当纸在加热装置上经过时，如果探测到某两个交界测温点的分别为TX和TY，并且，TX交界测温点的温度比其朝TY交界测温点方向旁的交界测温点温度高，以及TY交界测温点的温度比其朝TX交界测温点方向旁的交界测温点温度高时，即判断纸在TX和TY之间的电磁加热模块10上，控制TX和TY之间的电磁加热模块10工作，其它电磁加热模块10关闭；TX和TY之间至少相隔有一个交界测温点；每隔一定周期对各个交界测温点进行检测，并根据上述判断方式重新判断纸的所在位置，且控制相应的电磁加热模块10工作。

当n大于等于六时，假设首个线圈测温点至尾个线圈测温点温度依次为C1、C2…Cn-1、Cn，首端边界测温点温度为t1，尾端边界测温点温度为tn，首端边界测温点至尾端边界测温点之间的交界测温点温度依次为t2、t3…tn-2、tn-1；当未上纸并且全部电磁加热单元以相同功率时，C1=C2…Cn-1=Cn，t1<t2<t3=t4…tn-3=tn-2>tn-1>tn。

相邻两个线圈测温点的温差在3℃以内属于正常，并视为这相邻的两个线圈测温点的温度相等。

例如，结合图1所示，n=16，X=4，Y=14时，T4（TX）交界测温点的温度为t4，T14（TY）交界测温点的温度为t14，即T4朝T14交界测温点方向旁的交界测温点为T5（温度为t5），T14朝T4交界测温点方向旁的交界测温点为T13（温度为t13），当t4高于t5及t14高于t13时，判断纸在L4电磁加热模块至L13电磁加热模块之间，控制L4电磁加热模块至L13电磁加热模块工作，其它电磁加热模块10关闭。当上述状态变成t4> t5> t6及t14> t13> t12时，判断纸从在L4电磁加热模块至L13电磁加热模块之间改变成在L3电磁加热模块至L12电磁加热模块之间，即控制L3电磁加热模块至L12电磁加热模块工作，其它电磁加热模块10关闭。

Claims (10)

1.一种无干扰分段及无盲区加热装置，包括两个以上的电磁加热模块（10），其特征是，各个电磁加热模块（10）横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块（10）的电磁方向相反。

2.根据权利要求1所述无干扰分段及无盲区加热装置，其特征是，所述电磁加热模块（10）包括共用一根导线绕制而成的上层电磁感应线盘（31）和下层电磁感应线盘（32），电磁加热模块（10）首尾两端分别设有上接线端（A）和下接线端（B），上接线端（A）从上层电磁感应线盘（31）的外周引出，下接线端（B）从下层电磁感应线盘（32）的外周引出。

3.根据权利要求2所述无干扰分段及无盲区加热装置，其特征是，所述电磁加热模块（10）设有偶数个，每相邻的两个电磁加热模块（10）构成一个电磁加热单元，各个电磁加热单元与独立的控制器连接；电磁加热单元中的第一个电磁加热模块（10）的上接线端（A）接正极，第一个电磁加热模块（10）的下接线端（B）与第二个电磁加热模块（10）的下接线端（B）短接，第二个电磁加热模块（10）的上接线端（A）接负极。

4.根据权利要求2所述无干扰分段及无盲区加热装置，其特征是，所述电磁加热模块（10）的宽度为80mm至200mm；相邻两个电磁加热模块（10）的距离为15mm至20mm；所述上层电磁感应线盘（31）和下层电磁感应线盘（32）之间隔开3mm至10mm，以形成绝缘区。

5.根据权利要求4所述无干扰分段及无盲区加热装置，其特征是，所述上层电磁感应线盘（31）和下层电磁感应线盘（32）之间绝缘区设有耐高温弹性导热层（1），耐高温弹性导热层（1）内设有多条换热通道（12），各条换热通道（12）相互平行、并贯穿耐高温弹性导热层（1）外周，换热通道（12）指向与电磁加热模块（10）直线排布的方向一致；还包括与单个电磁加热模块（10）中换热通道（12）数量相等的换热管（2），每根换热管（2）依次穿过各个电磁加热模块（10）中相对的换热通道（12）；所述换热通道（12）的内径比换热管（2）的外径少。

6.根据权利要求1所述无干扰分段及无盲区加热装置，其特征是，每个电磁加热模块（10）对应位置处设有线圈测温点，相邻两个电磁加热模块（10）之间设有交界测温点，位于首尾两端的电磁加热模块（10）外端旁分别设有边界测温点。

7.根据权利要求1所述无干扰分段及无盲区加热装置，其特征是，所述电磁加热模块（10）呈弧形；还包括一支座（20）和一导热外罩，导热外罩设置在支座（20）上，各个电磁加热模块（10）均设置在支座（20）上、并封装在支座（20）与导热外罩之间。

8.一种无干扰分段及无盲区加热装置的控制方法，包括n个电磁加热模块（10），且n大于等于二，各个电磁加热模块（10）横向直线排布、并相互隔开，相邻的电磁加热模块（10）的电磁方向相反，每个电磁加热模块（10）对应位置处设有线圈测温点，相邻两个电磁加热模块（10）之间设有交界测温点，位于首尾两端的电磁加热模块（10）外端旁分别设有边界测温点；所述控制方法的特征是，初始工作时，全部电磁加热单元以相同功率工作，同时检测各个测温点的温度；

当纸在加热装置上经过时，如果探测到某两个交界测温点的分别为TX和TY，并且，TX交界测温点的温度比其朝TY交界测温点方向旁的交界测温点温度高，以及TY交界测温点的温度比其朝TX交界测温点方向旁的交界测温点温度高时，即判断纸在TX和TY之间的电磁加热模块（10）上，控制TX和TY之间的电磁加热模块（10）工作，其它电磁加热模块（10）关闭；TX和TY之间至少相隔有一个交界测温点；

每隔一定周期对各个交界测温点进行检测，并根据上述判断方式重新判断纸的所在位置，且控制相应的电磁加热模块（10）工作。

9.根据权利要求8所述无干扰分段及无盲区加热装置的控制方法，其特征是，当n大于等于六时，假设首个线圈测温点至尾个线圈测温点温度依次为C1、C2…Cn-1、Cn，首端边界测温点温度为t1，尾端边界测温点温度为tn，首端边界测温点至尾端边界测温点之间的交界测温点温度依次为t2、t3…tn-2、tn-1；当未上纸并且全部电磁加热单元以相同功率时，C1=C2…Cn-1=Cn，t1<t2<t3=t4…tn-3=tn-2>tn-1>tn。

10.根据权利要求9所述无干扰分段及无盲区加热装置的控制方法，其特征是，相邻两个线圈测温点的温差在3℃以内属于正常，并视为这相邻的两个线圈测温点的温度相等。