專利名稱：用于塑膠加工設備的低壓加熱方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及加熱設備，特別涉及用于塑料加工機械上的加熱方法和裝置。
背景技術：
原有高壓電熱裝置由于高溫高壓狀態(tài)下的絕緣層較厚，內外層金屬材料不能用較薄的高導熱的金屬材料制作，只能用不銹鋼或較厚重的鑄鋁工藝制成，整體導熱較差，在進行迅速降溫時，都是通過在電熱圈的內層設置通風通道或在內外層設置復雜的散熱翅片進行散熱，結構復雜且成本較高，即影響導熱又難以實現有效的降溫，由于結構上的原因，無法進行較完備的空氣動力學方面的降溫設計，降溫效果并不理想。無法滿足某些塑料加工工藝的需要。
發(fā)明內容
本發(fā)明采用低壓供電的方式，解決現有技術中對絕緣材料要求較高以及導熱性能差的技術問題。采用在加熱元件上設計散熱翅片以及在加熱元件表面設計通風道的方式，進一步解決現有技術中降溫效果差的問題。還采用變徑通風道的方法，平衡各加熱局部的降溫效果，解決現有技術中降溫不均衡的技術問題。
本發(fā)明解決上述技術問題的方案如下采用一種用于塑膠加工設備的低壓加熱方法，該方法包括以下步驟A.首先設置一套加熱系統(tǒng)，包括供電設備、加熱元件以及控制設備，該供電設備通過控制設備連接加熱元件；
B.啟動供電設備和調控控制設備，將供電設備輸出的電能提供給加熱元件；C.調控控制設備的溫度設置，并使加熱元件的發(fā)熱溫度控制在工藝要求的范圍內；所述步驟B中，調控控制設備的電壓設置，將供電設備輸出的電壓調到低于80伏的電壓范圍內；所述步驟A中，將各溫度區(qū)的加熱元件串聯連接，在構建上述加熱系統(tǒng)時，還包括設置加熱元件的保溫設備，抑制加熱元件所發(fā)出的熱能向非加熱區(qū)域擴散，所述加熱元件的外表面設置散熱翅片，保溫設備中設置可開閉的通風道通向加熱元件表面。
低壓供電可以使加熱元件的導熱系數增加，在加熱時加熱帶溫度可以大大降低，可以大大提高加熱元件的可靠性，而且也可以節(jié)約電能。另外，由于在加熱元件外面加設了保溫設備，可以避免熱能散失，提高加熱效率。由于加裝了散熱翅片和通風道，可以在需要降溫時快速降溫，提高設備的使用效率。
所述步驟C中，調控控制設備的溫度設置低于600℃，或者調控控制設備的溫度設置低于460℃。加熱溫度低于600℃甚至460℃時，可以使加熱避開可見光及近紅外幅射損耗，可使加熱時的光幅射損失減至最低程度，有效地增加了熱效率；所述通風道外壁呈起伏狀，進口和出口呈喇叭狀的擴口，對于溫度較高的區(qū)域，采用縮徑，增加氣流的流速，并且將氣流壓向散熱翅片，保證兩者之間充分接觸，而對于溫度較低的區(qū)域，采用擴徑，保證整體降溫比較平均。
一種塑膠加工設備的低壓加熱裝置，包括覆蓋被加熱件的加熱元件以及為該加熱元件供電的供電電源；所述供電電源輸出80V以下的工頻電能，在所述加熱元件的外面包覆有保溫層，在加熱元件與保溫層之間設有冷卻通風道，加熱元件外表面上設置有凸起的散熱翅片。
所述冷卻通風道縱向斷面的外壁呈起伏狀設置，所述冷卻通風道的進口和出口呈喇叭狀的擴口。
本發(fā)明采用上述方法及設備，可以使加熱效果得到很大的提高，更加節(jié)能，更加高效，而且，設備的使用壽命長，降溫快，提高設備的使用效率。
圖1是本發(fā)明所述塑膠加工設備低壓加熱裝置立體局部剖視示意圖。
圖2是圖1中采用保溫層41和外殼42的I部局部放大示意圖。
圖3是圖1中采用雙層保溫套的I部局部放大示意圖。
圖4是圖1中II部的局部放大示意圖。
具體實施例方式
結合上述
本發(fā)明的各種具體實施例。
一種用于塑膠加工設備的低壓加熱方法，該方法包括以下步驟A.首先設置一套加熱系統(tǒng)，包括供電設備、加熱元件以及控制設備，該供電設備通過控制設備連接加熱元件；
B.啟動供電設備和調控控制設備，將供電設備輸出的電能提供給加熱元件；C.調控控制設備的溫度設置，并使加熱元件的發(fā)熱溫度控制在工藝要求的范圍內；所述步驟B中，調控控制設備的電壓設置，將供電設備輸出的電壓調到低于80伏的電壓范圍內；所述步驟A中，將各溫度區(qū)的加熱元件串聯連接，在構建上述加熱系統(tǒng)時，還包括設置加熱元件的保溫設備，抑制加熱元件所發(fā)出的熱能向非加熱區(qū)域擴散，所述加熱元件的外表面設置散熱翅片，保溫設備中設置可開閉的通風道通向加熱元件表面。
在上述技術方案的基礎上，還可以在所述步驟C中，調控控制設備的溫度設置低于600℃，或者調控控制設備的溫度℃低于460℃?？梢允辜訜岜荛_可見光及近紅外幅射損耗，可使加熱時的光幅射損失減至最低程度，有效地增加了熱效率；所述通風道外壁呈起伏狀，進口A和出口B呈喇叭狀的擴口。對于溫度較高的區(qū)域，采用縮徑，增加氣流的流速，并且將氣流壓向散熱翅片，保證兩者之間充分接觸的，而對于溫度較低的區(qū)域，采用擴徑，保證整體降溫比較平均。
由圖1中可看出，這種塑膠加工設備的低壓加熱裝置，包括覆蓋被加熱件10的加熱元件20以及為該加熱元件20供電的供電電源30；所述供電電源30輸出80V以下的工頻電能，在所述加熱元件20的外面包覆有保溫層40，在加熱元件20與保溫層40之間設有冷卻通風道50，加熱元件20外表面上設置有凸起的散熱翅片21。低壓供電可以使加熱元件20的導熱系數增加，在加熱時加熱元件20溫度可以大大降低，可以大大提高加熱元件20的可靠性，而且也可以節(jié)約電能，加熱部分的抗燒蝕、抗氧化性能極大增強。另外，由于在加熱元件20外面加設了保溫層40，可以避免熱能散失，提高加熱效率。由于加裝了散熱翅片21和通風道50，可以在需要降溫時快速降溫，提高設備的使用效率。
由圖2中可知，所述保溫層40包括基本保溫層41以及保溫層外殼42。基本保溫層41可以采用超細巖棉或超細硅酸鋁棉等高絕熱系數的保溫材料，而保溫層外殼42則可以采用耐磨和成形好的材料制成。
由圖3中可知，所述保溫層40為雙層的保溫套，其夾層內抽真空或填充隔熱材料。對加熱元件20進行全面保溫。采用不銹鋼制作雙層保溫套，夾層內抽取真空或填充保溫材料，這樣不但可以減小保溫層的體積，同時，也可以增加保溫效果，而且，也可以避免保溫層散落和變形。
由圖1中可知，為使維修、維護設備時安裝迅速、拆卸方便，所述保溫層40為對開套體扣合而成，扣合處加設保溫隔熱材料密封。當需要降溫時，可以將該對開式的保溫層40直接打開，外界空氣直接冷卻加熱元件20，迅速降溫。保溫結構在整體上采取左右或上下對半折疊或結構，即安裝迅速、拆卸方便，又可以有效地保存熱量。
由圖1中可看出，所述冷卻通風道50縱向斷面的外壁呈起伏狀設置。為了適應塑料加工的特殊要求，解決加熱區(qū)的較高溫度在短時間內及時降溫的問題，在保溫筒上的加熱區(qū)內設有完備的對流式氣流通道夾層，由于整體加熱區(qū)內表面積較大，通風的氣流受重力和空氣動力學特性的影響分布很不均勻，在距離進風及排風口較近的地方由于氣流速度較大，降溫往往較快，而在氣流相對較弱的加熱區(qū)底部和背側部分通過氣流較小，按常規(guī)通風設計，往往降溫不均勻，為達到均勻降溫的目的，對于通風道50的設計，可以采用兩種方案，一種對加熱元件20的全部外表面進行冷卻，通風道50為圓筒形的；另外一種就是對加熱元件20的部分外表面進行冷卻，通風道50為沿軸向延伸的槽形；針對上述的兩種方案，我們設計了變內徑或寬度的通風通道，對于采用槽形通風道50的方案，就是在溫度較低的位置設置了較狹窄的通道，在溫度較高的位置設置了較寬的通道，可以增加熱交換的面積，能夠達到均勻降溫的目的。而對于圓筒形通風道50的方案，則是對于溫度較高的區(qū)域，采用縮徑，增加氣流的流速，并且將氣流壓向散熱翅片21，保證兩者之間充分接觸的，而對于溫度較低的區(qū)域，采用擴徑，保證整體降溫比較平均。所述冷卻通風道50的進口和出口呈喇叭狀的擴口，這樣可以減少進風和排風的阻力，使新風及時進入冷卻空間，也可以使帶有熱量的風及時排出。
由圖4中可看出，所述加熱元件20包括由高導熱金屬材料制成的外包裹層22以及嵌于該外包裹層內的發(fā)熱件23，所述散熱翅片21設置于外包裹層22上。所述加熱元件20外包裹層22的內表面涂有耐熱性能好的高導熱鋁銀漿材料。加熱元件20采用上述方式，一個目的是保護發(fā)熱件23不會受到外界的磕碰，同時，也能夠保證電加熱元件的絕緣性的要求。涂抹高導熱鋁銀漿材料，主要是提高導熱效果。所述發(fā)熱件23呈迷宮式設置，可以在有效的面積內布置更多的發(fā)熱源，提高加熱效率。
由圖4中可看出，所述加熱元件20中的發(fā)熱件23直接連接供電電源30，所述發(fā)熱件23與供電電源30連接處表面涂有耐熱性能好的高導熱鋁銀漿材料，并用螺栓緊固。由于采用低壓加熱的方式，勢必使加熱電流大大提高，這樣就對電連接處要求更高，采用發(fā)熱件23直接連接供電電源30，可以增加連接面積，再采用涂抹耐熱性能好的高導熱鋁銀漿材料以及用高強度的螺栓緊固，保證接頭部分安全可靠。
由圖1中可看出，所述各加熱區(qū)域的各加熱元件20之間串聯后連接供電電源30。
由圖4中可看出，所述散熱翅片21上設置有凸起的擾流片211，所述擾流片211是在散熱翅片21上沖壓制成的。在散熱翅片21上設置擾流片211，可以起到擾動氣流的作用，變氣流為紊流狀態(tài)，可以大大提高熱交換的效果，在加工時可以直接在散熱翅片21上沖壓出擾流片211即可，加工比較方便。
所述散熱翅片21沿加熱元件20的軸向設置或周向設置。
權利要求
1.一種用于塑膠加工設備的低壓加熱方法，該方法包括以下步驟A.首先設置一套加熱系統(tǒng)，包括供電設備、加熱元件以及控制設備，該供電設備通過控制設備連接加熱元件；B.啟動供電設備和調控控制設備，將供電設備輸出的電能提供給加熱元件；C.調控控制設備的溫度設置，并使加熱元件的發(fā)熱溫度控制在工藝要求的范圍內；其特征在于所述步驟B中，調控控制設備的電壓設置，將供電設備輸出的電壓調到低于80伏的電壓范圍內；所述步驟A中，將各溫度區(qū)的加熱元件串聯連接，在構建上述加熱系統(tǒng)時，還包括設置加熱元件的保溫設備，抑制加熱元件所發(fā)出的熱能向非加熱區(qū)域擴散，所述加熱元件的外表面設置散熱翅片，保溫設備中設置可開閉的通風道通向加熱元件表面。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟C中，調控控制設備的溫度設置低于600℃。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟C中，調控控制設備的溫度設置低于460℃。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述通風道外壁呈起伏狀。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述通風道的進口和出口均采用喇叭狀的擴口處理。
6.一種塑膠加工設備的低壓加熱裝置，包括覆蓋被加熱件(10)的加熱元件(20)以及為該加熱元件(20)供電的供電電源(30)；其特征在于所述供電電源(30)輸出80V以下的工頻電能，在所述加熱元件(20)的外面包覆有保溫層(40)，在加熱元件(20)與保溫層(40)之間設有冷卻通風道(50)，加熱元件(20)外表面上設置有凸起的散熱翅片(21)。
7.根據權利要求6所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述保溫層(40)包括基本保溫層(41)以及保溫層外殼(42)。
8.根據權利要求6所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述保溫層(40)為雙層的保溫套，其夾層內抽真空或填充隔熱材料。
9.根據權利要求7或8所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述保溫層(40)為對開套體扣合而成，扣合處加設保溫隔熱材料密封。
10.根據權利要求6所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述冷卻通風道(50)縱向斷面的外壁呈起伏狀設置，所述冷卻通風道(50)的進口和出口呈喇叭狀的擴口。
11.根據權利要求6所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述加熱元件(20)包括由高導熱金屬材料制成的外包裹層(22)以及嵌于該外包裹層內的發(fā)熱件(23)，所述散熱翅片(21)設置于外包裹層(22)上。
12.根據權利要求11所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述加熱元件(20)外包裹層(22)的內表面涂有耐熱性能好的高導熱鋁銀漿材料。
13.根據權利要求11所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述發(fā)熱件(23)呈迷宮式設置。
14.根據權利要求11所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述加熱元件(20)中的發(fā)熱件(23)直接連接供電電源(30)，所述發(fā)熱件(23)與供電電源(30)連接處表面涂有耐熱性能好的高導熱鋁銀漿材料，并用螺栓緊固。
15.根據權利要求6所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述各加熱區(qū)域的各加熱元件(20)之間串聯后連接供電電源(30)。
16.根據權利要求6或11所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述散熱翅片(21)上設置有凸起的擾流片(211)。
17.根據權利要求16所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述擾流片(211)是在散熱翅片(21)上沖壓制成的。
18.根據權利要求6或11所述的塑料加工機械加熱裝置，其特征在于所述散熱翅片(21)沿加熱元件(20)的軸向設置或周向設置。
全文摘要
一種用于塑膠加工設備的低壓加熱方法及裝置，包括加熱元件(20)以及供電電源(30)；所述供電電源(30)輸出80V以下的工頻電能，加熱元件(20)的外面包覆有保溫層(40)，在加熱元件(20)與保溫層(40)之間設有冷卻通風道(50)，所述通風道外壁呈起伏狀。本發(fā)明采用上述方法及設備，可以使加熱效果得到很大的提高，更加節(jié)能，更加高效，而且，設備的使用壽命長，降溫快，提高設備的使用效率。
文檔編號H05B1/00GK1937862SQ200610063210
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月18日 優(yōu)先權日2006年10月18日
發(fā)明者楊棟 申請人:威林(寧波)節(jié)能科技有限公司