一種高效天然氣加熱輥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效天然氣加熱輥，包括輥體、端蓋、連接軸、傳熱腔、傳熱介質(zhì)、燃燒器及排氣管道，其中輥體包括輥壁，該輥壁形成具有中空腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)，一對(duì)所述端蓋分別與輥體的兩端密封連接，一對(duì)所述連接軸分別與端蓋固定連接，傳熱腔沿輥體的圓周方向環(huán)形分布，傳熱方向與輥體的軸向相同，傳熱介質(zhì)填充在傳熱腔內(nèi)，填充有傳熱介質(zhì)的傳熱腔兩端密封，燃燒器設(shè)有噴火嘴，所述噴火嘴通過管道延伸至輥體的中空腔體內(nèi)，排氣管道由輥體的中空腔體內(nèi)連通至輥體外部。本發(fā)明的天然氣加熱輥，結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命較長，輥體外表面的溫差較??；與電加熱方式相比，成本更低，加熱效率更高；與導(dǎo)熱油加熱和電磁加熱相比，加熱效率和加熱溫度更高。
【專利說明】
一種高效天然氣加熱輥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱輥，具體涉及一種高效天然氣加熱輥。
【背景技術(shù)】
[0002]加熱輥廣泛應(yīng)用于造紙、印染、無紡布、印刷、紙張等各領(lǐng)域的平整壓光，目前，加熱輥常見的加熱方式主要有電加熱、電磁感應(yīng)加熱和導(dǎo)熱油加熱等。
[0003]其中電加熱方式的加熱輥，通常在輥體的圓周方向分布設(shè)置有若干電熱管，電熱管在導(dǎo)電狀態(tài)下，將熱量通過傳熱介質(zhì)傳熱至輥體外表面。但是，該電加熱方式的用電成本比較高，并且電熱管的壽命有限，導(dǎo)致電加熱方式的加熱輥壽命較短，在長時(shí)間使用后，需要不定期更換加熱管。由于若干電熱管的壽命并不完全相同，即使只是其中一個(gè)電熱管損壞，為了加熱輥的穩(wěn)定性更好，需要將全部電熱管更換，導(dǎo)致維護(hù)成本較高。
[0004]關(guān)于電磁感應(yīng)加熱的加熱棍，高頻交變電流通過電磁感應(yīng)線圈后產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使輥壁產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而由于輥壁的阻抗特性產(chǎn)生熱能，達(dá)到加熱輥壁的作用。該種方式的缺陷在于加熱的效率和加熱溫度比較低。
[0005]另外，導(dǎo)熱油加熱方式的加熱輥，由于導(dǎo)熱油對(duì)環(huán)境具有污染，且導(dǎo)熱油的溫度不能過高，傳熱過程中的均勻性較差，致使加熱輥表面的溫差較大，因此，導(dǎo)熱油加熱方式的加熱輥正逐步被淘汰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高效天然氣加熱輥，以解決現(xiàn)有技術(shù)中其他加熱方式加熱輥的缺陷。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:一種高效天然氣加熱輥，至少包括:
輥體，該輥體包括輥壁，該輥壁形成具有中空腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)；
端蓋，一對(duì)所述端蓋分別與輥體的兩端密封連接；
連接軸，一對(duì)所述連接軸分別與端蓋固定連接；
傳熱腔，該傳熱腔沿輥體的圓周方向環(huán)形分布，傳熱方向與輥體的軸向相同；
傳熱介質(zhì)，該傳熱介質(zhì)填充在傳熱腔內(nèi)，填充有傳熱介質(zhì)的傳熱腔兩端密封；
燃燒器，該燃燒器設(shè)有噴火嘴，所述噴火嘴通過管道延伸至輥體的中空腔體內(nèi)；
排氣管道，該排氣管道由輥體的中空腔體內(nèi)連通至輥體外部。
[0008]作為優(yōu)選，所述輥壁一端的端面設(shè)有若干沿輥體軸向延伸的沉孔，所述沉孔沿輥壁的圓周方向均勻分布，所述沉孔形成所述傳熱腔。
[0009]作為優(yōu)選，所述傳熱腔包括沿圓周方向均布設(shè)置于輥壁內(nèi)側(cè)的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管至少包括部分與輥壁內(nèi)壁貼合的外表面，所述導(dǎo)管與輥壁內(nèi)壁貼合的部分沿輥體的軸向連續(xù)。
[0010]作為優(yōu)選，所述輥壁的內(nèi)側(cè)沿圓周方向均布設(shè)有若干U型管，所述U型管的敞口部與輥壁的內(nèi)側(cè)密封連接，所述U型管與輥壁形成的空腔即為所述傳熱腔。
[0011]進(jìn)一步的，所述U型管與輥壁的內(nèi)側(cè)焊接在一起。
[0012]作為優(yōu)選，所述輥壁包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁和外壁之間具有空腔，該空腔形成所述傳熱腔。
[0013]進(jìn)一步的，所述傳熱介質(zhì)選自無機(jī)超導(dǎo)傳熱介質(zhì)、復(fù)合型導(dǎo)熱纖維介質(zhì)、石墨導(dǎo)熱介質(zhì)或碳纖維導(dǎo)熱介質(zhì)中的至少一種。
[0014]進(jìn)一步的，連接燃燒器與噴火嘴的管道由輥體一端的連接軸內(nèi)部穿過。
[0015]進(jìn)一步的，所述排氣通道由遠(yuǎn)離燃燒器一端的連接軸內(nèi)部穿過。
[0016]本發(fā)明的天然氣加熱輥，結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命較長，輥體外表面的溫差較?。惶烊粴饧訜岱绞脚c電加熱方式相比，成本更低，加熱效率更高；與導(dǎo)熱油加熱和電磁加熱相比，加熱效率和加熱溫度更高。
【附圖說明】
[0017]圖1所示為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所不A-A尚]視圖；
圖3所示為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3所示B-B剖視圖；
圖5為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5所示C-C剖視圖；
圖7為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7所示D-D剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0020]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0021 ] 如圖1-6所示，實(shí)施例的一種高效天然氣加熱輥，至少包括一個(gè)輥體I，該輥體I包括輥壁，該輥壁形成具有中空腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)。由輥壁形成的圓筒狀結(jié)構(gòu)的兩端連接有端蓋2，該端蓋2與圓筒狀結(jié)構(gòu)的兩端密封連接。在上述端蓋2上還固定連接有連接軸3，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過該連接軸3驅(qū)動(dòng)輥體I旋轉(zhuǎn)。還包括沿輥體I的圓周方向環(huán)形分布的傳熱腔4，該傳熱腔4內(nèi)填充有傳熱介質(zhì)，填充有傳熱介質(zhì)的傳熱腔4兩端密封。
[0022]在該實(shí)施例中，加熱結(jié)構(gòu)為用天然氣做燃料的燃燒器5，該燃燒器5設(shè)有噴火嘴7，該噴火嘴7通過管道6由輥體I一端的連接軸3內(nèi)部延伸至輥體I的中空腔體內(nèi)。排氣管道8穿過遠(yuǎn)離燃燒器5—端的連接軸3內(nèi)部，使輥體I的中空腔體與外部連通，用于排出中空腔體內(nèi)的燃燒廢氣。
[0023]其中噴火嘴7至少為一個(gè)，噴火嘴的數(shù)量可根據(jù)輥體的直徑進(jìn)行調(diào)整，如果輥體的直徑較大，可適當(dāng)增加噴火嘴的數(shù)量。天然氣燃燒的火焰由噴火嘴噴至輥體的中空腔體內(nèi)，產(chǎn)生的熱量直接加熱輥壁內(nèi)側(cè)，熱能經(jīng)傳熱介質(zhì)沿輥壁的軸向方向快速傳導(dǎo)。天然氣加熱方式的優(yōu)勢(shì)在于加熱效率高，成本低，且能達(dá)到更高的溫度，使加熱輥的應(yīng)用范圍更廣。
[0024]在該實(shí)施例中，傳熱介質(zhì)選自無機(jī)超導(dǎo)傳熱介質(zhì)、復(fù)合型導(dǎo)熱纖維介質(zhì)、石墨導(dǎo)熱介質(zhì)或碳纖維導(dǎo)熱介質(zhì)中的至少一種。需要說明的是，上述各傳熱介質(zhì)均為現(xiàn)有技術(shù)，并非本申請(qǐng)的發(fā)明點(diǎn)所在，故，在此對(duì)各傳熱介質(zhì)的具體組成成分不做詳細(xì)贅述。作為優(yōu)選，當(dāng)傳熱介質(zhì)采用無機(jī)超導(dǎo)傳熱介質(zhì)時(shí)，具有更高的傳熱效率，且輥壁上各處的溫差最小。
[0025]圖1、圖2所示為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥的第一種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，輥壁一端的端面設(shè)有若干沿輥體軸向延伸的沉孔41，該沉孔41沿輥壁的圓周方向均勻分布，該沉孔41即為本實(shí)施方式的傳熱腔。
[0026]圖3、圖4所示為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥的第二種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，傳熱腔包括沿圓周方向均布設(shè)置于輥壁內(nèi)側(cè)的導(dǎo)管42，該導(dǎo)管42至少包括部分與輥壁內(nèi)壁貼合的外表面，所述導(dǎo)管與輥壁內(nèi)壁貼合的部分沿輥體I的軸向連續(xù)。
[0027]圖5、圖6所示為本實(shí)施例高效天然氣加熱輥的第三種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，輥壁的內(nèi)側(cè)沿圓周方向均布設(shè)有若干U型管43，所述U型管43的敞口部與輥壁的內(nèi)側(cè)密封連接，優(yōu)選為焊接。上述U型管43與輥壁形成的空腔即為本實(shí)施方式的傳熱腔。
[0028]圖7、圖8所示為實(shí)施例高效天然氣加熱輥的第四種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，輥壁包括內(nèi)壁11和外壁12，所述內(nèi)壁11和外壁12之間具有空腔，該空腔即為本實(shí)施方式的傳熱腔4。
[0029]其中第二種實(shí)施方式和第三種實(shí)施方式相對(duì)于第一種實(shí)施方式的優(yōu)勢(shì)在于，輥壁更薄，傳熱效率更高。并且在第一種實(shí)施方式中，在輥壁上打沉孔的工藝更復(fù)雜，制造成本更高。而第四種實(shí)施方式中，傳熱介質(zhì)更多，傳熱效率更高，且由于傳熱介質(zhì)的覆蓋面更廣，使輥體外表面各處的溫差更小。
[0030]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效天然氣加熱輥，至少包括: 輥體，該輥體包括輥壁，該輥壁形成具有中空腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)； 端蓋，一對(duì)所述端蓋分別與輥體的兩端密封連接； 連接軸，一對(duì)所述連接軸分別與端蓋固定連接； 其特征在于，還包括: 傳熱腔，該傳熱腔沿輥體的圓周方向環(huán)形分布，傳熱方向與輥體的軸向相同； 傳熱介質(zhì)，該傳熱介質(zhì)填充在傳熱腔內(nèi)，填充有傳熱介質(zhì)的傳熱腔兩端密封； 燃燒器，該燃燒器設(shè)有噴火嘴，所述噴火嘴通過管道延伸至輥體的中空腔體內(nèi)； 排氣管道，該排氣管道由輥體的中空腔體內(nèi)連通至輥體外部。2.按照權(quán)利要求1所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，所述輥壁一端的端面設(shè)有若干沿輥體軸向延伸的沉孔，所述沉孔沿輥壁的圓周方向均勻分布，所述沉孔形成所述傳熱腔。3.按照權(quán)利要求1所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，所述傳熱腔包括沿圓周方向均布設(shè)置于輥壁內(nèi)側(cè)的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管至少包括部分與輥壁內(nèi)壁貼合的外表面，所述導(dǎo)管與輥壁內(nèi)壁貼合的部分沿輥體的軸向連續(xù)。4.按照權(quán)利要求1所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，所述輥壁的內(nèi)側(cè)沿圓周方向均布設(shè)有若干U型管，所述U型管的敞口部與輥壁的內(nèi)側(cè)密封連接，所述U型管與輥壁形成的空腔即為所述傳熱腔。5.按照權(quán)利要求4所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，所述U型管與輥壁的內(nèi)側(cè)焊接在一起。6.按照權(quán)利要求1所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，所述輥壁包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁和外壁之間具有空腔，該空腔形成所述傳熱腔。7.按照權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高效天然氣加熱棍，其特征在于，所述傳熱介質(zhì)選自無機(jī)超導(dǎo)傳熱介質(zhì)、復(fù)合型導(dǎo)熱纖維介質(zhì)、石墨導(dǎo)熱介質(zhì)或碳纖維導(dǎo)熱介質(zhì)中的至少一種。8.按照權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，連接燃燒器與噴火嘴的管道由輥體一端的連接軸內(nèi)部穿過。9.按照權(quán)利要求8所述的高效天然氣加熱輥，其特征在于，所述排氣通道由遠(yuǎn)離燃燒器一端的連接軸內(nèi)部穿過。
【文檔編號(hào)】F23D14/00GK105841149SQ201510871274
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日
【發(fā)明人】岳長紅
【申請(qǐng)人】樂道戰(zhàn)略材料有限公司