强效散热的超导激振器及散热方法与流程

1.本发明属于激振器散热技术领域，具体涉及一种强效散热的超导激振器及散热方法。


背景技术：

2.筛分机是工矿等行业中广泛使用的关键设备之一，用于物料分级、筛选、脱介等筛分作业。其工作原理是利用电机驱动激振器工作，激振器产生的激振力作用筛箱后使其产生预期振动，进而激发物料在筛面运动以实现筛分。
3.激振器作为筛分机的核心部件，使用中经常出现由于温度过高而导致运行噪音大、轴承抱死停机甚至损坏的现象。同时，激振器内的润滑油/润滑脂由于高温振动，易发生漏油产生污染和火灾隐患；超出其适用温度时，更是会造成轴承和设备磨损，影响其使用寿命。
4.当前，激振器多采用传统的风冷、水冷或油冷方式散热，但大多存在散热系统结构复杂、易泄露、降温效果不明显等缺陷。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种强效散热的超导激振器及散热方法，可有效解决上述问题。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.本发明提供一种强效散热的超导激振器，包括激振器本体和强效散热单元；
8.所述激振器本体包括激振器外壳体(3)以及位于所述激振器外壳体(3)内部的激振部件；所述强效散热单元包括至少一个超导热管(1)；
9.每个所述超导热管(1)的一端为吸热段(1-1)，另一端为散热段(1-2)；所述超导热管(1)的吸热段(1-1)位于所述激振器外壳体(3)的内腔；所述超导热管(1)的散热段(1-2)位于所述激振器外壳体(3)的外部。
10.优选的，所述超导热管(1)为全封闭式金属管状结构，所述超导热管(1)的内腔为负压。
11.优选的，所述超导热管(1)向上倾斜设置或竖直设置；所述吸热段(1-1)位于所述散热段(1-2)的下方；
12.所述吸热段(1-1)内部具有液态换热工作介质，所述吸热段(1-1)和所述散热段(1-2)为连通腔体。
13.优选的，所述散热段(1-2)设有风冷或水冷加强散热装置。
14.优选的，所述超导热管(1)的外部设有翅片进行复合吸热和放热。
15.优选的，所述超导热管(1)还包括保温段(1-3)，所述保温段(1-3)位于所述吸热段(1-1)和所述散热段(1-2)之间。
16.优选的，所述激振器外壳体(3)开设有装配孔，所述超导热管(1)的吸热段(1-1)从
所述装配孔穿过而延伸到所述激振器外壳体(3)的内腔；所述超导热管(1)与所述装配孔相接触的位置采用密封装置(2)密封，并且，所述超导热管(1)的所述保温段(1-3)位于与所述装配孔相接触的位置。
17.优选的，所述密封装置(2)与所述激振器外壳体(3)采用预组装或一体化成型设置。
18.优选的，所述密封装置(2)采用可更换法兰结构。
19.本发明还提供一种强效散热的超导激振器的散热方法，包括以下步骤：
20.超导热管(1)的吸热段(1-1)位于激振器外壳体(3)的内腔，吸热段(1-1)内的液态换热工作介质，直接吸收激振器外壳体(3)内腔激振部件产生的热量，并转化为蒸汽；
21.蒸汽在超导热管(1)内流动并上升到位于激振器外壳体(3)外部的散热段(1-2)，在所述散热段(1-2)向外部环境放热，并凝结为液体；
22.液体再在超导热管(1)内流回到所述吸热段(1-1)进行吸热；
23.如此往复进行热量的转换，进行蒸发吸热和冷凝放热的过程，实现对激振器外壳体(3)内部环境的降温散热效果。
24.本发明提供的强效散热的超导激振器及散热方法具有以下优点：
25.本发明在激振器中增设换热性能优异的超导热管，利用管内工作介质的汽液转换，对激振器内部进行强制有效的散热，可有效解决因激振器内温度过高产生的筛机运行噪音大、轴承抱死停机甚至损坏的技术问题。
附图说明
26.图1为本发明提供的超导热管与激振器壳体的装配图；
27.图2为本发明提供的超导热管的散热原理图。
具体实施方式
28.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.本发明提供一种强效散热的超导激振器，参考图1，包括激振器本体和强效散热单元；
30.激振器本体包括激振器外壳体3以及位于激振器外壳体3内部的激振部件；强效散热单元包括至少一个超导热管1；
31.每个超导热管1的一端为吸热段1-1，另一端为散热段1-2；超导热管1的吸热段1-1位于激振器外壳体3的内腔；超导热管1的散热段1-2位于激振器外壳体3的外部。
32.超导热管1可采用全封闭式金属管状结构，超导热管1的内腔为负压。超导热管1向上倾斜设置或竖直设置；吸热段1-1位于散热段1-2的下方；
33.吸热段1-1内部具有液态换热工作介质，吸热段1-1和散热段1-2为连通腔体。
34.其散热工作原理为：
35.利用超导热管全封闭管内液体工作介质的汽液两相转换，通过对流循环将激振器内的热量传递到激振器外部，实现热量的传递。
36.具体散热过程是：超导热管1的吸热段1-1位于激振器外壳体3的内腔，吸热段1-1内的液态换热工作介质，直接吸收激振器外壳体3内腔激振部件产生的热量，并转化为蒸汽；
37.蒸汽在超导热管1内流动并上升到位于激振器外壳体3外部的散热段1-2，在散热段1-2向外部环境放热，并凝结为液体；
38.由于超导热管1向上倾斜设置或竖直设置，因此，液体再在超导热管1内流回到吸热段1-1进行吸热；
39.如此往复进行热量的转换，进行蒸发吸热和冷凝放热的过程，实现对激振器外壳体3内部环境的降温散热效果。其原理本质上就是管内介质的蒸发吸热和冷凝放热的过程。
40.由此可见，本发明提供的一种强效散热的超导激振器，散热原理具有以下特点：
41.超导热管不需要外界能源与动力，其换热系数较传统风冷、水冷和油冷散热高，无需维护。超导热管的高效换热性能，有利于其结构的小型化设计，适用于有限的安装空间。
42.需要强调的是，本发明对强效散热单元采用的超导热管1数量、超导热管1尺寸并不限制，实际应用中，通过调整超导热管1的尺寸及超导热管的数量，对超导热管内介质换热面积进行调整，实现对激振器制冷效率和温度的控制。另外，当采用多根超导热管时，还具有以下优点：单根超导热管失效对设备整体影响较小，保障激振器工作需要，减小维修的工作量。
43.另外，本发明对多根超导热管的布置方式并不限制，可根据激振器内部温度分布情况，对应布置超导热管，例如，对于激振器内部高温区，可以对应布置较多数量较密集的超导热管，加强对激振器重点部位的散热。
44.此外，需要强调的是，本发明中，根据超导热管不同部位所处环境，将超导热管内部腔体区分为吸热段和散热段，并在吸热段内放置液态换热工作介质。具体的，位于激振器外壳体3内腔的部分为吸热段，而在激振器外壳体3外部的部分为散热段，从而实现将激振器内部热量带到激振器外部的效果，实现对激振器内部环境的降温。所以，可根据超导热管的总长度以及换热需求，灵活调整伸入到激振器外壳体3内腔的吸热段的长度，以及位于激振器外壳体3外部的散热段的长度，也就是说，吸热段和散热段的长度比例，并不限于1：1，可灵活调节，以满足不同需求。当然，实际应用中，吸热段和散热段的长度可以相同，此时，超导热管的中部为保温段。
45.此外，本发明中，并不需要将超导热管的吸热段完全填充充满液态换热工作介质1-4，具体可根据换热需求，向吸热段填充部分高度的液态换热工作介质1-4。
46.在以上结构的基础上，本发明还对强效散热的超导激振器进行以下创新设计：
47.(1)超导热管1的散热段1-2设有风冷或水冷加强散热装置。超导热管1的外部设有翅片进行复合吸热和放热。
48.也就是说，本发明可选择与其他常见吸热、散热结构进行复合，促进超导热管吸热/放热效率。具体的，通过在散热段1-2设置风冷或水冷结构，加强散热。通过在超导热管1的外部设置翅片，即：在吸热段的外表面设置翅片，增强吸热效果；在散热段的外表面设置翅片，增强散热效果。
49.(2)密封装置
50.超导热管1还包括保温段1-3，保温段1-3位于吸热段1-1和散热段1-2之间。
51.激振器外壳体3开设有装配孔，超导热管1的吸热段1-1从装配孔穿过而延伸到激振器外壳体3的内腔；超导热管1与装配孔相接触的位置采用密封装置2密封，并且，超导热管1的保温段1-3位于与装配孔相接触的位置。
52.密封装置2具有固定超导热管和密封激振器的作用。为加强激振器散热效果，防止激振器壳体外部的高温空气流入到激振器壳体内部，还可以在密封装置2与激振器壳体之间设隔热层。
53.(3)为方便施工，可选择将密封装置2与激振器外壳体3采用预组装或一体化成型设置。
54.(4)对超导热管进行可更换性结构设计，即：超导热管与激振器壳体之间采用可拆卸结构，如密封装置2采用可更换法兰结构，超导热管通过法兰安装，具有易拆卸和易更换的优点，操作方便。另外，由于每根超导热管通过法兰独立安装，因此，当某根超导热管损坏时，可单独对其进行更换，有利于节约资源和成本。
55.(5)为提高对激振器内温度的精确控制和节能，提高激振器控温的智能化程度，可加设温度监控单元，对激振器内腔温度进行监控。
56.综上所述，本发明提供的强效散热的超导激振器及散热方法，具有以下优点：
57.1、本发明在激振器中增设换热性能优异的超导热管，利用管内工作介质的汽液转换，对激振器内部进行强制有效的散热，可有效解决因激振器内温度过高产生的筛机运行噪音大、轴承抱死停机甚至损坏的技术问题。
58.2、本发明激振器采用超导热管散热，其温度传递过程可以仅靠超导热管管内工作介质的汽液转换，不需要外界能源与动力，故其换热系数较传统风冷、水冷和油冷散热高，且无需维护。另外，超导热管的高效换热性能，有利于其结构的小型化设计，适用于有限的安装空间。
59.3、本发明激振器中的超导热管，可通过调整工作介质的换热面积，主要指调整单根超导热管的尺寸和超导热管的数量，实现对激振器制冷效率和温度的控制。采用多根超导热管时，单根超导热管失效对设备影响较小，即无需停工对设备进行抢修，保障激振器工作需要的同时减小了维修的工作量。
60.4、本发明采用法兰对超导热管进行可更换性结构设计，实现了每根超导热管可单独拆卸和单独更换。
61.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。