CN201586621U - 贯流式平面送风装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及贯流式平面送风装置,其特征是:包括框架部件(23)若干台风机(30),风机(30)顺序安装在框架部件(23)上,框架部件(23)至少包括左墙板(26)和右墙板(27);风机(30)为贯流式风机,包括贯流叶轮(33),贯流叶轮(33)的两端直接或通过辅助构件安装在左墙板(26)和右墙板(27)上;或者风机(30)由机箱和内置机箱中的贯流叶轮(33)、导流器、稳定器和风道构成,贯流叶轮(33)通过机箱间接地安装在左墙板(26)和右墙板(27)上;形成平面送风吹扫结构。本实用新型广泛应用于涂布机、复合机、印刷机、滚涂线、上胶机等薄带状物体加工设备,具有结构紧凑、灵活多变、高效节能的效果。

Description

贯流式平面送风装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种贯流式平面送风装置,适用于薄带状物体加工设备,可广泛 应用于涂布机、复合机、印刷机、滚涂线、上胶机等类似加工设备的预热、烘干、冷却系统中。 属于印刷、涂布等烘干设备技术领域。
背景技术
[0002] 所述薄带状物体加工设备一般具有以下特征:所加工产品(以下简称印品)是连 续行进的薄带状物体,如塑料薄膜、纸张、薄金属板等,一般采用收放卷机构实现连续行进, 并在行进的过程中连续加工。印品表面先利用设备的转移装置覆盖一层或多层物质,如油 墨、涂料、胶水等,而这些物质在转移到产品表面前出于溶解、稀释、分散的目的需要添加溶 剂、水或其它液体,在转移覆盖完成后,所加工产品必须通过设备的烘箱用热风将液体成分 蒸发为蒸汽带离。为保证转移覆盖的质量,在很多情况下需要在转移覆盖前对印品预热;烘 干完成后,为防止印品收卷后收缩变形,需要在印品收卷前将印品温度冷却到环境温度。
[0003] 预热功能现行设备大多采用烘干装置来实现。现行的烘干装置采用外部送风加热 方式,体积庞大,预热效率低。
[0004] 图20为现行印刷机烘干设备烘箱结构示意图。
[0005] 图21为现行印刷机烘干设备热风装置结构示意图。
[0006] 如图所示,现行印刷机烘干设备由烘干装置10、热风装置40、连接风管、排风系统 组成。烘干装置10包括烘箱盖20、底座50、印品入口 03和印品出口 04。
[0007] 工作时,印品00经印品入口 03进入烘干装置10,在支承辊52滚动支撑下行进,烘 干后经印品出口 04离开。新鲜空气通过新风入口 01进入进风通道63,进风风门66可调整 进风量,进入进风通道63的空气经加热装置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进入烘箱盖内的进气腔11,经喷嘴34喷出吹扫连续行进印品00的表 面,迫使液体蒸发为蒸汽与空气混合后形成废气,废气经吸气管42进入排气腔12,再经排 气口 44、回气口 45回到热风装置40,部分经排风通道64从废气出口 02排放到大气中,部 分经回风通道69、回风风门67与进风通道63的新鲜空气混合,再经加热装置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进入烘箱盖内的进气腔11,从而减少 进入的新鲜空气量,降低加热空气的能耗。调节进风风门66与回风风门67可以改变进风、 回风的流量及相互比例。
[0008] 上述传统烘干设备结构复杂,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,气流量小,烘干效率低,进而制约设备运行速度的提升。由于气体同进 同出,只能采用单一的烘干温度,无法满足精细的烘干工艺要求,选择低烘干温度则烘干不 透,选择高烘干温度则容易出现表干现象,且能耗巨大。
[0009] 作为传统烘干设备的改进方案,中国实用新型专利CN201214303Y公开了一种全 自动循环干燥装置,包括新风进风口中设置有平衡风门,新风进风口通过一个三通管、混风箱与加热器连通,加热器的出口设置有一级风机,一级风机通过管道与一侧的烘箱连通,烘 箱的出口通过管道与二级风机连通,二级风机通过管道与二级烘箱连通,烘箱的出口通过 管道与另一个三通管连通,该三通管与废气排风口连通,废气排风口中设置有排废自动风 门,三通管还通过设置有循环自动风门的管道接回新风进风口 ;在后一个烘箱的出口设置 有LEL气体检测器。
[0010] 虽然该实用新型在提升烘干性能、节能及安全方面具有明显的进步,但该设备存 在结构更加复杂庞大,且仅分为两级烘干,不能满足大多数烘干工艺的要求,实施应用的范 围窄等缺陷。
[0011] 对于印品的冷却过程,现行设备大多采用冷却辊进行冷却。其原理是:印品与同步 旋转的冷却辊紧密接触并传热给冷却辊,用连续通过冷却辊的冷水吸收热量。冷却辊的优 点是传热系数大,冷却效率高,能保证印品冷却后的温度达到要求;但存在冷却装置复杂、 成本高昂,内部注水的冷却辊运行不稳定,与印品运行速度同步不良造成印品表面有擦痕 等缺点。也有现行部分要求不高的设备采用强制风冷的方式,使用风机驱动环境中空气吹 扫印品达到冷却的目的,其优点是装置简单,但存在换热系数低,对印品运行速度限制大, 冷却后温度仍高于环境温度,不能完全防止收缩变形;印品表面容易受到大量环境空气中 的粉尘污染等方面缺点。
[0012] 综上所述,现行送风装置具有以下缺点:烘干气体同进同出,难以满足烘干工艺要 求。气流吹扫行程短,气流量小,烘干效率低,箱体过长,控制难度大。热量利用效率低,能 耗过大,运行费用高。风道复杂接口多,气体易泄漏,风机噪音大,环保性差。结构复杂、庞 大笨重、耗费大量钢材,制造成本高。安装运输麻烦、费用高,占用厂房空间大。
实用新型内容
[0013] 本实用新型的目的,是为了提供一种贯流式平面送风装置,的送风装置,具有结构 简单、短小轻薄、灵活多变的特点,适用于各种薄带状物体加工设备的预热、烘干、冷却系统 中,能够实现精细的烘干工艺,并达到高效节能的目的。
[0014] 本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0015] 贯流式平面送风装置,其结构特点是:
[0016] 1)包括框架部件和三台或三台以上贯流风机,所述贯流风机顺序安装在框架部件 上,框架部件至少包括左墙板和右墙板;
[0017] 2)风机为贯流式风机,主要包括贯流叶轮,贯流叶轮的两端直接或通过辅助构件 安装在左墙板和右墙板上;或者贯流风机由机箱和内置机箱中的贯流叶轮、导流器、稳定器 和风道构成,所述贯流叶轮通过机箱间接地安装在左墙板和右墙板上;
[0018] 3)所述贯流式风机顺序排列的总长度小于或等于贯流叶轮的直径D乘以风机台 数的五倍。
[0019] 实际应用中,可以通过框架部件与各种烘干系统固定连接,或者通过框架部件嵌 入到各种烘干系统中,形成平面送风吹扫结构。在送风装置中设置的风机30的数量可根据 使用对象的特性增减,但少于三台则烘干效果相对于传统烘箱的改善不明显。风机的间距 大可以获得较长的吹扫距离,但由于气体会向两侧流出,远端气流减弱且不均勻,气流与印 品间的换热系数急剧下降,所以风机排列队列的总长度L小于5ND(即5XNXD)为好。[0020] 所述送风装置可以通过框架部件与各种烘干系统固定连接,还可以嵌入到各种烘 干系统中实现平面送风吹扫功能。
[0021] 本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0022] 本实用新型的一种实施方案是:所述框架部件包括相互平行的左墙板、右墙板,以 及连接固定左墙板和右墙板的前横梁、后横梁;所述框架部件可以是整体铸造的一体结构, 也可以由分立的前横梁、后横梁、左墙板、右墙板组装而成;前横梁、后横梁、左墙板、右墙板 可以是单一部件,也可以由多个零部件组装而成。
[0023] 本实用新型的一种实施方案是:将风机与框架部件融为一体、构成一体结构的送 风装置;所述风机还包括导流板、稳流板,所述导流板、稳流板的两端直接或通过辅助构件 安装在左墙板和右墙板上。
[0024] 风机的工作原理是:设置于导流板与稳流板之间的叶轮在风机电机的带动下顺时 针旋转,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。叶轮将低压侧进风通道、回风通道的空气吸入,在高压侧沿导流板的流线 曲面由出风通道送出,稳流板起到稳定叶轮涡流和引导气流方向的作用(参见图2)。
[0025] 本实用新型的一种实施方案是:所述贯流叶轮包括扇叶、转轴、轴承,轴承安装左 墙板和右墙板上,贯流叶轮通过将转轴穿过轴承安装左墙板和右墙板上(参见图1)。
[0026] 贯流叶轮可以通过电机直联转轴驱动,也可以采用其他传动方式驱动。
[0027] 本实用新型的一种实施方案是:所述送风装置还包括外罩部件,所述外罩部件将 框架部件罩入其中,封闭框架部件的一侧,使送风装置构成仅送风面开口的箱盖形状,能轻 易与各种底座配合组成具有明确功能的设备。
[0028] 本实用新型的一种实施方案是:所述送风装置还包括分流板,所述分流板与两台 相邻风机的导流板之间构成进风通道、排风通道,使进排风气流分道而行,避免产生紊流, 使气流流动顺畅(参见图2)。
[0029] 分流板还可以根据需求改变曲面形状达到分配气流量的目的。
[0030] 本实用新型的一种实施方案是:所述贯流叶轮的扇叶左侧边缘至左墙板距离dl 与右侧边缘至右墙板距离d2之差大于30毫米,S卩|dl-d2| >30mm(参见图1);构成一种 提高换热系数、改善烘干效果送风装置。
[0031] 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。
[0032] 本实用新型内容的进步之处在于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。
[0033] 本实用新型的一种实施方案是:所述导流板、稳流板、分流板用金属板压制而成, 两端设有若干折弯部,折弯部有装配孔;所述导流板、稳流板、分流板通过使用螺钉穿过折 弯部装配孔及左墙板和右墙板上对应的装配孔固定。此装配方式简单,且结构强度高。构 成一种功能完整的送风装置。
[0034] 本实用新型的一种实施方案是:所述送风装置还包括加热装置,所述加热装置可 以易装拆式安装在左墙板和右墙板上;加热装置可以采用各种加热方式,如电加热器、油加 热器、蒸汽加热器、热泵的冷凝器等;所述送风装置还包括制冷蒸发器,所述制冷蒸发器易装拆式安装在左墙板和右墙板上。
[0035] 本实用新型所提供的送风装置具备极强的配置各种加热装置的灵活性,能提供足 够的空间、简单的安装方式、适宜的换热气流,使各种提高烘干性能与节能的技术手段得到 充分的实施空间。
[0036] 本实用新型的一种实施方案是:所述送风装置还包括制冷蒸发器,所述制冷蒸发 器可以轻易地安装在左墙板和右墙板上。制冷蒸发器可以与各种蒸汽压缩制冷系统配合使 用。构成一种具有冷却或冷凝回收功能的送风装置。
[0037] 本实用新型提供的送风装置具备极强的配置各种制冷蒸发器的灵活性,能提供足 够的空间、简单的安装方式、适宜的换热气流,满足冷却、冷凝回收等各种需要。
[0038] 本实用新型的一种实施方案是:所述送风装置还包括风机电机和传动皮带;风机 电机包括电机皮带轮,贯流叶轮还包括皮带轮,皮带轮固定在穿过左墙板或右墙板的转轴 上;风机电机通过电机皮带轮、传动皮带、皮带轮带动贯流叶轮转动。构成一种简洁的风机 统一驱动的送风装置。所有传动装置均处于左右墙板与外罩部件之间形成的气流通道中, 运行环境适宜,便于维护,不必额外增加防护罩(参见图1)。
[0039] 本实用新型具有如下突出的有益效果:
[0040] 1、实用新型是将原来外置的进风风机和风道化整为零,采用小巧的风机内置于烘 箱箱体中,通过内部灵巧的风道替代原来结构复杂但功能单一的风道,预留灵活装配制冷 蒸发器的空间,使加热量与气流量可以精细分级配置,并节省占地空间及材料耗用量。
[0041] 2、本实用新型采用扩展变通灵活的框架结构,使送风装置可以作为一个部件灵活 地嵌入到各种应用系统中,与应用系统的原设计良好配合,可以充分利用原来的加热系统、 排风系统等;也可以将本实用新型扩展为一个功能完整的独立部件,以此为基础进行烘干 系统甚至是加工设备的全新设计,获得更完美的效果。
[0042] 3、本实用新型所提供的送风装置结构简单,整体性好,便于扩展,适应性强。具有 结构紧凑、灵活多变、高效节能的特点,能较全面地解决了现行设备存在的问题,受本实用 新型启发并以此为基础,本领域技术人员能对现行产品的设计进行各种改良。
[0043] 附图说明
[0044] 图1为本实用新型所述贯流叶轮与框架部件装配关系示意图。
[0045] 图2为本实用新型所述风机及风道剖面示意图。
[0046] 图3为本实用新型实施例1的烘箱盖及配合底座剖面示意图。
[0047] 图4为本实用新型实施例1的烘箱盖主体结构剖面示意图。
[0048] 图5为本实用新型实施例1的烘箱盖送风系统剖面示意图。
[0049] 图6为本实用新型实施例1的烘箱盖加热系统剖面示意图。
[0050] 图7为本实用新型实施例1的烘箱盖右侧视图。
[0051] 图8为本实用新型实施例1的烘箱盖未装配外罩部件主视图。
[0052] 图9为本实用新型实施例1的烘箱盖左侧视图。
[0053] 图10为本实用新型实施例2的烘箱盖及配合底座剖面示意图。
[0054] 图11为本实用新型实施例2的烘箱盖主体结构剖面示意图。
[0055] 图12为本实用新型实施例2的烘箱盖送风系统剖面示意图。
[0056] 图13为本实用新型实施例2的烘箱盖加热系统剖面示意图。40 一一热风装置
41——循环单元
42——吸气管
43——进风口
44——排风口
45——回风口
46——送风口
47——贯流风机机箱
48——加热器
49——机架
30——贯流风机
31——导流板
32——稳流板
33——贯流叶轮
34——喷嘴 36——分流板
38——贯流风机电机 39 一一传动皮带
93——集液器 96 —一制冷蒸发器
97——制冷节流阀
98——制冷冷凝器
99——制冷压缩机
50--底座
51——底座壳体
52——支承辊
70——控制装置
80-- 热泵装置81-- 热泵机箱82-- 热泵过冷器83—— 热泵冷却器85—— 蒸发冷凝器86-- 热泵蒸发器87—— 热泵节流阀88-- 热泵冷凝器89-- 热泵压缩机
[0057] 图14为本实用新型实施例2的烘箱盖右侧视图。
[0058] 图15为本实用新型实施例2的烘箱盖未装配外罩部件主视图。
[0059] 图16为本实用新型实施例2的烘箱盖左侧视图。
[0060] 图17为本实用新型实施例3的冷却装置剖面示意图。
[0061] 图18为本实用新型实施例3的冷却装置的上盖剖面示意图。
[0062] 图19为本实用新型实施例3冷却装置未装配外罩部件主视图。
[0063] 图20为现行印刷机烘干设备热风装置结构示意图。
[0064] 图21为现行复合机、涂布机烘箱单元结构示意图。
[0065] 具体实施方式
[0066] 具体实施例1 :
[0067] 图1至图9构成本实用新型具体实施例1。本实施例是送风装置运用于闭式循环 烘干装置的例证,以本实用新型所提供送风装置为主构建的烘箱盖适用于溶剂型印刷机的 烘干设备,图3至图9提供了本实施例所述烘箱盖的详细结构。
[0068] 各附图中部件名称与附图标记的对应关系如表1所示。
[0069] 表1 :部件名称与附图标记对应表
[0070]
[0071] 如图3所示,烘干装置包括烘箱盖和与其配套使用的底座50,设有印品入口 03、 印品出口 04 ;本实施例所提供送风装置构成烘箱盖主体。烘箱盖包括9个送风单元60A〜 601、1个循环单元41,底座50包括底座壳体51和支承辊52。印品00从印品入口 03进入, 在支承辊支撑下接受送风单元60的风力吹扫,烘干后由印品出口 04离开烘干装置。
[0072] 如图4所示,烘箱盖包括外罩部件21、隔板部件22、框架部件23,设有烘干腔13、 回收腔14 ;烘干腔13由隔板部件22、框架部件23与底座50围成,回收腔14由隔板部件 22、框架部件23与外罩部件21围成,烘干腔13与回收腔14两端相互连通,形成内部循环 烘干的气体通道,隔板部件22包括了分流板36。
[0073] 如图5所示,送风单元60包括风机30,设有进风通道63、排风通道64、出风通道 68,送风单元60安装在烘干腔13中;风机30包括导流板31、稳流板32、贯流叶轮33。烘 箱盖还包括安装在烘干腔13中的循环单元41,循环单元41包括风机30和回风风门67,循 环单元41能克服回收通道风阻保证总循环风量,能避免烘干气体从印品入口 03外泄,能根 据烘干需求调整回风风门67改变总循环风量。
[0074] 九个送风单元60沿印品入口 03向印品出口 04方向前后顺序排列,前一送风单元 60的进风通道63与后一送风单元60的排风通道64相连,如图中所示64E与63F相连。
[0075] 采用横向送风的风机30,送风单元60内置于烘干装置10中,突破了现行设备的限 制,使结构变得简单紧凑,烘干工艺得到完善,烘干效果得到显著提高。
[0076] 与烘箱盖配套的热泵装置80是一种完善而且独特的复叠式热泵系统,能在较高 的能效比下实现系统总蒸发温度与总冷凝温度差值达到130K的效果,使本实施例所提供 烘干装置能高效地完成烘干与溶剂回收的双重任务。热泵装置80包括依次相连的热泵压 缩机89、热泵冷却器83、热泵冷凝器88、热泵节流阀87、热泵蒸发器86、蒸发冷凝器85、热 泵压缩机89和依次相连的制冷压缩机99、蒸发冷凝器85、制冷冷凝器98、制冷节流阀97、 制冷蒸发器96、制冷压缩机99。
[0077] 本实施例中,风机30采用贯流式风机。加热装置48包括热泵冷凝器88、热泵冷却 器83,均安装在烘干腔13中,热泵蒸发器86、制冷蒸发器96、制冷冷凝器98安装在回收腔 14中。在制冷蒸发器96的下方设有集液器93,收集冷凝成液体的溶剂,通过回收管路流到 设备外集中的溶剂容器中。
[0078] 热泵冷凝器88用于加热空气进行烘干,制冷蒸发器96用于回收潜热及冷凝溶剂 蒸汽,同时获得节能与环保的效果。在采用蒸发冷凝器85之后,还使用了热泵蒸发器86来 实现显热回收,降低低温级制冷需求;还使用制冷冷凝器98来实现过冷,提高低温级制冷 的效率,获得较高的制冷系数,拓宽了热泵装置80对烘干需求的适应性。
[0079] 热泵压缩机89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°C。采用热泵冷却器83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烘干温度。印刷机需求的最高烘 干温度一般高于80°C,而热泵经济可靠运行时的冷凝温度一般不超过65°C,采用热泵冷却 器83配合风量的控制既可满足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o
[0080] 如图6所示,烘箱盖沿印品入口 03向印品出口 04方向设有低温段16、中温段17、高温段18、冷却段19。
[0081] 低温段16包括送风单元60H、60I和热泵冷凝器88H、88I。中温段17包括送风单 元60E、60F、60G和热泵冷凝器88E、88F、88G,高温段18包括送风单元60B、60C、60D和热泵 冷却器83B、83C、83D,冷却段19包括送风单元60A。
[0082] 用逆向送风烘干方式分段烘干,利用热泵冷凝器88与热泵冷却器83实现不同烘 干温度,按完善的烘干工艺需求配置了烘干装置10内的烘干加热装置,采用冷却段回收热 量实现了进一步的节能与工艺完善,使本实施例提供烘干装置具有优异的烘干性能。
[0083] 高温段18设有新风板28和进风风门66,冷却段19与中温段17之间设新风通道 62,所述新风通道62由新风板28与隔板部件22围成。进风风门66与热泵冷却器83配合 可以获得烘干工艺所需的最高烘干温度。新风通道62的设立改善了热泵冷凝器88的换热 效率,使热泵装置80能获得更高的能效比。
[0084] 如图7〜图9所示,烘干装置10还包括风机电机38和传动皮带39,风机电机38 安装在回收腔14中,通过传动皮带39带动所有风机30。风机电机38安装在回收腔14中 能降低风机电机38的工作温度并回收其散发的热量。
[0085] 框架部件23包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27。
[0086] 左墙板26、右墙板27设有装配孔,隔板部件22、新风板28、导流板31、稳流板32、 贯流叶轮33、进风风门66、回风风门67、热泵冷却器83、热泵冷凝器88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方案。
[0087] 左墙板26、右墙板27设有通风孔29,每侧包括与新风通道62相通的2个大孔,供 温度较低的气体流出;还包括与中低温段送风单元进风通道63相通的5个小孔,供低温气 体流入。低温气体在左右墙板与外罩部件之间形成的气流通道流动,既起到防止烘干装置 10对外散热,又避免轴承等转动部件温度过高。
[0088] 如图8中33J所示,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。
[0089] 具体实施例2 :
[0090] 本实施例是送风装置运用于开式烘干装置的例证,以本实用新型所提供送风装置 为主构建的烘箱盖适用于溶剂型印刷机的烘干设备,图10至图16提供了本实施例所述烘 箱盖的详细结构。
[0091] 如图10所示,烘干装置包括烘箱盖和与其配套使用的底座50,设有印品入口 03、 印品出口 04;本实用新型所提供送风装置构成烘箱盖主体。烘箱盖包括9个送风单元 60A〜601、1个循环单元41,底座50包括底座壳体51和支承辊52。印品00从印品入口 03 进入,在支承辊支撑下接受送风单元60的风力吹扫,烘干后由印品出口 04离开烘干装置。
[0092] 如图11所示,烘箱盖包括外罩部件21、隔板部件22、框架部件23,设有烘干腔13、 排气腔12 ;烘干腔13由隔板部件22、框架部件23与底座50围成,排气腔12由隔板部件 22、框架部件23与外罩部件21围成,烘干腔13与排气腔12在前横梁24端相互连通。
[0093] 如图12所示,送风单元60包括风机30,设有进风通道63、排风通道64、出风通道 68,送风单元60安装在烘干腔13中;风机30包括导流板31、稳流板32、贯流叶轮33。烘 箱盖还包括安装在烘干腔13中的循环单元41,循环单元41包括风机30和回风风门67,循环单元41能克服风阻保证新风量,能避免烘干气体从印品入口 03外泄,能根据烘干需求调 整回风风门67改变新风量。
[0094] 九个送风单元60沿印品入口 03向印品出口 04方向前后顺序排列,前一送风单元 60的进风通道63与后一送风单元60的排风通道64相连,如图中所示64E与63F相连。
[0095] 采用横向送风的风机30,送风单元60内置于烘干装置10中,突破了现行设备的限 制,使结构变得简单紧凑,烘干工艺得到完善,烘干效果得到显著提高。
[0096] 本实施例中热泵装置80由依次相连的热泵压缩机89、热泵冷却器83、热泵冷凝器 88、热泵过冷器82、热泵节流阀87、制冷蒸发器96、热泵压缩机89组成。热泵压缩机89采 用涡旋压缩机,蒸发温度为10°C,冷凝温度为65°C。
[0097] 热泵过冷器82、热泵冷却器83、热泵冷凝器88、制冷蒸发器96均为铜管套铝翅片 的制冷蒸发器。
[0098] 热泵冷凝器88、热泵冷却器83、热泵过冷器82安装在烘干腔13中,制冷蒸发器96 安装在排气腔12中,在制冷蒸发器96的下方设有集液器93收集冷凝水,通过管路排到设 备外。
[0099] 热泵压缩机89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°C。采用热泵冷却器83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烘干温度。印刷机需求的最高烘干 温度一般高于80°C,而热泵经济可靠运行时的冷凝温度一般不超过65°C,采用热泵冷却器 83配合风量的控制既可满足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。
[0100] 如图13所示,烘箱10沿印品入口 03向印品出口 04方向设有低温段16、中温段 17、高温段18、冷却段19。
[0101] 低温段16包括送风单元60H、60I和热泵过冷器器82H、82I。中温段17包括送风 单元60E、60F、60G和热泵冷凝器88E、88F、88G,高温段18包括送风单元60B、60C、60D和热 泵冷却器83B、83C、83D,冷却段19包括送风单元60A。
[0102] 系统采用逆向送风烘干方式分段烘干,利用热泵冷凝器88、热泵冷却器83、热泵 过冷器82实现不同烘干温度,按完善的烘干工艺需求配置了烘箱10内的烘干加热器,采用 冷却段回收热量实现了进一步的节能与工艺完善。
[0103] 高温段18设有新风板28和进风风门66,冷却段19与中温段17之间设新风通道 62,所述新风通道62由新风板28与隔板部件22围成。进风风门66与热泵冷却器83配合 可以获得烘干工艺所需的最高烘干温度。新风通道62的设立改善了热泵冷凝器88的换热 效率,使热泵装置80能获得更高的能效比。
[0104] 如图14〜图16所示,烘箱盖20还包括风机电机38和传动皮带39,风机电机38 安装在排气腔12中,通过传动皮带39带动所有风机30。风机电机38安装在排气腔12中 能降低风机电机38的工作温度并利用其散发的热量。
[0105] 框架部件23包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27。
[0106] 左墙板26、右墙板27设有装配孔,隔板部件22、新风板28、导流板31、稳流板32、 贯流叶轮33、进风风门66、回风风门67、热泵冷却器83、热泵冷凝器88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。
[0107] 左墙板26、右墙板27设有通风孔29,每侧包括与新风通道62相通的2个大孔,供 温度较低的新风流出;还包括与中低温段送风单元进风通道63相通的5个小孔,供新风流 入。新风在左右墙板与外罩部件之间形成的气流通道流动,既起到防止烘箱10对外散热, 又避免轴承等转动部件温度过高。
[0108] 如图15中33J所示,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。
[0109] 热泵装置80还包括热泵机箱81和控制装置70,热泵压缩机89、控制装置70安装 在热泵机组箱81中。热泵节流阀87就近安装在烘箱盖20中,热泵装置80的各部件通过 铜管连接。
[0110] 本实施例中,热泵节流阀87是电磁膨胀阀,热泵压缩机89是变频涡旋压缩机;进 风风门66、回风风门67均为步进电机驱动的电动风门;控制装置70包含温度传感器和溶 剂浓度传感器,传感器均安装在烘箱盖20中;热泵节流阀87、进风风门66、回风风门67均 受控制装置70的控制。本实施例所提供烘干设备能自动适应烘干需求变化。
[0111] 沿印品00行进方向的烘干过程如下:
[0112] 印品00从印品入口 03进入,在支承辊支撑下接受送风单元的风力吹扫。进入烘箱 10后,首先接受送风单元601与循环单元41形成的推挽气流吹扫,气体在温度35°C左右, 其中溶剂蒸汽浓度较高,印品00上部分溶剂蒸发混入气体中,饱含溶剂蒸汽的气体被循环 单元41送入排气腔12,经制冷蒸发器96吸收热量后由废气出口 02排出;
[0113] 印品00依次经过送风单元60H、60G、60F、60E,烘干气体温度分别为45°C、50°C、 55°C、60°C左右,在此期间,印品上80%以上的溶剂蒸发,印品00的温度上升。
[0114] 印品00进入送风单元60D、60C、60B接受高温吹扫,各单元烘干气体温度大约为 70°C、75°C、8(TC。高温吹扫使残留的溶剂完全蒸发,印品00的温度继续上升。
[0115] 印品00进入送风单元60A接受大约由新风入口 01进入的新风吹扫,新风与印品 00的温差较大,换热强度相对较高,换热后新风温度上升大约5°C,印品00被冷却降温后从 印品出口 04离开烘箱10,完成烘干过程。
[0116] 沿烘干气体流动方向的工作过程如下:
[0117] 环境中空气经新风入口 01和空气过滤器07进入送风单元60A,经循环吹扫印品 00后升温5°C左右,溶剂蒸汽浓度基本上为零。
[0118] 经进风风门66分配,气体分两路分别进入高温段18和中温段17。
[0119] 进入高温段的新风流量很小,其中部分流入送风单元60B被热泵冷却器83加热到 80°C或更高。被60B加热后的部分气体与未流进60B的新风混合后流经60C,部分被60C吸 入并加热到75°C左右,同样,被60C加热后的部分气体与未流进60C的混合气体再混合后流 进60D,经60D循环加热升温到70°C左右,部分排出与新风通道62中的气体混合进入中温 段17。由于在高温段烘干蒸发的溶剂不多,混合新风后气体中溶剂蒸汽的浓度只是略有提 尚o
[0120] 进入中温段的气体在热泵冷凝器88的加热下,温度在55〜60°C间,在此期间溶剂 大量蒸发,气体中溶剂蒸汽浓度上升,溶剂蒸发及印品00温度上升吸收了热泵冷凝器88施放的热量,使气体进入低温段后的温度下降到45°C左右,在低温段,虽然温度较低,印品00 上溶剂暴露的面积大,所以蒸发速度也很快,热泵过冷器释放热量减缓温度的下降。气体中 溶剂蒸汽浓度上升到最高。
[0121] 经循环单元41送入排气腔12的气体温度大约在35°C左右,进入制冷蒸发器96后 被吸热降温。制冷蒸发器96的蒸发温度为10°C,末段有低于5°C的过热度。气体在制冷蒸 发器96中逆向换热,最后降温到15°C左右,其中部分水蒸汽会在此温度下冷凝成液体经集 液器93收集后排出。最后,气体经废气出口 02离开排气腔12进入排气管道完成烘干气体 的流动过程。
[0122] 由于气体加热的显热被回收利用,本实施例所提供烘干设备10压缩机和贯流风 机消耗的功率,应接近于设备对环境散热、溶剂蒸发吸收的潜热及印品00升温所消耗的热 能。由于烘箱盖20采用低温新风环绕的保温措施,大多数情况下不但不会向环境散热,还 会从环境中吸收热量,底座50若采取简单的保温隔热措施,烘干设备与环境之间应基本上 达成热平衡,吸收热量的主体是溶剂与印品00。由于增加了冷却段回收印品00的热量, 且受换热系数、换热面积及换热时间的限制,印品00吸收的热量非常有限,在工作环境温 度低至15°C的情况下,1. 3米宽度的印刷单元使用本实施例所提供烘箱所需烘干电力不到 8kw,与现行烘干设备相比节能超过66 %。
[0123] 具体实施例3:
[0124] 本实施例是送风装置运用于冷却装置的例证,图17至图19提供了本实施例所述 冷却装置的详细结构。
[0125] 如图17所示,冷却装置包括上盖20和与其配套使用的底座50,设有印品入口 03、 印品出口 04 ;冷却装置采用了 9个送风单元60A飞01,底座50包括底座壳体51和支承辊 52。印品00从印品入口 03进入,在支承辊支撑下接受送风单元60的风力吹扫,冷却后由 印品出口 04离开冷却装置。
[0126] 如图2所示,冷却装置包括外罩部件21、隔板部件22、框架部件23。送风单元60 包括风机30,设有出风通道68、回风通道69,送风单元60安装在上盖20中;风机30包括 导流板31、稳流板32、贯流叶轮33。
[0127] 采用横向送风的风机,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,换热及冷却效果得到显著提高。
[0128] 与9个送风单元60A〜601相对应,本实施例中采用了 9组铜管套铝翅片的制冷 蒸发器96A〜961,制冷蒸发器96作为蒸发器与蒸汽压缩制冷系统配套使用,管中流动的是 制冷剂R22。与节流阀相连的制冷剂入口端在96A,与压缩机吸气口相连的制冷剂出口端在 961。
[0129] 蒸汽压缩制冷系统的蒸发温度为_5°C,过热度为5K,制冷蒸发器96与气体的设计 换热温差小于5K,制冷蒸发器96A〜96H的管温为_5°C,制冷蒸发器961出口端的管温为 0°C。
[0130] 以送风单元60E为例,温度为0°C的冷气经风机30E加压后由出风通道68E喷出 吹扫印品00,吸收印品00上的热量升温后流经表面温度为-5°c的制冷蒸发器96E,与制冷 蒸发器96E换热降温到0°C后经回风通道69E重新进入风机30E,如此循环往复。由于气流 循环的行程极短,气体与印品00的换热及与制冷蒸发器96的换热都很充分,冷却效果非常好。
[0131] 如图3所示,框架部件23包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27。
[0132] 冷却装置20还包括风机电机38和传动皮带39,风机电机38安装左墙板26上,通 过传动皮带39带动所有风机30。
[0133] 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、制冷蒸发器96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。
[0134] 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。
[0135] 沿印品00行进方向的冷却过程如下:
[0136] 印品00从印品入口 03进入,在支承辊支撑下依次接受送风单元601〜60A的冷 风吹扫,制冷蒸发器961处于过热状态,制冷剂出口端的管温为0°C,此时印品的表面温度 最高,换热温差最大,所以循环冷却的气体温度可能高于5°C。在其后的送风单元中,制冷蒸 发器96的管温稳定在_5°C,冷风温度相应稳定在-3〜0°C之间。印品00完成冷却过程后 从印品出口 04离开冷却装置,。
[0137] 使用变频器、变频压缩机、电磁膨胀阀组成变频压缩制冷系统,可以通过改变蒸发 温度和制冷剂流量适应不同环境、不同运行速度下的冷却要求,精确控制冷却后的温度。
[0138] 对于定频压缩制冷系统,可以通过调整贯流风机电机38的转速小范围改变换热 量来适应冷却需求的变化。
[0139] 本实施例所提及的蒸发温度等相关参数,仅为相对较经济的运行参考数据,不对 本实用新型构成任何限制,本行业专业人士均可参照本实用新型内容设定适宜的运行参数。
[0140] 将本实施例中制冷蒸发器换成加热装置既可构成预热装置。
[0141] 以上提供了本实用新型所述送风装置用于闭式循环烘干装置、开式烘干装置、冷 却装置的具体实施方式,说明了本实用新型所述送风装置具有结构紧凑、性能优越,变通灵 活、运用广泛的优点。

Claims (10)

  1. 贯流式平面送风装置,其特征是:1)包括框架部件(23)和三台或三台以上风机(30),所述风机(30)顺序安装在框架部件(23)上,框架部件(23)至少包括左墙板(26)和右墙板(27);2)所述风机(30)为贯流式风机,主要包括贯流叶轮(33),贯流叶轮(33)的两端直接或通过辅助构件安装在左墙板(26)和右墙板(27)上;或者风机(30)由机箱和内置机箱中的贯流叶轮(33)、导流器、稳定器和风道构成,所述贯流叶轮(33)通过机箱间接地安装在左墙板(26)和右墙板(27)上;3)所述贯流式风机顺序排列的总长度小于或等于贯流叶轮(33)的直径D乘以风机台数的五倍。
  2. 2.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述框架部件(23)包括 相互平行的左墙板(26)、右墙板(27),以及连接固定左墙板(26)和右墙板(27)的前横梁 (24)、后横梁(25);所述框架部件(23)是整体铸造的一体结构,或者由分立的前横梁(24)、 后横梁(25)、左墙板(26)、右墙板(27)组装而成;前横梁(24)、后横梁(25)、左墙板(26)、 右墙板(27)是单一部件,或者由多个零部件组装而成。
  3. 3.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:将风机(30)与框架部 件(23)融为一体、构成一体结构的送风装置;所述风机(30)还包括导流板(31)、稳流板(32),所述导流板(31)、稳流板(32)的两端直接或通过辅助构件安装在左墙板(26)和右墙 板(27)上。
  4. 4.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述贯流叶轮(33)包括扇 叶(33a)、转轴(33b)、轴承(33c),轴承(33c)安装左墙板(26)和右墙板(27)上,贯流叶轮(33)将转轴(33b)穿过轴承(33c)安装左墙板(26)和右墙板(27)上。
  5. 5.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述送风装置还包括外罩 部件(21),所述外罩部件(21)将框架部件(23)罩入其中,封闭框架部件(23)的一侧,使送 风装置构成仅送风面开口的箱盖形状,能轻易与各种底座配合组成具有明确功能的设备。
  6. 6.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述送风装置还包括分流 板(36),所述分流板(36)与两台相邻风机的导流板(31)之间构成进风通道(63)、排风通 道(64)。
  7. 7.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述贯流叶轮(33)的扇叶 (33a)左侧边缘至左墙板(26)距离dl与右侧边缘至右墙板(27)距离d2之差大于30毫 米,即 |dl-d2| > 30mm。
  8. 8.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述导流板(31)、稳流板 (32)、分流板(36)用金属板压制而成,两端设有若干折弯部,折弯部有装配孔;所述导流板 (31)、稳流板(32)、分流板(36)通过使用螺钉穿过折弯部装配孔及左墙板(26)和右墙板 (27)上对应的装配孔固定。
  9. 9.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述送风装置还包括加热 装置(48),所述加热装置(48)易装拆式安装在左墙板(26)和右墙板(27)上;加热装置 (48)为电加热器、油加热器、蒸汽加热器或热泵的冷凝器;所述送风装置还包括制冷蒸发 器(96),所述制冷蒸发器(96)易装拆式安装在左墙板(26)和右墙板(27)上。
  10. 10.根据权利要求1所述的贯流式平面送风装置,其特征是:所述送风装置还包括风机电机(38)和传动皮带(39);风机电机(38)包括电机皮带轮(38a),贯流叶轮(33)还包括皮 带轮(33d),皮带轮(33d)固定在穿过左墙板(26)或右墙板(27)的转轴(33b)上;风机电 机(38)通过电机皮带轮(38a)、传动皮带(39)、皮带轮(3 3d)通过皮带连接贯流叶轮(33)。
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