專利名稱：基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用電纜紫外光交聯(lián)輻照設(shè)備冷卻的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置。
背景技術(shù)：
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低壓配電和裝備用交聯(lián)聚乙烯電纜是大宗量的電纜產(chǎn)品，每年消耗絕緣材料20余萬(wàn)噸，聚乙烯的交聯(lián)工藝是交聯(lián)電纜生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)外工業(yè)界主要應(yīng)用硅烷交聯(lián)和電子束輻照交聯(lián)工藝制造低壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。高能電子束輻照交聯(lián)的生產(chǎn)設(shè)備投資較大，操作維護(hù)復(fù)雜，安全防護(hù)要求高，擠出和交聯(lián)工藝不連續(xù)，生產(chǎn)效率低，加工成本較高。用硅烷交聯(lián)技術(shù)制造交聯(lián)電纜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)(需要數(shù)小時(shí)水煮，自交聯(lián)硅烷電纜需要幾天時(shí)間才能交聯(lián))，能耗較高，占用生產(chǎn)場(chǎng)地大，硅烷交聯(lián)用材料融體黏度大，擠出流動(dòng)性差，生產(chǎn)時(shí)易存在少量預(yù)交聯(lián)情況，停機(jī)后需清理螺桿和機(jī)頭，勞動(dòng)強(qiáng)度和材料浪費(fèi)大。對(duì)于目前廣泛需求的低煙無(wú)鹵交聯(lián)型絕緣電纜，用硅烷交聯(lián)技術(shù)制造有較大困難。紫外光輻照交聯(lián)是一種交聯(lián)電纜生產(chǎn)的新工藝。國(guó)外學(xué)者自50年前提出這個(gè)概念后，直到上世紀(jì)90年代，人們才找到高效光引發(fā)劑。在電線電纜紫外交聯(lián)工藝中，紫外輻照系統(tǒng)中各相關(guān)部分對(duì)冷卻的要求如下:
(I)輻照區(qū)對(duì)冷卻的要求:
對(duì)于一個(gè)裝有三個(gè)6kw紫外燈源的三燈輻照單元，除了紫外輻射，根據(jù)輻射源50%紅外份額，70%通量聚焦估算，電纜交聯(lián)區(qū)在一個(gè)輻照單元48cm長(zhǎng)度會(huì)接受到約6kW輻射熱功率，125ff/cm的線功率密度，每厘米電纜在加工過(guò)程中如經(jīng)過(guò)3個(gè)輻照單元，要接受1.Skff的熱輻射，為防止材料瞬時(shí)熱破壞，需要較強(qiáng)的冷卻。而被加工材料聚乙烯是常溫下的半結(jié)晶材料，透光性差，在110°C以上的溫度下，結(jié)晶融化，透明度高，有利于紫外交聯(lián)，所以對(duì)交聯(lián)過(guò)程中的材料又不能冷卻過(guò)度。( 2)紫外燈源對(duì)冷卻的要求:
紫外燈源(高壓汞燈)需要一定的溫度保證汞蒸汽放電形成等離子體，才具有較高的紫外輻射效率。但石英材料制成的管壁在460°C以上加速析晶過(guò)程，影響紫外透射率，必須對(duì)燈源進(jìn)行控溫冷卻，因此對(duì)紫外燈源的要求是將溫度控制在一定范圍內(nèi)。(3)反光罩對(duì)冷卻的要求:
為提高紫外線的利用效率，在紫外燈源的后面加裝反光罩，對(duì)紫外線進(jìn)行發(fā)射聚焦，該反射罩過(guò)熱會(huì)發(fā)生變形，影響輻射能量聚焦，其溫度應(yīng)保持在300°C以下。(4)輻照箱對(duì)通風(fēng)的要求:
電纜交聯(lián)是在紫外光輻照下發(fā)生的，但在紫外光的作用下，輻照區(qū)的氧氣會(huì)生成臭氧，臭氧在高溫作用下快速分解，但在輻照箱中駐留的時(shí)間內(nèi)不足以完全分解，故由交聯(lián)輻照箱中排出攜帶臭氧的熱空氣應(yīng)直接通過(guò)風(fēng)路排出室外。我國(guó)學(xué)者瞿保鈞課題組對(duì)紫外光交聯(lián)技術(shù)進(jìn)行了長(zhǎng)期研究。但先期制造的紫外光輻照裝置輻照效率低、輻照源壽命短、生產(chǎn)速度慢，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)速度，故紫外光輻照交聯(lián)設(shè)備限制了新技術(shù)的推廣使用。
根據(jù)目前的紫外光源技術(shù)，被線狀聚焦的輻射光成分中50%為紅外分量，被加工電纜絕緣將受到強(qiáng)烈的熱輻射，在紫外交聯(lián)的過(guò)程中就有可能被損壞，故如何控制紫外光源和輻照交聯(lián)區(qū)的溫度對(duì)電纜交聯(lián)質(zhì)量是非常重要的，因此對(duì)于紫外交聯(lián)設(shè)備，良好冷卻效果的冷卻系統(tǒng)是急需解決的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供一種基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，該裝置的冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，其特殊結(jié)構(gòu)使氣流在電纜交聯(lián)輻照區(qū)產(chǎn)生若干股矩形氣射流，共同對(duì)電纜輻照區(qū)進(jìn)行冷卻，并完成對(duì)紫外燈源和反光罩的冷卻，以紫外輻射燈源的溫度為控制基準(zhǔn)，能夠同時(shí)滿足紫外輻照系統(tǒng)中各相關(guān)部分對(duì)冷卻的要求。上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其組成包括:控制柜，所述的控制柜控制一個(gè)交聯(lián)輻照單元或者兩個(gè)以上串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元，所述的交聯(lián)輻照單元包括殼體，所述的殼體上具有出風(fēng)口通過(guò)排風(fēng)管道連接排風(fēng)風(fēng)機(jī)，電纜由入纜口進(jìn)入所述的殼體然后沿其軸線由出纜口穿出，所述的殼體沿周向均布一組整流箱，所述的整流箱里面安裝弧形反光罩，每個(gè)所述的整流箱對(duì)應(yīng)有進(jìn)風(fēng)口通過(guò)進(jìn)風(fēng)管道連接進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述的反光罩里面裝有紫外燈源，熱電偶穿過(guò)所述的整流箱和反光罩并且頭部靠近紫外燈源。所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的控制柜上裝有控制所述的進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)變頻器、控制所述的排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)變頻器以及與所述的熱電偶連接的溫控儀表和顯不儀表。所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的弧形反光罩固定在所述的整流箱的外殼上，且與所述的整流箱的外殼間的狹縫形成兩個(gè)矩形射流噴嘴，所述的整流箱里面安裝分流板將整流箱分為兩個(gè)部分，一部分與進(jìn)風(fēng)口連通，另一部分與射流噴嘴連通。所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的進(jìn)風(fēng)口處裝有調(diào)風(fēng)板。所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的交聯(lián)輻射單元的殼體為多棱柱體或圓柱體，所述的殼體由固定在機(jī)架上的箱座與相對(duì)于箱座能夠開(kāi)合的上箱蓋組成。所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元中相鄰兩個(gè)交聯(lián)輻照單元的進(jìn)風(fēng)口周向布置的相位差為60°?；跉饬鞯牡蛪壕垡蚁╇娎|輻照的冷卻方法，包括:冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，氣流在冷卻過(guò)程中依次通過(guò)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)、輻照單元風(fēng)道入口、整流箱，然后以射流的形式依次對(duì)交聯(lián)輻照區(qū)、紫外輻射燈源和反光罩進(jìn)行冷卻，最后通過(guò)輻照箱排風(fēng)口和排風(fēng)風(fēng)機(jī)排出室外，冷卻過(guò)程中，由溫控儀表通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的供電頻率，冷卻系統(tǒng)采用的是閉環(huán)反饋控制。上述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，所述的反光罩為流道的一部分，在氣流進(jìn)入交聯(lián)輻照區(qū)之前完成對(duì)反光罩的一次冷卻；保證氣流先通過(guò)交聯(lián)輻照區(qū)，對(duì)交聯(lián)電纜的冷卻效果，然后經(jīng)過(guò)反射和繞流的氣體中，部分吹向燈源并對(duì)其完成冷卻功能，部分吹向反光罩并對(duì)反光罩進(jìn)行二次冷卻；射流之前的風(fēng)道中為正壓，射流之后的風(fēng)道中為負(fù)壓，保證含有臭氧和經(jīng)過(guò)熱交換的氣體直接排出室外而不進(jìn)入生產(chǎn)車間；該輻照單元可根據(jù)需要沿軸向進(jìn)行組合。基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，首先通過(guò)溫控儀表設(shè)定基準(zhǔn)溫度，然后啟動(dòng)輻照系統(tǒng)，同單元中一組紫外燈源的溫度能夠由顯示儀表實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)其中一個(gè)紫外燈源的溫度達(dá)到某一小于基準(zhǔn)溫度的值時(shí)即A值時(shí)，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，冷卻氣流開(kāi)始流動(dòng)，當(dāng)其中一個(gè)紫外燈源的溫度超過(guò)A值一定量時(shí)，經(jīng)溫控儀表進(jìn)行的PID計(jì)算，然后發(fā)出指令，通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器和排風(fēng)變頻器增大進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而增大進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，增強(qiáng)冷卻效果，從而使基準(zhǔn)紫外燈源的溫度降低，在冷卻氣流的作用下，其他紫外燈源的溫度同時(shí)降低，直至基準(zhǔn)紫外燈源的溫度接近A值，在溫控儀表的控制下，冷卻氣流量遞減，減弱冷卻效果；反之，如果其中一個(gè)紫外燈源的溫度低于A值一定量時(shí)，經(jīng)溫控儀表進(jìn)行PID計(jì)算，然后發(fā)出指令，通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器和排風(fēng)變頻器減小進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而減少進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，減弱冷卻效果，從而使基準(zhǔn)紫外燈源的溫度升高，在冷卻氣流的作用下，其他兩個(gè)紫外燈源的溫度同時(shí)升高，直至基準(zhǔn)紫外燈源的溫度接近A值，在溫控儀表的控制下，冷卻氣流量遞增，增強(qiáng)冷卻效果；如此反復(fù)，從而達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的冷卻過(guò)程。有益效果:
1.本發(fā)明由于溫控的需要，冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)中，氣流在冷卻過(guò)程中依次通過(guò)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)、輻照單元風(fēng)道入口、整流箱，然后以射流的形式依次對(duì)交聯(lián)輻照區(qū)、紫外輻射燈源和反光罩進(jìn)行冷卻，最后通過(guò)輻照箱排風(fēng)口和排風(fēng)風(fēng)機(jī)排出室外。該冷卻系統(tǒng)的溫控目標(biāo)是紫外燈源的實(shí)際溫度，根據(jù)燈源的實(shí)際溫度，由溫控儀表通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的供電頻率，以達(dá)到調(diào)整冷卻介質(zhì)流量的目的，因此冷卻系統(tǒng)采用的是閉環(huán)反饋控制原理。以紫外輻射燈源溫度為控制基準(zhǔn)，這樣既保證了紫外光的正常產(chǎn)生，又能達(dá)到其他的冷卻要求；反光罩為流道的一部分，在氣流進(jìn)入交聯(lián)輻照區(qū)之前完成對(duì)反光罩的一次冷卻；保證氣流先通過(guò)交聯(lián)輻照區(qū)，對(duì)交聯(lián)電纜的冷卻效果好，然后經(jīng)過(guò)反射和繞流的氣體中，部分吹向燈源并對(duì)其完成冷卻功能，部分吹向反光罩并對(duì)反光罩進(jìn)行二次冷卻；射流之前的風(fēng)道中為正壓，射流之后的風(fēng)道中為負(fù)壓，保證含有臭氧和經(jīng)過(guò)熱交換的氣體直接排出室外而不進(jìn)入生產(chǎn)車間；該輻照單元可根據(jù)需要沿軸向進(jìn)行任意數(shù)量的組合；該冷卻系統(tǒng)還適用于立式交聯(lián)輻照箱。本發(fā)明在安裝調(diào)試同單元中三個(gè)紫外光源溫度達(dá)到溫差之后，無(wú)論冷卻氣流的進(jìn)氣溫度如何，在冷卻過(guò)程中均能使三個(gè)燈源的溫差始終處于允許的范圍。


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圖1:電纜紫外交聯(lián)輻照單元的正視圖。圖2:圖1的左視圖。圖3:交聯(lián)輻照單元的冷卻原理圖。圖4:整流箱立體圖。圖5:圖1的B-B剖面俯視展開(kāi)圖。圖6:圖1的B-B剖面仰視展開(kāi)圖。圖7:與圖1中所示的電纜紫外交聯(lián)輻照單元的進(jìn)風(fēng)口周向布置的相位差為60°的電纜紫外交聯(lián)輻照單元。圖8:圖7的左視圖。圖9:整流箱橫截面的速度云圖。圖10:整流箱對(duì)軸截面的速度云圖。圖11:交聯(lián)輻照單元軸向冷卻效果圖。圖12:兩個(gè)紫外輻射單元的組合。圖13:三個(gè)紫外輻射單元的組合。圖14:四個(gè)紫外輻射單元的組合。圖中1.控制柜2.交聯(lián)輻照單元3.殼體4.出風(fēng)口 5.排風(fēng)管道6.排風(fēng)風(fēng)機(jī)
7.電纜8.入纜口 9.出纜口 10.整流箱11.反光罩12.進(jìn)風(fēng)口 13.進(jìn)風(fēng)管道
14.進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)15.紫外燈源16.熱電偶17.進(jìn)風(fēng)變頻器18.排風(fēng)變頻器19.溫控儀表
20.顯示儀表21.射流噴嘴22.分流板23.調(diào)風(fēng)板24.箱座25.上箱蓋。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例1:
基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其組成包括:控制柜1，所述的控制柜控制一個(gè)交聯(lián)輻照單元2或者兩個(gè)以上串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元2，所述的交聯(lián)輻照單元包括殼體3，所述的殼體上具有出風(fēng)口 4通過(guò)排風(fēng)管道5連接排風(fēng)風(fēng)機(jī)6，電纜7由入纜口 8進(jìn)入所述的殼體然后沿其軸線由出纜口 9穿出，所述的殼體沿周向均布一組整流箱10，所述的整流箱里面安裝弧形反光罩11，每個(gè)所述的整流箱對(duì)應(yīng)有進(jìn)風(fēng)口 12通過(guò)進(jìn)風(fēng)管道13連接進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)14，所述的反光罩里面裝有紫外燈源15，熱電偶16穿過(guò)所述的整流箱和反光罩并且頭部靠近紫外燈源。實(shí)施例2:
所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的控制柜上裝有控制所述的進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)變頻器17、控制所述的排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)變頻器18以及與所述的熱電偶連接的溫控儀表19和顯示儀表20。溫控儀表能夠讀取交聯(lián)輻照單元中熱電偶的熱信號(hào)，該信號(hào)能夠反映其對(duì)應(yīng)的紫外燈源的實(shí)際溫度，此溫度是溫控儀表的控制基準(zhǔn)。交聯(lián)福照單元的一組熱電偶的熱信號(hào)均能傳遞給顯示儀表，通過(guò)顯示儀表可以實(shí)時(shí)讀取該單元中紫外燈源的實(shí)際溫度。通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器與排風(fēng)變頻器，可分別控制進(jìn)風(fēng)電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到調(diào)整進(jìn)風(fēng)流量和排風(fēng)流量，從而達(dá)到對(duì)交聯(lián)輻照單元中的反光罩、交聯(lián)輻照區(qū)和紫外燈源進(jìn)行冷卻的目的。實(shí)施例3:
所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的弧形反光罩固定在所述的整流箱的外殼上，且與所述的整流箱的外殼間的狹縫形成兩個(gè)矩形射流噴嘴21，所述的整流箱里面安裝分流板22將整流箱分為兩個(gè)部分，一部分與進(jìn)風(fēng)口連通，另一部分與射流噴嘴連通。實(shí)施例4:
所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的進(jìn)風(fēng)口處裝有調(diào)風(fēng)板23。實(shí)施例5:
所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的交聯(lián)輻射單元的殼體為多棱柱體或圓柱體，所述的殼體由固定在機(jī)架上的箱座24與相對(duì)于箱座能夠開(kāi)合的上箱蓋25組成。實(shí)施例6:
所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，所述的串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元中相鄰兩個(gè)交聯(lián)輻照單元的進(jìn)風(fēng)口周向布置的相位差為60°。工作過(guò)程:
以每個(gè)交聯(lián)輻照單元中安裝三個(gè)整流箱為例進(jìn)行說(shuō)明:如圖3所示:
由進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)加壓鼓入的室溫氣流，通過(guò)進(jìn)風(fēng)管道，分別由各個(gè)整流箱的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入整流箱中，在整流箱中，經(jīng)分流板分流后，從整流箱外殼兩側(cè)邊與反光罩兩側(cè)邊形成的兩個(gè)矩形射流噴嘴噴出，與相鄰整流箱射流噴嘴噴出的氣流共同形成軸線正對(duì)電纜的氣體射流，在此過(guò)程中，氣流直接沖刷反光罩的背面，形成對(duì)反光罩的一次降溫，三股射流經(jīng)過(guò)相互作用和電纜的反射，構(gòu)成三股反射氣流，分別吹向三個(gè)紫外燈源和反光罩，形成對(duì)紫外燈源的降溫和反光罩的二次冷卻，之后在排風(fēng)風(fēng)機(jī)的作用下，經(jīng)過(guò)熱交換的氣體由出風(fēng)口和排風(fēng)管道，在排風(fēng)風(fēng)機(jī)的作用下排出室外。在流動(dòng)冷卻過(guò)程中，自進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)始，至射流噴嘴的氣路中，氣流均為正壓，該區(qū)氣體中不含臭氧；自射流噴嘴開(kāi)始，至排風(fēng)風(fēng)機(jī)為止，包括交聯(lián)輻照箱中除整流箱所有容積均為氣體負(fù)壓區(qū)，在該區(qū)中，含有由紫外線作用產(chǎn)生的臭氧，由于負(fù)壓的作用，臭氧只能沿排風(fēng)管道，經(jīng)由排風(fēng)風(fēng)機(jī)排出室外，而不會(huì)發(fā)生外泄現(xiàn)象。在冷卻系統(tǒng)的冷卻作用下，處于同一個(gè)單元中的三個(gè)紫外燈管源的溫度應(yīng)接近，且滿足溫度范圍要求，因此必須在安裝調(diào)試時(shí)能夠分別對(duì)燈源冷卻的氣流量進(jìn)行相對(duì)調(diào)整，以使三個(gè)燈源的溫度達(dá)到要求。該過(guò)程是通過(guò)分別調(diào)整三個(gè)進(jìn)風(fēng)管中調(diào)風(fēng)板的角度達(dá)到的，調(diào)風(fēng)板的角度增大，該管中的氣流量相對(duì)增大，反之，則相對(duì)減少。以每個(gè)交聯(lián)輻照單元中安裝三個(gè)整流箱為例進(jìn)行說(shuō)明:如圖3所示，說(shuō)明對(duì)三個(gè)燈源的相對(duì)冷卻氣流量的調(diào)節(jié)過(guò)程:
通過(guò)顯示儀表，可實(shí)時(shí)觀察三個(gè)燈源的溫度，規(guī)定三個(gè)整流箱中的燈源分別為I號(hào)燈源、2號(hào)燈源、3號(hào)燈源。當(dāng)I號(hào)燈源溫度最高，則調(diào)小I號(hào)擋風(fēng)板或同時(shí)增大2號(hào)擋風(fēng)板和3號(hào)擋風(fēng)板的角度，然后通過(guò)顯示儀表觀察調(diào)整后三個(gè)燈管的相對(duì)溫度；如果I號(hào)燈源的溫度最低，則調(diào)大I號(hào)擋風(fēng)板或同時(shí)減小2號(hào)擋風(fēng)板和3號(hào)擋風(fēng)板的角度，然后通過(guò)顯示儀表20觀察調(diào)整后三個(gè)燈管的相對(duì)溫度。同理，如其他燈管的溫度最高或最低時(shí)，仍按此步驟進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整差值的大小可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，如此經(jīng)過(guò)多次調(diào)整操作后，即可使處于同一區(qū)中的三個(gè)燈管的溫度達(dá)到允許的溫差范圍。實(shí)施例7:
基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，包括:冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，氣流在冷卻過(guò)程中依次通過(guò)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)、輻照單元風(fēng)道入口、整流箱，然后以射流的形式依次對(duì)交聯(lián)輻照區(qū)、紫外輻射燈源和反光罩進(jìn)行冷卻，最后通過(guò)輻照箱排風(fēng)口和排風(fēng)風(fēng)機(jī)排出室外，冷卻過(guò)程中，由溫控儀表通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的供電頻率，冷卻系統(tǒng)采用的是閉環(huán)反饋控制。上述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，所述的反光罩為流道的一部分，在氣流進(jìn)入交聯(lián)輻照區(qū)之前完成對(duì)反光罩的一次冷卻；保證氣流先通過(guò)交聯(lián)輻照區(qū)，對(duì)交聯(lián)電纜的冷卻效果，然后經(jīng)過(guò)反射和繞流的氣體中，部分吹向燈源并對(duì)其完成冷卻功能，部分吹向反光罩并對(duì)反光罩進(jìn)行二次冷卻；射流之前的風(fēng)道中為正壓，射流之后的風(fēng)道中為負(fù)壓，保證含有臭氧和經(jīng)過(guò)熱交換的氣體直接排出室外而不進(jìn)入生產(chǎn)車間；該輻照單元可根據(jù)需要沿軸向進(jìn)行組合。實(shí)施例8:
基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，首先通過(guò)溫控儀表設(shè)定基準(zhǔn)溫度，然后啟動(dòng)輻照系統(tǒng)，同單元中一組紫外燈源的溫度能夠由顯示儀表實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)其中一個(gè)紫外燈源的溫度達(dá)到某一小于基準(zhǔn)溫度的值時(shí)即A值時(shí)，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，冷卻氣流開(kāi)始流動(dòng)，當(dāng)其中一個(gè)紫外燈源的溫度超過(guò)A值一定量時(shí)，經(jīng)溫控儀表進(jìn)行的PID計(jì)算，然后發(fā)出指令，通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器和排風(fēng)變頻器增大進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而增大進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，增強(qiáng)冷卻效果，從而使基準(zhǔn)紫外燈源的溫度降低，在冷卻氣流的作用下，其他紫外燈源的溫度同時(shí)降低，直至基準(zhǔn)紫外燈源的溫度接近A值，在溫控儀表的控制下，冷卻氣流量遞減，減弱冷卻效果；反之，如果其中一個(gè)紫外燈源的溫度低于A值一定量時(shí)，經(jīng)溫控儀表進(jìn)行PID計(jì)算，然后發(fā)出指令，通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器和排風(fēng)變頻器減小進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而減少進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，減弱冷卻效果，從而使基準(zhǔn)紫外燈源的溫度升高，在冷卻氣流的作用下，其他兩個(gè)紫外燈源的溫度同時(shí)升高，直至基準(zhǔn)紫外燈源的溫度接近A值，在溫控儀表的控制下，冷卻氣流量遞增，增強(qiáng)冷卻效果；如此反復(fù)，從而達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的冷卻過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其組成包括:控制柜，其特征是:所述的控制柜控制一個(gè)交聯(lián)輻照單元或者兩個(gè)以上串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元，所述的交聯(lián)輻照單元包括殼體，所述的殼體上具有出風(fēng)口通過(guò)排風(fēng)管道連接排風(fēng)風(fēng)機(jī)，電纜由入纜口進(jìn)入所述的殼體然后沿其軸線由出纜口穿出，所述的殼體沿周向均布一組整流箱，所述的整流箱里面安裝弧形反光罩，每個(gè)所述的整流箱對(duì)應(yīng)有進(jìn)風(fēng)口通過(guò)進(jìn)風(fēng)管道連接進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述的反光罩里面裝有紫外燈源，熱電偶穿過(guò)所述的整流箱和反光罩并且頭部靠近紫外燈源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其特征是:所述的控制柜上裝有控制所述的進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)變頻器、控制所述的排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)變頻器以及與所述的熱電偶連接的溫控儀表和顯示儀表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其特征是:所述的弧形反光罩固定在所述的整流箱的外殼上，且與所述的整流箱的外殼間的狹縫形成兩個(gè)矩形射流噴嘴，所述的整流箱里面安裝分流板將整流箱分為兩個(gè)部分，一部分與進(jìn)風(fēng)口連通，另一部分與射流噴嘴連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其特征是:所述的進(jìn)風(fēng)口處裝 有調(diào)風(fēng)板，所述的交聯(lián)輻射單元的殼體為多棱柱體或圓柱體，所述的殼體由固定在機(jī)架上的箱座與相對(duì)于箱座能夠開(kāi)合的上箱蓋組成，所述的串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元中相鄰兩個(gè)交聯(lián)輻照單元的進(jìn)風(fēng)口周向布置的相位差為60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置，其特征是:所述的進(jìn)風(fēng)口處裝有調(diào)風(fēng)板，所述的交聯(lián)輻射單元的殼體為多棱柱體或圓柱體，所述的殼體由固定在機(jī)架上的箱座與相對(duì)于箱座能夠開(kāi)合的上箱蓋組成，所述的串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元中相鄰兩個(gè)交聯(lián)輻照單元的進(jìn)風(fēng)口周向布置的相位差為60°。
6.一種基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，包括:冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，其特征是:冷卻介質(zhì)采用室溫氣流，每個(gè)輻照單元均配備單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，氣流在冷卻過(guò)程中依次通過(guò)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)、輻照單元風(fēng)道入口、整流箱，然后以射流的形式依次對(duì)交聯(lián)輻照區(qū)、紫外輻射燈源和反光罩進(jìn)行冷卻，最后通過(guò)輻照箱排風(fēng)口和排風(fēng)風(fēng)機(jī)排出室外，冷卻過(guò)程中，由溫控儀表通過(guò)變頻器自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的供電頻率，冷卻系統(tǒng)采用的是閉環(huán)反饋控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，其特征是:所述的反光罩為流道的一部分，在氣流進(jìn)入交聯(lián)輻照區(qū)之前完成對(duì)反光罩的一次冷卻；保證氣流先通過(guò)交聯(lián)輻照區(qū)，對(duì)交聯(lián)電纜的冷卻效果，然后經(jīng)過(guò)反射和繞流的氣體中，部分吹向燈源并對(duì)其完成冷卻功能，部分吹向反光罩并對(duì)反光罩進(jìn)行二次冷卻；射流之前的風(fēng)道中為正壓，射流之后的風(fēng)道中為負(fù)壓，保證含有臭氧和經(jīng)過(guò)熱交換的氣體直接排出室外而不進(jìn)入生產(chǎn)車間；該輻照單元可根據(jù)需要沿軸向進(jìn)行組合。
8.一種基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照的冷卻方法，其特征是:首先通過(guò)溫控儀表設(shè)定基準(zhǔn)溫度，然后啟動(dòng)輻照系統(tǒng)，同單元中一組紫外燈源的溫度能夠由顯示儀表實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)其中一個(gè)紫外燈源的溫度達(dá)到某一小于基準(zhǔn)溫度的值時(shí)即A值時(shí)，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，冷卻氣流開(kāi)始流動(dòng)，當(dāng)其中一個(gè)紫外燈源的溫度超過(guò)A值一定量時(shí)，經(jīng)溫控儀表進(jìn)行的PID計(jì)算，然后發(fā)出指令，通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器和排風(fēng)變頻器增大進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而增大進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，增強(qiáng)冷卻效果，從而使基準(zhǔn)紫外燈源的溫度降低，在冷卻氣流的作用下，其他紫外燈源的溫度同時(shí)降低，直至基準(zhǔn)紫外燈源的溫度接近A值，在溫控儀表的控制下，冷卻氣流量遞減，減弱冷卻效果；反之，如果其中一個(gè)紫外燈源的溫度低于A值一定量時(shí)，經(jīng)溫控儀表進(jìn)行PID計(jì)算，然后發(fā)出指令，通過(guò)進(jìn)風(fēng)變頻器和排風(fēng)變頻器減小進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的供電頻率，進(jìn)而減少進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，減弱冷卻效果，從而使基準(zhǔn)紫外燈源的溫度升高，在冷卻氣流的 作用下，其他兩個(gè)紫外燈源的溫度同時(shí)升高，直至基準(zhǔn)紫外燈源的溫度接近A值，在溫控儀表的控制下，冷卻氣流量遞增，增強(qiáng)冷卻效果；如此反復(fù)，從而達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的冷卻過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于氣流的低壓聚乙烯電纜輻照冷卻裝置。對(duì)于紫外交聯(lián)設(shè)備，良好冷卻效果的冷卻系統(tǒng)是急需解決的問(wèn)題。本發(fā)明的組成包括控制柜(1)，所述的控制柜控制一個(gè)交聯(lián)輻照單元(2)或者兩個(gè)以上串聯(lián)在一起的交聯(lián)輻照單元(2)，所述的交聯(lián)輻照單元包括殼體(3)，殼體上具有出風(fēng)口(4)通過(guò)排風(fēng)管道(5)連接排風(fēng)風(fēng)機(jī)(6)，電纜(7)由入纜口(8)進(jìn)入殼體然后沿其軸線由出纜口(9)穿出，殼體沿周向均布一組整流箱(10)，整流箱里面安裝弧形反光罩(11)，每個(gè)整流箱對(duì)應(yīng)有進(jìn)風(fēng)口(12)通過(guò)進(jìn)風(fēng)管道(13)連接進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)(14)，反光罩里面裝有紫外燈源(15)，熱電偶(16)穿過(guò)整流箱和反光罩并且頭部靠近紫外燈源。本發(fā)明用于電纜紫外光交聯(lián)輻照設(shè)備冷卻。
文檔編號(hào)H01B13/06GK103177822SQ201110458598
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者趙洪, 路一萍, 李迎, 王暄, 郝廣平, 鄭海峰, 姜喜雙, 袁明杰 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)