[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910138378.7
• 申請(qǐng)日: 2009-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101879472A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武文斌;李東梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B02C4/30
• 分類號(hào): B02C4/30;B02C4/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利適用于輥式磨粉機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

輥式磨粉機(jī)是磨粉行業(yè)的主要加工設(shè)備，而磨輥又是輥式磨粉機(jī)的核心部件。磨輥的作用是將物料進(jìn)行擠壓和剝刮，從而達(dá)到對(duì)物料進(jìn)行粉碎和研磨的效果。在粉碎和研磨的過(guò)程中，由于擠壓和磨擦的作用，磨輥和物料之間產(chǎn)生大量的熱量。雖然一部分熱量被物料帶走，但長(zhǎng)時(shí)間的工作使磨輥中積累了大量的熱量，導(dǎo)致輥體溫度升高。夏季測(cè)量的結(jié)果表明，芯皮磨輥的溫度基本在60℃～70℃之間，有時(shí)芯磨磨輥的溫度會(huì)更高，可能高達(dá)90℃左右。如果加工過(guò)程中磨輥不能得到及時(shí)冷卻，它的熱量又會(huì)傳遞給物料，導(dǎo)致物料中的蛋白質(zhì)和熱敏性維生素變性，大大降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，因此采取措施降低磨輥的溫度非常重要。

為了解決磨輥的散熱問(wèn)題，現(xiàn)有的技術(shù)方案有水冷磨輥裝置、風(fēng)冷快輥式磨粉機(jī)和熱管冷卻式磨輥。CN?2351199公開(kāi)的“磨粉機(jī)磨輥水冷裝置”，其輥體采用雙金屬澆注而成的空心結(jié)構(gòu)。軸頭加工有一定尺寸的通孔。輥體與軸頭通過(guò)過(guò)盈配合裝配在一起后，軸頭一端進(jìn)冷卻水，另一端出水，從而達(dá)到冷卻磨輥的目的。這種裝置雖能有效的降低磨輥溫度，但需要專門的水循環(huán)系統(tǒng)，且循環(huán)水的跑冒滴漏會(huì)對(duì)加工物料造成污染；維護(hù)維修裝拆磨輥比較困難，連續(xù)使用的維護(hù)費(fèi)用將會(huì)增加。CN?2378120Y公開(kāi)的“風(fēng)冷快輥式磨粉機(jī)”，其特征是機(jī)體的上部安裝門板，機(jī)體內(nèi)的慢輥上方設(shè)置擋板并與慢輥間留有間隙，快輥上方設(shè)置擋板和蓋板，蓋板呈弧形結(jié)構(gòu)，沿快輥圓周設(shè)置，并在與擋板接觸處密封，吸料管與機(jī)體內(nèi)腔連通。該實(shí)用新型冷卻了快輥，避免了“泵氣”現(xiàn)象，可以使整個(gè)磨粉機(jī)工作在負(fù)壓狀態(tài)下，粉塵不外逸，同時(shí)可以在一定程度上降低磨輥的溫度，但其降溫效果不佳，并不能真正的解決磨輥溫升帶來(lái)的蛋白變性問(wèn)題。CN?200939382Y公開(kāi)的“熱管冷卻式磨輥”，其結(jié)構(gòu)是：空心輥體，輥體兩端連接的空心軸頭，并與輥體的內(nèi)腔連通，其空心軸頭的內(nèi)孔與水平熱管的外圓緊密配合，熱管受熱段深入輥體，散熱段伸出軸頭外，在空心輥體內(nèi)注入傳熱介質(zhì)。這種裝置能降低磨輥的溫度，同時(shí)也帶來(lái)了相應(yīng)的問(wèn)題，如對(duì)磨輥的結(jié)構(gòu)改動(dòng)較大，嚴(yán)重削弱了磨輥的強(qiáng)度，提高了磨輥的成本；在磨輥中注入傳熱介質(zhì)，若充滿，隨著工作中磨輥溫度的升高，傳熱介質(zhì)膨脹勢(shì)必會(huì)增加磨輥的內(nèi)應(yīng)力，降低磨輥的壽命；若不充滿傳熱介質(zhì)，將無(wú)法解決磨輥的動(dòng)平衡問(wèn)題。同時(shí)需要磨輥有較好的密封性，傳熱介質(zhì)的跑冒滴漏同樣會(huì)對(duì)加工的物料造成污染。

旋轉(zhuǎn)熱管(Rotating?Heat?Pipe，RHP)是熱管中的一種，它的顯著特征就是熱管自身是旋轉(zhuǎn)件，因而可用于需要冷卻散熱的旋轉(zhuǎn)零部件。旋轉(zhuǎn)熱管是利用相變?cè)砉ぷ鞯囊环N裝有特定工作液體(工質(zhì))的密封真空管，當(dāng)熱源對(duì)其一端供熱時(shí)(稱為蒸發(fā)端)，工質(zhì)吸熱而汽化，蒸汽在壓差作用下，高速流向另一端冷凝段，在冷源處釋放潛熱而凝結(jié)，凝結(jié)液在離心力作用下，從冷源端返回?zé)嵩炊送瓿蛇B續(xù)循環(huán)，通過(guò)這種“蒸發(fā)-傳輸-冷凝”過(guò)程，如此往復(fù)，便把熱量不斷地從熱源傳至冷源。工質(zhì)是熱管工作時(shí)的載熱、輸送熱介質(zhì)，依靠相變完成了熱管的工作循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：將旋轉(zhuǎn)熱管技術(shù)靈活運(yùn)用到輥式磨粉機(jī)中，在保持磨輥結(jié)構(gòu)及尺寸基本不變的情況下，設(shè)計(jì)出旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥。主要是把磨輥的輥軸加工制作成旋轉(zhuǎn)熱管。旋轉(zhuǎn)熱管內(nèi)部為空心臺(tái)階狀，吸熱段的內(nèi)徑要大于散熱段的內(nèi)徑。將管內(nèi)抽成1.3×(10^-1～10^-4)Pa的負(fù)壓后，充以適量的特定的工質(zhì)后密封。當(dāng)吸熱段受熱后，工質(zhì)受熱而汽化，蒸汽在壓差作用下，高速流向散熱段，在散熱段放出熱量而凝結(jié)，凝結(jié)液在離心力作用下從散熱段返回吸熱段完成一個(gè)工作循環(huán)，工質(zhì)連續(xù)循環(huán)相變工作，從而把積累在磨輥中的熱量源源不斷的傳導(dǎo)出來(lái)，達(dá)到磨輥?zhàn)陨砝鋮s的效果。

旋轉(zhuǎn)熱管冷卻式磨輥由輥體，吸熱段，輥軸，散熱段，鋁管和散熱翅片六部分組成。其特征為：磨輥的輥軸即是傳動(dòng)軸，同時(shí)也是旋轉(zhuǎn)熱管。吸熱段裝在輥體內(nèi)，與磨輥輥軸螺紋配合后焊接，冷凝段與輥軸緊密配合后焊接。為了強(qiáng)化換熱效果，在吸熱段和輥體之間加裝鋁管，保證輥體與吸熱段緊密接觸。為了強(qiáng)化散熱，在冷凝段安裝一組散熱翅片，散熱翅片焊接在冷凝段外表面上。