電磁除鐵器散熱用板式整體熱管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，屬于強(qiáng)化傳熱技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]電磁除鐵器是一種利用強(qiáng)大磁場吸引力來清除物料輸送帶上鐵磁性雜質(zhì)的設(shè)備。該設(shè)備及其清除工作具有如下作用:一是保護(hù)輸送帶不受鐵磁性雜質(zhì)的損壞；二是保證后續(xù)設(shè)備，如破碎機(jī)、研磨機(jī)、鍋爐等的安全穩(wěn)定工作；三是保證或提高相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量，如不去除鐵磁性雜質(zhì)將嚴(yán)重影響陶瓷產(chǎn)品的色澤；四是提高港口物料輸送的質(zhì)量，以滿足客戶要求?；陔姶懦F器的功用，該設(shè)備廣泛應(yīng)用于礦山、化工、火力發(fā)電、水泥、玻璃、陶瓷、建材、食品及飼料加工、港口航運(yùn)等行業(yè)。
[0003]電磁除鐵器實際是利用電磁轉(zhuǎn)換原理來工作的，理論講，相同功率下電磁除鐵器的電磁吸力與其線圈流過的電流平方成正比，故電流越大吸力就越大，除鐵能力越強(qiáng)。但物理原理同時指出，線圈是電阻，電流越大產(chǎn)生的熱量越大、溫度越高，而溫度提高將使線圈電阻進(jìn)一步增大，電阻增大又產(chǎn)生更多熱量，從而形成一種負(fù)向循環(huán)。在這種情況下，只能出現(xiàn)兩種結(jié)果，一是線圈或設(shè)備高溫?fù)p壞或燒毀，二是降低電流使除鐵性能下降。
[0004]基于上述電磁除鐵器的工作原理，可以看出，為保證電磁除鐵器安全穩(wěn)定長期運(yùn)行，必須要能快速及時把熱量散發(fā)出去，對于大型電磁除鐵器尤其如此。
[0005]眾所周知，熱管稱為熱的超導(dǎo)體，優(yōu)異的導(dǎo)熱能力使其很早就在電磁除鐵器上得到應(yīng)用。對現(xiàn)行市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，熱管已成為電磁除鐵器最主要的散熱方式，廠家及市場皆視其為一種有效的技術(shù)手段。
[0006]但是，隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的日益擴(kuò)大，電磁除鐵器越來越大型化，相應(yīng)，其功率及發(fā)熱量也越來越大，目前大型電磁除鐵器的發(fā)熱功率已達(dá)40?50千瓦，前述熱問題就顯得更為突出，且散熱的技術(shù)難度也越來越高。從目前使用的實際情況看，現(xiàn)有的熱管散熱技術(shù)已不敷應(yīng)對，故研發(fā)適合于電磁除鐵器的新的熱管散熱技術(shù)，對電磁除鐵器有重要的現(xiàn)實意義。
[0007]中國專利02258232.0提出了一種熱管冷卻技術(shù)，其特點是把多根熱管安裝夾持在兩塊起導(dǎo)熱作用的鋁板中，從而把熱量導(dǎo)出線圈。分析發(fā)現(xiàn)該專利存在如下不足:一是存在鋁板的導(dǎo)熱熱阻；二是存在熱管與鋁板的接觸熱阻；三是鋁板需半月形圓弧槽及眾多螺釘孔，加工及安裝都較為復(fù)雜；四是散熱翅片與冷凝段嵌套安裝，安裝較為復(fù)雜，且金屬間存在接觸熱阻；五是導(dǎo)熱板厚度不均，會導(dǎo)致線圈溫度略微不均。中國專利200710133466.9提出了一種熱管散熱技術(shù)，其特點是多根熱管彼此嵌接形成整體，整體插入線圈中把熱量導(dǎo)出。分析發(fā)現(xiàn)該專利存在如下不足:一是存在凹凸結(jié)構(gòu)的熱管加工及安裝較為復(fù)雜；二是相嵌部分既存在接觸熱阻也存在金屬熱阻；三是相嵌后的平面不能保證較好的平面度；四是消耗的金屬材料較多。中國專利200920232862.1提出的熱管散熱技術(shù)，其特點是多根熱管以一定間隔并排水平插入線圈，線圈與熱管只能點接觸，接觸面積過小，且間隔的熱阻非常大。中國專利88105470.4提出的熱管散熱技術(shù)，其特點是多根熱管豎直插入線圈中，并在熱管周圍空隙填充導(dǎo)熱填料，其不足之處有:熱管與線圈點接觸，接觸面積過??；填料導(dǎo)熱系數(shù)相對金屬而言仍是不良導(dǎo)體，熱阻大；熱管從除鐵器上部伸出，不利于自然散熱。中國專利200710134552.1提出了一種整體熱管技術(shù)，其特點是:熱管由環(huán)形容器、中間隔板及管狀陣列形成，線圈置于環(huán)狀容器形成蒸發(fā)段，管狀陣列為冷凝段，位于電磁除鐵器上部。其不足如下:一是線圈引出導(dǎo)線很難解決密封問題，從而破壞熱管真空度；二是鋁質(zhì)的冷凝段與鋼材的中間隔板不易焊接；三是管狀陣列冷凝段從除鐵器上部豎直引出，不利于采用自然對流方式散熱。
[0008]從上述公開的技術(shù)文件可以看出，由于現(xiàn)有技術(shù)中熱管結(jié)構(gòu)存在的缺陷，導(dǎo)致目前研宄開發(fā)的電磁除鐵器的熱管散熱技術(shù)還存在散熱效果欠佳、溫度過高、溫度不均等問題，其共性缺陷是:1、附加熱阻較多，如金屬熱阻、接觸熱阻、填料熱阻等，導(dǎo)致熱管散熱性能下降，散熱效果欠佳；2、形式上是將多個熱管整體安裝在除鐵器的電磁線圈中，但實際散熱過程是各熱管單獨(dú)運(yùn)行，相互之間沒有匹配或不能形成互補(bǔ)，導(dǎo)致電磁線圈中局部散熱效果的好壞，完全由處于該處的熱管的散熱效果決定，由于電磁線圈本身存在發(fā)熱不均勻的現(xiàn)象，因此，電磁線圈中發(fā)熱量較大的局部區(qū)域溫度持續(xù)維持高位，影響電磁線圈的正常使用，嚴(yán)重時，導(dǎo)致電磁線圈燒毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單可靠、傳熱能力強(qiáng)、性價比高的電磁除鐵器散熱用板式整體熱管。
[0010]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，是采用下述方案實現(xiàn)的:
[0011]所述板式整體熱管，包括一矩形平板，在所述矩形平板上均布有相互平行的蒸發(fā)槽道，所述蒸發(fā)槽道處于所述矩形平板上、下表面之間，其軸線平行于所述矩形平板上、下表面；所述蒸發(fā)槽道從所述矩形平板厚度方向的第一側(cè)面延伸并貫穿與所述第一側(cè)面平行的第二側(cè)面；
[0012]在所述矩形平板中心設(shè)有一通孔，所述通孔的軸線垂直于所述矩形平板上、下表面；
[0013]在所述通孔的圓周上設(shè)有一空心環(huán)，貫穿通孔圓周的蒸發(fā)槽道與所述空心環(huán)的內(nèi)腔連通；
[0014]在所述矩形平板的所述第一側(cè)面及第二側(cè)面各設(shè)有分汽管，所述分汽管為兩端封閉的空心管，處于所述第一側(cè)面及第二側(cè)面的蒸發(fā)槽道端口與設(shè)置于相應(yīng)側(cè)面的分汽管內(nèi)腔連通；在每一個分汽管上都設(shè)置有與分汽管內(nèi)腔連通的直翅片管。
[0015]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，以平行或垂直于蒸發(fā)槽道軸線的縱切面，過通孔圓心將所述板式整體熱管裁切為2塊或4塊單體，在每一塊單體中具有蒸發(fā)槽道端口的切口斷面設(shè)置均衡管，所述均衡管一端封閉，另一端與空心環(huán)連通，其側(cè)面與過切口斷面的蒸發(fā)槽道端口連通。
[0016]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述矩形平板厚度為10-50_，優(yōu)選的厚度為10-30mm。
[0017]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述蒸發(fā)槽道或分汽管的橫截面為菱形、矩形、正方形、平行四邊形、梯形、正六邊形、圓形、橢圓形中的一種；
[0018]所述蒸發(fā)槽道的橫截面積為100?2500mm2，優(yōu)選為150?1600mm2，更優(yōu)選為200 ?900mm2;
[0019]所述分汽管的橫截面積為所述蒸發(fā)槽道橫截面積的I?12倍，優(yōu)選為2?10倍，更優(yōu)選為3?8倍。
[0020]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述空心環(huán)或均衡管的橫截面為矩形、正方形，空心環(huán)或均衡管橫截面積100?5000mm2，優(yōu)選為200?3000mm2，更優(yōu)選橫截面積為 300 ?2000mm2。
[0021]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述直翅片管通過彎管連接在分汽管上，所述直翅片管與彎管焊接成一體。
[0022]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，在分汽管上沿軸向均勻設(shè)置1-3行冷端孔14，所述直翅片管安裝在冷端孔上。
[0023]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述直翅片管的軸線與所述矩形平板上表面的夾角α為:30° < α <90°，優(yōu)選為:75° < α < 90°，最優(yōu)為α = 90°。
[0024]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述矩形平板、空心環(huán)、分汽管、均衡管、直翅片管、彎管的材質(zhì)選自鋁合金或銅合金。
[0025]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述直翅片管采用熱拉伸或熱擠壓工藝成型，直翅片管上端封閉。
[0026]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，所述蒸發(fā)槽道采用熱擠壓或熱拉伸工藝成型。
[0027]本發(fā)明一種電磁除鐵器散熱用板式整體熱管，工質(zhì)選自丙酮、去離子蒸餾水、乙醇、甲醇中的一種。
[0028]本發(fā)明的技術(shù)效果
[0029]本發(fā)明提出的板式整體熱管應(yīng)用在電磁除鐵器上具有以下良好效果及優(yōu)點:
[0030]所述板式整體熱管大體上可看作由蒸發(fā)端、分汽管、冷凝端三大部分組成。所述蒸發(fā)端由空心環(huán)、設(shè)于矩形平板中的蒸發(fā)槽道、均衡管組成。所述冷凝端由直翅片管、彎管組成。分汽管把蒸發(fā)端、冷凝端連成一體，使其內(nèi)部空間互相聯(lián)系融為一體，形成一個網(wǎng)絡(luò)，這種結(jié)構(gòu)的熱管，可使蒸發(fā)端工質(zhì)壓力、溫度、流量保持自動平衡，從而獲得如下效果:一與線圈接觸良好，消除了諸如夾板、填充物帶來的熱阻和有關(guān)接觸熱阻；二內(nèi)部工質(zhì)熱力狀態(tài)及流動狀態(tài)穩(wěn)定均勻，矩形平板導(dǎo)熱均勻，可使線圈溫度均勻并有效消除線圈局部高溫。所述分汽管一邊與蒸發(fā)槽道端口相連，另一邊均布具有軸線與矩形平板上表面呈30°?90°夾角直翅片管的冷凝端，分汽管的這一空間結(jié)構(gòu)既可以對蒸汽進(jìn)行整流，使蒸汽均勻分配給冷凝端，提高冷凝端整體散熱能力，又可以使冷凝液均勻回流到蒸發(fā)端，提高蒸發(fā)端內(nèi)工質(zhì)的熱力狀態(tài)與流動狀態(tài)的均勻性；所述分汽管上設(shè)置的冷凝端，可以根據(jù)情況布置1-3排，可滿足更大的散熱需要；所述直翅片管由整體擠壓或整體拉伸成型，無套裝翅片管的接觸熱阻，傳熱能力強(qiáng)。所述直翅片管呈豎直狀排列在電磁除鐵器殼體之外，便于采取自然對流散熱，免去動力及動力帶來的不穩(wěn)定因素。所述蒸發(fā)槽道采用整體擠壓或整體拉伸成型，成本低，承壓能力強(qiáng)。所述板式整體熱管與采用獨(dú)立多熱管組成的散熱器相比，有更強(qiáng)的散熱能力、更好的均溫效果、更高的加工安裝效率、更低的產(chǎn)生成本。
【附圖說明】
[0031]附圖1為本發(fā)明實施例1的主視圖。
[0032]附圖2為附圖1的俯視圖。
[0033]附圖3為附圖2