辊筒是人类伟大的发明,机器上大部分辊筒是不需要加热的,但少数辊筒需要,我们叫做加热辊。
加热辊大范围的应用于造纸、印刷、打印、复印、纺织、橡胶、塑料、化纤等行业中预热、烘干、定型、层压、压纹、压花、复合等生产的基本工艺,大多数都用在产品的加热及热加工。通过某种方式对辊加热,辊通过转动将辊上运行的产品做加热。
根据加热方式的不同,加热辊可大致分为流体加热和电加热两大类。其中流体加热主要有导热油、水、蒸汽这三种介质;电加热大致上可以分为电热管直接加热和电磁感应加热两种。
这是最常用的一种加热辊,目前在用的加热辊大都采用导热油加热。优点是结构相对简单,造价低。不足是长时间使用后容易结垢,导致温度不均匀;受限于导热油本身的性质,温度不能太高(一般不高于250℃);需要外接油泵循环,通过旋转接头接入辊筒,不但额外浪费能源,还存在漏油的隐患。
水加热辊的辊筒结构类似于导热油加热辊,造价同样较低。受限于水温(开放系统下不超过100℃),辊面温度很难超过80℃。如果用的普通自来水,辊筒内壁也存在结水垢的问题;外接水泵循环还有额外的能源浪费。
蒸汽加热辊通过旋转接头外接蒸汽供热管道将蒸汽通入辊内加热。辊筒结构相对比较简单,造价低。同样,受限于蒸汽压力随温度上升而迅速上升,辊筒温度也不太高(一般不超过180℃)。随国家对锅炉使用的限制,蒸汽加热辊的数量正在快速下降。
现有电加热辊中的电热棒与辊筒并非完全接触,所以热量传递存在传导和辐射两种方式。如果不处理好热量合理传递问题,辊筒温度的均匀性往往不佳。为此,很多厂商在辊壁上开有油孔,将导热油灌入其中,这样,通过导热油的均热作用,可以让辊温变得更均匀。但若遇到热量消耗特别大的情况,不均匀的现象还是会很严重。另外,灌入导热油也会存安全问题,媒体有报道因为导热油受热膨胀而导致辊筒涨裂的现象。
这是加热辊中技术上的含金量最高的一种,由日本特电株式会社于1964年发明。经过50多年的发展,该公司至今仍然垄断高端加热辊市场。电磁感应加热辊不仅能实现很高的辊温(500℃以上),而且清洁、节能。嵌入好的均温技术之后,也可以做到温度均匀性良好。因此,电磁感应加热辊是许多高端材料理想的加热和加工工具。同时,由于结构复杂,其造价也必然高企。这也是限制电磁感应加热辊大规模应用的最大障碍。
独特的能量密度发布技术,让辊筒实现高效加热的同时,表面温度均匀性可保持在±0.5℃以内。
通电后将50Hz/60Hz的交流电变换成直流电压,再经过电源控制模块将直流电压转换频率为20-40kHz的高频电压输出,快速运动的高压电流在辊体内部线圈中产生高速变化的磁场。
磁生热,线圈中产生的磁场与金属辊体接触后加热辊辊体内部聚集切割交变磁力线而产生交变的电流(即涡流),涡流使加热辊辊体的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能。
简单说,电磁感应加热的原理就是利用电、磁、热能间的转换达到使被加热物体自身发热的效果。
辊筒在电磁场的作用下自身感应发热,能轻松实现常温~500℃范围内调节电磁加热辊的温度。
没有使用导热油、蒸汽及其它可燃物的泄漏,工作现场清洁。模块化设计结合多元化人机交互画面,一键操控,操作维护方便。
通过感应方式加热,热效率高,和传统导热油加热辊、蒸汽加热辊相比,能耗降低50%左右,部分行业节能率超过70%。