CN210684316U

CN210684316U - 一种具有相变恒温的导热油烘缸

Info

Publication number: CN210684316U
Application number: CN201921763779.7U
Authority: CN
Inventors: 苏伟光; 王丽; 许崇海; 高永法; 秦士友; 刘亚; 李亚男
Original assignee: Qilu University of Technology
Current assignee: Qilu University of Technology
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2029-10-17

Abstract

本实用新型涉及一种具有相变恒温的导热油烘缸，烘缸为两端封口的缸体，缸体为圆筒体的结构；烘缸的侧壁为双层结构，分别为内缸壁和外缸壁，烘缸的两端管口内侧位置分别设置进油槽和出油槽，进油槽和出油槽通过若干导热油管连接；若干导热油管分布在内缸壁和外缸壁之间，导热油管的两端分别穿过内缸壁，并分别与进油槽和出油槽连接；内缸壁和外缸壁之间填充相变材料。在内缸壁和外缸壁之间的导热油管为螺旋形状，一端接进油槽，一端接出油槽。减小了导热油烘缸外侧壁的外表面和内表面的温差，提高了换热效果。

Description

一种具有相变恒温的导热油烘缸

技术领域

本发明属于造纸烘干设备技术领域，具体涉及一种具有相变恒温的导热油烘缸。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

烘干是造纸过程中的一个重要单元，常用的烘缸有蒸汽烘缸、导热油烘缸、热辐射烘缸等，但以导热油和蒸汽为热源的烘缸表面温差较大，虽然目前经过结构改进，已经成功将温差降低。例如，山东鲁台集团枣庄市鲁都造纸机械有限公司发明的“一种旋转式多孔多腔导热油交换器”(申请号201810798729.6)利用导热油为热源，创新设计了一种旋转式多孔多腔导热油交换器，包括外筒、内筒、上封头、下封头，在内筒的外部套有一个外筒，所述内筒和外筒之间设有导油腔，所述内筒的两端与所述上封头、下封头连接，在上封头固定连接有通油操作侧轴头，在下封头固定连接有通油传动侧轴头，所述内筒外周面上沿轴向设有数个隔板，将内筒的外周面的导油腔分隔成数个油腔单元一，每个油腔单元一内设有折流板，将油腔单元一划分为两个连通的油腔单元二，同一个油腔单元一内的两个油腔单元二同一端的内筒上分别设有导油腔入口和导油腔出口。在共有多个导油腔的情况下，每两个导油腔相连通；多根金属软管，将热油分别从两侧导入；这样实现了两侧入油，油缸两侧温差降低为0.48℃的效果。但内部结构较为复杂，且表面温差无法消除。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有相变恒温的导热油烘缸。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种具有相变恒温的导热油烘缸，烘缸为两端封口的缸体，缸体为圆筒体的结构；

烘缸的侧壁为双层结构，分别为内缸壁和外缸壁，烘缸的两端管口内侧位置分别设置进油槽和出油槽，进油槽和出油槽通过若干导热油管连接；

若干导热油管分布在内缸壁和外缸壁之间，导热油管的两端分别穿过内缸壁，并分别与进油槽和出油槽连接；

内缸壁和外缸壁之间填充相变材料。

导热油从进油槽中通过导热油管进入出油槽，其中导热油管经过缸体的夹层，即内缸壁和外缸壁之间，加热了填充在其中的相变材料。工作过程中，相变材料作为一种蓄热材料和传热缓冲介质，不断从导热油管路中吸热融化，同时在外缸壁向纸张传热过程中冷凝，释放热量。相变材料可以自动平衡外缸体和内缸体温度的变化，使缸体的表面温差减小，对于纸张干燥过程控制、湿含量和产品质量稳定性提高均有重要的作用；本发明可以使导热油烘缸能够更好的发挥导热作用，工作过程中与湿纸接触部分相变材料冷凝放热，然后烘缸转动使得冷凝区域与空气接触，外缸壁向外传热速率减小，导热油加热相变材料融化，如此循环工作；且烘缸高速转动，在离心率的作用下固态与液态相变材料相互掺混，可以强化蓄热层的传热过程，使得蓄热层温度更均匀，同时促进外缸壁和内缸壁能够进一步均匀的分散热量。

在一些实施例中，缸体的两端分别伸出进油管和出油管，进油管与进油槽连接，出油管与出油槽连接。

在一些实施例中，在内缸壁和外缸壁之间的导热油管为螺旋形状，一端接进油槽，一端接出油槽。

在一些实施例中，进油槽和出油槽为封闭的圆筒型槽体，槽体的侧壁上设置若干油孔，导热油管与油孔固定连接。

优选的，进油槽的直径为烘缸直径的20％-30％，高度为烘缸长度的5％-10％，出油槽的直径为烘缸直径的20％-30％，高度为烘缸长度的5％-10％。进油槽和出油槽主要作为导热油的缓冲与分配作用。

优选的，导热油管的直径为烘缸直径的1％-2％。

在一些实施例中，内缸壁和外缸壁之间的距离为烘缸直径的2％-3％。

在一些实施例中，相变材料为有机相变材料或低熔点金属材料。

优选的，有机相变材料为富马酸甲酯、琥珀酸酐、丙戊酸、苯甲酸、二苯乙烯、非那西丁或水杨酸。

低熔点金属可以为金属铟、锂或锡铋合金。

本发明的有益效果：

本发明的导热油烘缸实现了烘缸表面的温度均匀稳定，且表面温度稳定在相变材料的相变点，避免了传统烘缸表面温差大使导热油烘缸使用过程中导致干燥不均匀的问题。在实际使用中，可以根据使用温度，更换相变材料，不同的相变材料相变点不同，可以方便实现导热油烘缸温度的控制；在转筒高速转动过程中，在离心力的作用下，固态与液态相变材料相互掺混，可以强化蓄热层的传热过程，使得蓄热层温度更均匀。

本发明的导热油烘干的结构简单，制造难度低，成本低，应用方便。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的导热油烘干的端口面内部的结构示意图；

图2为本发明的导热油烘干的俯视的内部结构示意图；

其中，1、烘缸，2、内缸壁，3、外缸壁，4、进油槽，5、出油槽，6、导热油管，7、进油管，8、出油管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，出油槽5或进油槽4通过导热油管6相互连接。

进油槽4的侧壁上设置若干油孔，若干的导热油管6分别与油孔连接，进油槽4的外侧导热油管6呈辐射状排布；若干导热油管6的出口端分别与进油槽4连接，出油槽5的外侧的导热油管6呈辐射状排布；导热油同时从进油槽4进入到若干导热油管6，进入到内缸壁2和外缸壁3之间的部分，然后再呈辐射状的全部流回至出油槽5。

相变材料填充在内缸壁2和外缸壁3之间，固液相变材料可以在内缸壁2和外缸壁3之间进行流动。

导热油管6的一部分在烘缸1的内缸壁2和外缸壁3之间分布，导热油从烘缸1的一端经过侧壁到达烘缸1的另一端，解决了烘缸1的换热不均匀问题。

本发明相比于现有技术不同，在烘缸1的两端分别设置了出油槽5和进油槽4，所述出油槽5和进油槽4，可以实现导热油的暂时储存，然后能够均匀的，呈辐射状的排出导热油，导热油在进入到内缸壁和外缸壁之间后，导热油在烘缸侧壁内进行均匀的导热换热，解决了导热油烘缸的换热不均匀的问题。

从侧面看，导热油缸类似于车轮的形状，烘缸1是一种圆筒体的结构，当烘缸1旋转之后，在离心力的作用下，相变材料沿着外缸壁的内壁进行流动，液体的相变材料形成液膜，相变材料遇到烘缸1外表面，出现温差后，进行放热，使烘缸1表面的温度差减小，同时使烘缸1表面温度均匀分布。解决了现有的烘缸1内外表面温差较大的问题。

导热油管6的两端分别穿过内缸壁2，并与内缸壁2保持密封，避免了相变材料从内缸壁2和外缸壁3之间漏出。

导热油管在内缸壁2和外缸壁3之间螺旋排列，如图2所示，导热油的流动方向从进油槽4方向到出油槽5方向，然后再从出油槽5方向到进油槽4方向，然后从进油槽4方向到出油槽5方向，穿过内缸壁2之后进入出油槽5。在这个流动过程中，与相变材料充分的换热，加热相变材料。

进油槽4连接进油管7，出油槽5连接出油管8，进油管7用于进油，出油管8用于出油，同时进油管7和出油管8可以使整个烘缸1实现旋转，在旋转的过程中不影响导热油的流动。

进油槽4和出油槽5的直径和高度不能太大，直径为烘缸直径的20％-30％，高度为烘缸长度的5％-10％。例如烘缸的直径为2500毫米，长度为2000毫米，进油槽的直径为600毫米，高度为200mm，出油槽的直径为600毫米，高度为200mm，导热油管的直径为40mm，内缸壁和外缸壁之间的距离为70mm。

有机相变材料的相变温度如表1所示：

表1材料的相变温度

低熔点金属如锡铋合金，相变温度可以47-280度之间通过合金比例调整，例如：Bi₅₈Sn₄₂的相变温度为138度，铟156.8度、锂186度。

可以根据工艺的需求更换相变材料，使烘缸表面温度始终维持在相变材料的相变点，因此可以有效减小烘缸表面温差；对于腐蚀性相变材料需要对内缸壁和外缸壁做防腐处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：烘缸为两端封口的缸体，缸体为圆筒体的结构；

内缸壁和外缸壁之间填充相变材料。

2.根据权利要求1所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：缸体的两端分别伸出进油管和出油管，进油管与进油槽连接，出油管与出油槽连接。

3.根据权利要求1所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：在内缸壁和外缸壁之间的导热油管为螺旋形状，一端接进油槽，一端接出油槽。

4.根据权利要求3所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：进油槽的直径为烘缸直径的20％-30％，高度为烘缸长度的5％-10％，出油槽的直径为烘缸直径的20％-30％，高度为烘缸长度的5％-10％。

5.根据权利要求1所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：导热油管的直径为烘缸直径的1％-2％。

6.根据权利要求1所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：内缸壁和外缸壁之间的距离为烘缸直径的2％-3％。

7.根据权利要求1所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：相变材料为有机相变材料或低熔点金属材料。

8.根据权利要求7所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：有机相变材料为富马酸甲酯、琥珀酸酐、丙戊酸、苯甲酸、二苯乙烯、非那西丁或水杨酸。

9.根据权利要求8所述的具有相变恒温的导热油烘缸，其特征在于：低熔点金属为金属铟、锂或锡铋合金。