高速旋转热管式热辊的制作方法

文档序号:10739485阅读:491来源:国知局
高速旋转热管式热辊的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速旋转热管式热辊,热辊一端封闭,另一端打有众多热管孔后封闭,所述的热管孔为斜孔,斜度为0.5°~1.5°,所述的众多热管孔为50~100根,间距为7~10毫米,其中,热管孔在热辊先封闭的一端相互联通,整体封口。本实用新型的产品具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少的优点。该技术在空间技术、电子、冶金、动力、石油、化工、机械、纺织、化纤、塑料、各种行业得到了广泛的应用。
【专利说明】
高速旋转热管式热撮
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种热管型热漉,更特别的,设及一种高速旋转热管式热漉。
【背景技术】
[0002] 高速旋转的热管型热漉,一般指转速大于6(K)rpm,由于管内的液体介质的离屯、力, 液态介质处于热管的外壁,而常规的加热线圈通过感应电磁加热对象是热管的内壁,加热 对象基本上是气相物质,故运样的产品热效率不高,且局部漉面热负荷一旦增加很多,漉面 溫度也难均匀。
[0003] 热漉的种类千姿百态,需要表面溫度均匀且热负荷、热交换量大的漉面数热管式 气液平衡热漉莫属。在化纤FDY工艺中,第四、五对热漉是为了完成二级牵伸、二级热定型用 的,特别是纺制涂绝或尼龙总纤度大于3000d的粗纤度长丝,漉面局部带走的热量很大,造 成漉面溫度产生梯度,严重影响成品丝的质量,运是水平热管式热漉暴露出的致命弱点。

【发明内容】

[0004] 本实用新型的目的是提供一种高速旋转热管式热漉。
[0005] 本实用新型的高速旋转热管式热漉,热漉一端封闭,另一端打有众多热管孔后封 闭,所述的热管孔为斜孔,斜度为0.5°~1.5°,所述的众多热管孔为50~100根,间距为7~ 10毫米,其中,热管孔在热漉先封闭的一端相互联通,整体封口。
[0006] 本实用新型的高速旋转热管式热漉,热漉一端封闭,另一端打有众多热管孔后封 闭,所述的热管孔为斜孔,斜度为0.7°~1.2°,所述的众多热管孔为60~90根,间距为7.5~ 9.5晕米。
[0007] 在本实用新型的高速旋转热管式热漉中,所述的热管孔后封闭端的中屯、线直径大 于先封闭端中屯、线直径的D/2~2D,其中D为热管孔径。热漉的漉壁厚度为8~32mm,热管孔 直径为O 3~O 16mm,当热管孔径小于O 3mm时,在热管内壁应设毛细不诱钢拉网布,W加速 冷凝液回流到加热区。
[000引在本实用新型的高速旋转热管式热漉中,还包含一段打直孔、一段打斜孔的对接 热管,或一段打直孔、一段为直径略大的环状空腔结构的热管。只要高速旋转时传热介质液 体因离屯、力能集中到一头,就能达到高传热效率,使充填该介质液体迅速沸腾。
[0009] 在本实用新型的高速旋转热管式热漉中,热漉的加热区长度为漉总长的25~ 50%,较好的是30~45%,加热方式为高频电磁加热,加热对象为液态介质,液态介质为水 或糞,如去离子水或蒸馈水。当介质为水时,工作溫度低于240°C ;介质为糞时,工作溫度低 于400〇C。
[0010] 在本实用新型的高速旋转热管式热漉的传热加工方法中,所述的热管封闭空腔真 空度需达到IOmm水柱W下,灌入液态介质量不超过总容腔体积的50%,W15~35%为佳。并 且采用高频电磁加热,功率选择与漉面散热有关,与初次升溫速率有关,高频感应线圈的线 圈外表面与漉体内壁的距离为2~8mm,电感值在50~120微亨之间。
[0011] 本实用新型是一种高速旋转热管型热漉的技术提升,该热漉装置既节能又环保, 两头封闭的热管如同一台封闭小锅炉,高频发生源配合感应加热圈就是运封闭锅炉的热 源。
[0012] 本实用新型从提高传热效率着手,重点解决热管效应中如何进行较大的热量交换 难题,着眼点就是让液态介质吸收沸腾需要的大热量,漉面热交换放出热量也大,运让蒸汽 冷凝放热供给,本发明打斜孔则提供了一个冷凝液快速回流到位的简接动力。
[0013] 本实用新型是将热管孔打成有一定角度的孔,则漉高速旋转时,液态介质会因离 屯、力自行移动到直径大的一端,充满液体的管子一端,接受感应电磁加热后沸腾,产生的蒸 汽迅速输送到热管另一端,气液平衡状况下又因漉面输出热量,快速进行凝结放热,液态 介质又回流到加热端,周而复始,形成优良的热管传热效应,具有传热效率高、阻力损失小、 结构紧凑、工作可靠和维护费用少的优点。该技术在空间技术、电子、冶金、动力、石油、化 工、机械、纺织、化纤、塑料、各种行业得到了广泛的应用。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的高速旋转优质热管式热漉的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本实用新型。实施例应理解为仅用于说 明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型记载的内容之 后,本领域技术人员可W对本实用新型作各种改动或修改,运些等效变化和修饰同样落入 本实用新型权利要求所限定的范围。
[0016] 实施例1
[0017] W尼龙FDY工艺典型的热定型漉(p19〇x350为例,传统热漉做法是:漉外径 :(p190mm,漉内径(|)1酶mm,壁厚12.5mm,均匀在圆周分布打60~64个巧7深320的圆孔, 孔的一端封闭,即不打透,另一端联通,介质可流动,真空环境下灌入总体积35~40%的纯 净水约276~315CC,漉的中屯、放置50监工频感应线圈,线圈应数至少200 W上,电感值在50 ~120微亨之间。加热器长度达300mm,设定该热漉在180°C溫度下工作,则热管空腔内汽液 平衡时压力为1.0IMPa,运么高压力下,转速4000米/分,转数达6700rpm,液相水由于离屯、力 作用都集中到热管的外壁,而感应磁力线满流主要加热对象是漉的内壁。内壁与蒸汽接触, 热传导效率偏低,靠金属传导传热使外壁升溫液态水才能使介质汽化,故运种结构阻碍了 热管传热效应的充分发挥。本实用新型将巧7x320化打成与漉中屯、线呈1°的角度,见图(1) 所示,漉底中屯、圆<p177.5,漉前端中屯、圆巧166.2,两圆比较大11 . 3mm,相当于两个 <p7mm孔直径的80%,故漉一旦高速旋转,液相介质均集中到漉的根部端,而本实用新型 的高频感应加热线圈长度也只有原工频线圈的1/2或更少,感应电磁加热系统集中加热液 态介质,迅速使电磁满流产生的热量转化为汽化潜热,最大效率发地挥了热管效应,达到了 漉面大热量输出后,能及时补充的效果,运是目前任何一种热漉达不到的。
[0018] 斜孔的机械加工,必须采用枪钻技术,配合电子分度头,严格预处理好进钻的导 孔,确保60~64个孔,角度一致,偏差< ± 3 %,深孔的深度公差应做到± 0.5mm,进钻端还要 进行机加工,W便每个深孔根部联通,整体封口。漉的真空腔体内壁应做纯化处理或电锻纯 铜,严格防止高溫环境下发生介质与金属的电化学反应,生成不凝气体产生气阻,影响漉面 热变换,使汽液平衡溫度均匀的特性失效。漉前端还需打一个直径爭3深IlOmm的溫度传感 器孔,W便溫度信号传递给溫控系统,再将输出信息控制高频发生源的工作。
[0019] 按上述要求装配好的热漉WlOOOrpm转速旋转,设定溫度为120°C,从室溫开始只 需6分钟时间就达到设定溫度,平衡4分钟后测漉面溫度,四点位量溫度差±0.5°C(实际为 测量误差)漉面溫度均匀是热管式传热最基本的汽液平衡热漉的特征。
[0020] 将上述热漉继续升溫至180°C,并提高转至eooorpm,本发明更显示出热管效应的 均溫和热负荷较大状况下的补偿溫度功能,将总纤度5000d的溫丝条挂在漉面上绕两圈,湿 丝条的水即刻烘干,水蒸发带走的热量由热漉表面迅速补偿,实测漉面溫度偏差小于2°C。
【主权项】
1. 一种高速旋转热管式热辊,其特征在于热辊一端封闭,另一端打有众多热管孔后封 闭,所述的热管孔为斜孔,斜度为0.5°~1.5°,所述的众多热管孔为50~100根,间距为7~ 10毫米,其中,热管孔在热辊先封闭的一端相互联通,整体封口。2. 根据权利要求1所述的高速旋转热管式热辊,其特征在于热辊一端封闭,另一端打有 众多热管孔后封闭,所述的热管孔为斜孔,斜度为0.7°~1.2°,所述的众多热管孔为60~90 根,间距为7.5~9.5晕米。3. 根据权利要求1或2所述的高速旋转热管式热辊,其特征在于所述的热管孔后封闭端 的中心线直径大于先封闭端中心线直径的D/2~2D,其中D为热管孔径。4. 根据权利要求1或2所述的高速旋转热管式热辊,其特征在于所述的热辊的辊壁厚度 为8~32mm,热管孔直径为Φ 3~Φ 16mm。5. 根据权利要求1或2所述的高速旋转热管式热辊,其特征在于当热管孔径小于Φ3πιπι 时,在热管内壁应设毛细不锈钢毯网布。
【文档编号】D01D5/16GK205420614SQ201520869307
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月3日
【发明人】谈亚琪
【申请人】谈亚琪
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