[实用新型]传热辊

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传热辊，例如热辊或者滚筒，其能够用在纤维幅材机中，用以处理纤维幅材，比如用于纸或纸板的干燥、压榨或者平整。在根据本实用新型的辊中，辊护套由内护套部件和外护套部件组成，其中该外护套部件例如通过收缩配合技术（Schrumpfverbindungstechnik，热压配合技术）或焊接或以其它相应的方式紧固于内护套部件上。本实用新型特别地但并非排它地涉及用于传热介质的流体通道的设置，其目的是获得一种具有较高传热效率和均匀加热效果的辊。 

背景技术

在造纸机、纸板机和纸浆机中，借助于传热辊，例如热辊或干燥滚筒，幅状材料可被加热、干燥、压光、湿压和/或冷却。例如在纸和纸板的干燥过程中，所需的热功率由可加热的辊产生，传统的用冷凝蒸汽加热的干燥滚筒就属于该类辊。干燥滚筒的护套主要通过网和幅材的张力被加载。特别在压光过程中，幅材所需的热功率由高效的热辊产生，其中使用耐高温（约300°C）的传热油作为传热介质。所加载的压区力作用在热辊的护套上，所以其护套结构的尺寸明显要比干燥滚筒的更大。借助于传统的周向打孔的热油加热的热辊，相对于辊护套外侧的面积单位，通常特定的传热功率可达到15-40kW/m²。对于Tokuden类型的感应加热的辊，特定的功率可达50kW/m²。对于现今最新的功率特别强大的薄护套热辊，其加热功率最高为65kW/m²。 

为了获得所需的加热和干燥功率，在苛刻的工艺条件下，热辊的表面温度必须被提高到200-250°C，或者甚至更高。众所周知，从辊传递的热功率取决于待被加热的幅材与辊之间的传热接触以及待被加热的材料的类型，比如接触的长度/持续时间、与表面积有关的质量和幅材湿度。高生产速度与持续接触、较湿的幅材以及较高的热辊表面温度相结合意味着，从热辊传递的热功率必须非常高。对于某些新的干燥工艺，力求获得300-850kW/m的传 热能力。 

众所周知，热辊的热量通过将用作传热介质的液体或者用作传热介质的气体引入到位于热辊内部的流体通道中并且尤其是引入到护套中的孔中（热量从此处传到护套中并进一步传向辊表面）来产生。 

众所周知，在热辊内部的周边孔中基本上从辊护套的一端向另一端延伸有通道。传热介质在流经周边孔时冷却下来，因此在通道的末端区域呈现低温。结果是，在辊护套内的温度分布并不完全均匀。此外，由于在辊上的热膨胀差异导致小幅的尺寸变化，这又能导致转动的辊上的振动问题。人们试图通过以下手段来解决这个已知的问题，即通过在通道系统内设置加速流体的排放体（排放装置）以及通过在相邻通道内（例如对应于二通或者三通原理）设置彼此相反的流向。 

众所周知，在热辊上加工周边孔是一项挑战性的任务，而且靠近辊外侧上的周边孔的加工难以实现较好的尺寸精度。在实践中该孔仅可能沿着辊的轴向方向。在设置通道系统时，这种不精确和限制导致不均匀的热分布并且会加剧振动问题。 

在实用新型文献FIU7470中描述了一种传热辊，传热介质流入内护套部件与外护套部件之间进入该传热辊的外护套中。外护套部件设置成是薄的，以使得传热能力达到50-250千瓦/米或者更高至500千瓦/每米幅材宽度。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，减少与现有技术相关联的缺点和弱点，并且提出在需要高传热能力和均匀加热效果的情形下用于加热和/或冷却的解决方案。 

根据本实用新型的第一方面，提供一种传热辊，其包括：由内护套部件和外护套部件组成的护套，其中外护套部件紧密抵靠于内护套部件安装，以形成用于传热介质的流体空间；以及固定于护套端部的端面部件，用于在辊上形成传热介质输入通道和传热介质输出通道。其中，内护套部件具有多个用于传热介质的流体通道，并且所述传热辊具有用于形成供传热介质流至一个或多个传热介质流体通道的定向流体连接的装置（Mittel，措施）。 

外护套部件可以例如通过焊接或者热缩（thermisches Aufschrumpfen）固 定于内护套部件之上。 

优选地，在内护套部件的外侧形成多个用于传热介质的纵向流体通道。这些流体通道优选大致相互平行地延伸，但不一定沿辊轴的方向延伸。为了减小辊振动的倾向，这些流体通道可例如呈螺旋地延伸。 

优选地，在内护套部件的外侧形成多个圆弧形的流体通道，用以在两个或更多个纵向流体通道之间形成用于传热介质的流体连接。 

优选地，内护套部件具有多个垂直通道（），用于在内护套部件的内侧与外侧之间形成用于传热介质的流体连接。