专利名称：固体介质传热辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体介质传热辊，尤其涉及一种传热效率高的固体介质传热辊。
背景技术：
目前，在造纸、纺织和转移印花等工业生产装备中通常需要热辊，这种热辊在生产过程中起到对材料的压平、伸展、干燥、定型、热转移等作用，其内部中空用于装载传热介质。现有的热辊内装气体或液体作为传热介质，然而气体、液体的传热效率比较低。例如， 采用空气作为传热介质时，热辊表面与内部的温差较大，其表面受热不均勻，通常内部空气达到300°C -400°C时，热滚表面温度才200°C左右，温差较大，热能利用率较低；而采用液体 (如油)作为传热介质时，虽然热辊表面受热比较均勻，但内外温差仍然较大，此外，油中容易含有水分或其它杂质，在加热过程中，辊筒体中易产生较大压力，容易使得辊筒体爆裂导致事故。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的目的是提供一种固体介质传热辊，其可有效提高传热效率。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的一种固体介质传热辊，包括辊筒体、位于辊筒体内的中心轴、位于辊筒体两端的封盖和若干安装于辊筒体内的电热管，所述辊筒体包括第一辊筒、设于第一辊筒内的第二辊筒及位于所述第一、第二辊筒之间的环形腔，所述环形腔内装有固体导热介质。所述电热管呈纵长形，且其两端的发热能力高于中间并呈非线性变化。所述固体导热介质为粉末状非金属。所述固体导热介质为金属粉。所述电热管设于所述环形腔内，且沿所述中心轴的圆周方向呈等间距排布。所述第二辊筒与所述中心轴之间设有隔热套。所述中心轴一端延伸出所述辊筒体并与一集电环连接，所述集电环与所述电热管相连接。本发明的有益效果是辊体表面温度均勻、传热效率高、电热管寿命长。
图1是表示本发明固体介质传热辊纵向剖面结构示意图；图2是表示本发明固体介质传热辊横向剖面结构示意图；附图标记1辊筒体 2环形腔 3电热管4隔热套 5中心轴 6封盖7保护罩 8集电环 11第一辊筒
12第二辊筒
具体实施例方式如图1为本发明所述的固体介质传热辊的纵向剖面结构示意图，所述固体介质传热辊，包括辊筒体1、位于辊筒体1内的中心轴5、位于辊筒体两端的封盖6和若干安装于辊筒体1内的电热管3。如图2为本发明固体介质传热辊横向剖面结构示意图，辊筒体1是由两只不同直径的同心辊筒相套而成，所述辊筒体1包括第一辊筒11、设于所述第一辊筒11内的第二辊筒12及位于所述第一、第二辊筒11、12之间的环形腔2，环形腔2内设有电热管3，电热管3 设于所述环形腔2内并沿所述中心轴的圆周方向上等间距排布，所述电热管3上缠绕有不等螺距的电热丝(未图示)，用以起加热作用。所述传热辊环形腔2内填充满固体传热介质。所述中心轴5设于所述第二辊筒12内，为了防止所述中心轴5过热，所述中心轴5的外表面设有隔热套4。所述封盖6设于所述辊筒体1的纵向两端，在所述两封盖6的外侧还设有保护罩7。所述中心轴5穿过两端封盖6及保护罩延伸出辊筒体1，在中心轴5的一端设有与所述电热管3相连接的集电环8，该集电环8位于辊筒体1外的一端。另外，本发明所述的固体介质传热辊一般运用在造纸、纺织和转移印花等工业生产装备中，对材料进行压平、伸展、干燥、定型、热转移，但是由于传热辊表面散热呈不均勻状态，通常两端的散热量会高于中间的散热量，为了使传热辊的轴向和径向表面温度均勻一致，使得固体介质传热辊能够适应热辊表面不均勻散热的特征，本发明传热辊对电热管3 进行了特别的设置，即在纵长形的电热管3上缠绕有不等螺距的电热丝，且电热管3两端的电热丝的螺距比中间的螺距小，如此，使得电热管3的两端的发热能力大于中间位置的发热能力，并呈非线性变化，这种不均勻发热的电热管3在本发明所述的固体介质传热辊中是必要的，可以提高生产作业时的成品率。以下简要介绍本发明传热辊的两个具体实施例，以说明本发明相对于现有技术的技术功效的增进。在本实施例中，所述辊筒体1的外径为420mm，辊长为1800mm，传热辊环形腔2内填充导热铜粉，电热管3采用的是两端发热能力高于中间且呈非线性变化的发热管，电热管3把热辊表面温度从室温20°C升至250°C，仅需要30分钟，并且热辊表面温度的误差只有士 1. 5°C，所述固体介质传热辊应用于数码印花用热转移印花机，由于采用了传热效率更高的铜粉作为传热介质，免去了现有技术中普遍使用的导热油，杜绝了导热油中水分汽化爆裂的安全隐患。在另一实施方式中，所述辊筒体1的外径500mm，辊长2500mm，传热辊环形腔2内填充导热粉末状氧化镁，电热管3采用的是两端发热能力高于中间且呈非线性变化的发热管，电热管3把热辊表面温度从室温20°C升至150°C，仅需要20分钟，并且热辊表面温度的误差只有士 1. 0°C，所述固体介质传热辊应用于特种纸涂布机的软压平，免去了原用的锅炉、管道、旋转接头、阀门等蒸汽系统。本发明所述的固体介质传热辊通过在内部的环形腔2内填充固体导热介质(如铜粉、粉末状氧化镁、非金属粉等)，使得其传热性能大大优于气体和固体，且电热管3产生的热量能很快就能传递到传热辊的表面，并且内外温差较小，如此，电热管3无需高温工作就能使所述传热辊能正常生产作业，不但提高了电热管3的寿命及传热效率，也减少了维护时间与费用。 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
权利要求
1.一种固体介质传热辊，包括辊筒体、位于辊筒体内的中心轴、位于辊筒体两端的封盖和若干安装于辊筒体内的电热管，其特征在于所述辊筒体包括第一辊筒、设于第一辊筒内的第二辊筒及位于所述第一、第二辊筒之间的环形腔，所述环形腔内装有固体导热介质。
2.根据权利要求1中所述固体介质传热辊，其特征在于所述电热管呈纵长形，且其两端的发热能力高于中间并呈非线性变化。
3.根据权利要求1中所述固体介质传热辊，其特征在于所述固体导热介质为粉末状非金属。
4.根据权利要求1中所述固体介质传热辊，其特征在于所述固体导热介质为金属粉。
5.根据权利要求1中所述固体介质传热辊，其特征在于所述电热管设于所述环形腔内，且沿所述中心轴的圆周方向呈等间距排布。
6.根据权利要求1中所述固体介质传热辊，其特征在于所述第二辊筒与所述中心轴之间设有隔热套。
7.根据权利要求1中所述固体介质传热辊，其特征在于所述中心轴一端延伸出所述辊筒体并与一集电环连接，所述集电环与所述电热管相连接。
全文摘要
本发明公开了一种固体介质传热辊，包括辊筒体、位于辊筒体内的中心轴、位于辊筒体两端的封盖和若干安装于辊筒体内的电热管，其特征在于所述辊筒体包括第一辊筒，及设于第一辊筒内的第二辊筒；所述第一、第二辊筒间形成环形腔，所述环形腔内装有固体导热介质。本发明的有益效果是结构简单、辊体表面温度均匀、传热效率很高、基本无需维护。
文档编号H05B3/06GK102271428SQ20101019029
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者丁廷刚, 单昶, 沈炳荣 申请人:单昶