一种烘干装置的制作方法

    专利2022-07-11  126


    本实用新型涉及电气设备烘干技术领域,特别是涉及一种烘干装置。



    背景技术:

    电气设备为了确保良好的绝缘性能等电学特性,需要将电气设备放置于烘干装置内进行烘干。这道烘干程序常常耗时数天乃至数十天。在这耗时漫长的烘干程序中,电气产品吸附的水分被迅速加热到沸点以上,并长期保持在工作温度,因此水分得以缓慢释放出去。同时,为了最大限度地降低电气产品中所含水分,在烘干程序中通常伴随在烘干装置中反复地抽真空—恢复至工作压力(略低于大气压力)的操作。

    为保证电气产品达到出厂质量,烘干装置中的温度分布应当尽可能地保持均匀。

    现有的烘干装置内部的温度分布不够均匀,烘干效果不佳,影响了电气设备的电学特性。



    技术实现要素:

    针对现有技术中存在的技术问题,本实用新型的目的是:提供一种烘干装置,通过设置第一空气循环管路和第二空气循环管路,控制箱体内腔的热空气流场结构,使箱体内腔里形成数个三维空间漩涡,强化箱体内腔里的空气对流和混合,有效减小箱体内腔温度分布的不均匀性,烘干效果好,提升电气设备的电学特性。

    为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

    一种烘干装置,包括烘箱本体,烘箱本体设有箱体内腔,烘箱本体一侧设有第一空气循环管路,第一空气循环管路依次设有第一风机和第一加热装置,第一风机进风口连通箱体内腔上部,第一风机出风口连接于第一加热装置一端,第一加热装置另一端分别连通箱体内腔上部和中部,烘箱本体另一侧与烘箱本体一侧对应设置,烘箱本体另一侧设有第二空气循环管路,第二空气循环管路依次设有第二风机和第二加热装置,第二风机进风口连通箱体内腔上部,第二风机出风口连接于第二加热装置一端,第二加热装置另一端分别连通箱体内腔中部和下部。

    进一步,第一加热装置与烘箱本体之间设有第一进风管与第一纵向管,第一进风管两端分别连接于第一加热装置另一端与第一纵向管中部,第一纵向管两端分别连通箱体内腔上部和中部;第二加热装置与烘箱本体之间设有第二进风管与第二纵向管,第二进风管两端分别连接于第二加热装置另一端与第二纵向管中部,第二纵向管两端分别连通箱体内腔中部和下部。

    进一步,第一纵向管两端分别连接有第一上横管和第一下横管,第一上横管连接于烘箱本体上部,第一下横管连接于烘箱本体中部;第二纵向管两端分别连接有第二上横管和第二下横管,第二上横管连接于烘箱本体中部,第二下横管连接于烘箱本体下部;第一上横管、第一下横管、第二上横管和第二下横管分别设有若干与箱体内腔连通的接口。

    进一步,接口横截面为矩形。

    进一步,第一上横管平行于第一下横管,第二上横管平行于第二下横管。

    进一步,第一纵向管两端分别连接于第一上横管中部和第一下横管中部,第二纵向管两端分别连接于第二上横管中部和第二下横管中部。

    进一步,第一上横管与第二上横管错位设置,第一下横管与第二下横管错位设置。

    进一步,第一风机与烘箱本体之间设有第一回风管,第一回风管两端分别连通第一风机进风口与箱体内腔上部;第二风机与烘箱本体之间设有第二回风管,第二回风管两端分别连通第二风机进风口与箱体内腔上部。

    进一步,烘箱本体为长方体结构。

    进一步,还包括控制器,控制器分别与第一加热装置和第二加热装置连接。

    总的说来,本实用新型具有如下优点:

    由于第一空气循环管路和第二空气循环管路分别相对设于烘箱本体一侧和烘箱本体另一侧,经过第一加热装置和第二加热装置加热的热空气分别从相对位置进入箱体内腔后形成碰撞,并且热空气从箱体内腔下部和中部向箱体内腔上部流动,这是典型的垂直横流射流在主流中混合流动,会形成复杂的三维涡系结构,在箱体内腔里并排形成数个三维空间漩涡,强化箱体内腔里的空气对流和混合,有效减小箱体内腔温度分布的不均匀性,烘干效果好,提升了电气设备的电学特性。

    附图说明

    图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。

    图2为本实用新型实施例的主视图。

    图3为本实用新型实施例的俯视图。

    图4为第一加热装置和第二加热装置的加热负荷随时间变化曲线图。

    图5为原始方案、改进方案和优化方案的温度对比图。

    附图标记说明:

    1a——第一加热装置、1b——第二加热装置;

    2a——第一风机、2b——第二风机;

    3——烘箱本体;

    4a——第一下横管、4b——第二下横管;

    5a——第一上横管、5b——第二上横管;

    6a——第一出口、6b——第二出口;

    7a——第一进风管、7b——第二进风管;

    8a——第一回风管、8b——第二回风管。

    具体实施方式

    下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

    如图1~图3所示,一种烘干装置,包括烘箱本体3,烘箱本体3设有箱体内腔,烘箱本体3一侧设有第一空气循环管路,第一空气循环管路依次设有第一风机2a和第一加热装置1a,第一风机2a进风口连通箱体内腔上部,第一风机2a出风口连接于第一加热装置1a一端,第一加热装置1a另一端分别连通箱体内腔上部和中部,烘箱本体3另一侧与烘箱本体3一侧对应设置,烘箱本体3另一侧设有第二空气循环管路,第二空气循环管路依次设有第二风机2b和第二加热装置1b,第二风机2b进风口连通箱体内腔上部,第二风机2b出风口连接于第二加热装置1b一端,第二加热装置1b另一端分别连通箱体内腔中部和下部。

    第一风机2a启动后,通过第一风机2a进风口的吸引,使箱体内腔的空气从箱体内腔上部流出,并通过第一风机2a出风口向第一加热装置1a方向流动,然后分别从箱体内腔上部和中部流进箱体内腔,从而形成第一空气循环管路的空气循环。

    第二风机2b启动后,通过第二风机2b进风口的吸引,使箱体内腔的空气从箱体内腔上部流出,并通过第二风机2b出风口向第二加热装置1b方向流动,然后分别从箱体内腔中部和下部流进箱体内腔,从而形成第二空气循环管路的空气循环。

    由于第一空气循环管路和第二空气循环管路分别相对设于烘箱本体3一侧和烘箱本体3另一侧,经过第一加热装置1a和第二加热装置1b加热的热空气分别从相对位置进入箱体内腔后形成碰撞,并且热空气从箱体内腔下部和中部向箱体内腔上部流动,这是典型的垂直横流射流在主流中混合流动,会形成复杂的三维涡系结构,在箱体内腔里并排形成数个三维空间漩涡,强化箱体内腔里的空气对流和混合,有效减小箱体内腔温度分布的不均匀性,烘干效果好,提升了电气设备的电学特性。

    第一加热装置1a与烘箱本体3之间设有第一进风管7a与第一纵向管,第一进风管7a两端分别连接于第一加热装置1a另一端与第一纵向管中部,第一纵向管两端分别连通箱体内腔上部和中部;第二加热装置1b与烘箱本体3之间设有第二进风管7b与第二纵向管,第二进风管7b两端分别连接于第二加热装置1b另一端与第二纵向管中部,第二纵向管两端分别连通箱体内腔中部和下部。

    通过第一进风管7a与第一纵向管,第一加热装置1a加热后的热空气能够分别从烘箱本体3的上部和中部进入到箱体内腔。通过第二进风管7b与第二纵向管,第二加热装置1b加热后的热空气能够分别从烘箱本体3的中部和下部进入到箱体内腔。

    第一纵向管两端分别连接有第一上横管5a和第一下横管4a,第一上横管5a连接于烘箱本体3上部,第一下横管4a连接于烘箱本体3中部;第二纵向管两端分别连接有第二上横管5b和第二下横管4b,第二上横管5b连接于烘箱本体3中部,第二下横管4b连接于烘箱本体3下部;第一上横管5a、第一下横管4a、第二上横管5b和第二下横管4b分别设有若干与箱体内腔连通的接口。

    通过第一上横管5a和第一下横管4a能够将第一加热装置1a加热后的热空气分别从烘箱本体3的上部和中部进入到箱体内腔。通过第二上横管5b和第二下横管4b能够将第二加热装置1b加热后的热空气分别从烘箱本体3的中部和下部进入到箱体内腔。

    第一上横管5a、第一下横管4a、第二上横管5b和第二下横管4b分别设置的若干接口能够将热空气从更多的位置进入箱体内腔,并且在箱体内腔中形成范围更广的碰撞,有助于形成复杂的三维空间漩涡,强化箱体内腔里的空气对流和混合,有效减小箱体内腔温度分布的不均匀性。

    接口横截面为矩形。

    第一上横管5a平行于第一下横管4a,第二上横管5b平行于第二下横管4b。

    互相平行的设置使得热空气进入箱体内腔后更容易形成碰撞。

    第一纵向管两端分别连接于第一上横管5a中部和第一下横管4a中部,第二纵向管两端分别连接于第二上横管5b中部和第二下横管4b中部。

    本实施例中,第一上横管5a和第一下横管4a分别垂直于第一纵向管,第二上横管5b和第二下横管4b分别垂直于第二纵向管。

    采用这种比较对称的结构后,热空气进入箱体内腔比较均衡,在箱体内腔内容易形成碰撞。

    第一上横管5a与第二上横管5b错位设置,第一下横管4a与第二下横管4b错位设置。

    具体地,在烘箱本体3的竖直方向上,第一上横管5a高于第二上横管5b,第一下横管4a高于第二下横管4b。采用这种上下错位的结构,使得热空气从更多的位置进入箱体内腔,并且在箱体内腔中形成范围更广的碰撞。

    第一风机2a与烘箱本体3之间设有第一回风管8a,第一回风管8a两端分别连通第一风机2a进风口与箱体内腔上部;第二风机2b与烘箱本体3之间设有第二回风管8b,第二回风管8b两端分别连通第二风机2b进风口与箱体内腔上部。

    第一风机2a启动后,产生的压力推动箱体内腔里的空气通过第一回风管8a流出。第二风机2b启动后,产生的压力推动箱体内腔里的空气通过第二回风管8b流出。

    烘箱本体3为长方体结构。

    本实施例中,烘箱本体3为钢结构,其宽深高分别为:3.0米、4.5米和15.5米。第一风机2a和第二风机2b压头分别1200pa。第一加热装置1a和第二加热装置1b分别包括42根电加热棒。每根电加热棒功率为3kw。采用隔热材料为岩棉板。

    长方体烘箱本体3的侧壁为平面,安装各种管道与接口更方便。

    还包括控制器(图中未示出),控制器分别与第一加热装置1a和第二加热装置1b连接。

    通过控制器分别控制第一加热装置1a和第二加热装置1b的加热功率和加热时间,采用高-低功率交替加热的方法,能够更好地控制箱体内腔的热空气流场,减小箱体内腔里的温度分布的不均匀性。

    工作过程:

    启动第一风机2a和第二风机2b,提升从第一回风管8a和第二回风管8b流过来的空气的压头,驱动空气分别从第一上横管5a、第一下横管4a、第二上横管5b和第二下横管4b流入箱体内腔,然后箱体内腔里的空气向上流动,分别从第一出口6a和第二出口6b流入第一回风管8a和第二回风管8b,空气经过箱体内腔循环流动。

    启动第一加热装置1a和第二加热装置1b,通过控制器分别控制第一加热装置1a和第二加热装置1b的加热时间和加热功率,如图4所示,使其加热负荷随时间变化(高-低功率交替)进行加热,其中,p/p0表示第一加热装置1a和第二加热装置1b的加热功率除以满负荷功率。在要求时间内(一般为三小时内)升温到120℃的工作温度,然后维持在此温度对电气设备烘干除湿。期间,辅助以多次反复抽真空—恢复至工作压力(略低于大气压力)的操作,直至产品中水分含量达标。

    如图5所示,通过本实施例的烘干装置进行烘干后,在箱体内腔的高度方向可以达到正负2.5℃的温差水准。

    上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种烘干装置,其特征在于:包括烘箱本体,烘箱本体设有箱体内腔,烘箱本体一侧设有第一空气循环管路,第一空气循环管路依次设有第一风机和第一加热装置,第一风机进风口连通箱体内腔上部,第一风机出风口连接于第一加热装置一端,第一加热装置另一端分别连通箱体内腔上部和中部,烘箱本体另一侧与烘箱本体一侧对应设置,烘箱本体另一侧设有第二空气循环管路,第二空气循环管路依次设有第二风机和第二加热装置,第二风机进风口连通箱体内腔上部,第二风机出风口连接于第二加热装置一端,第二加热装置另一端分别连通箱体内腔中部和下部。

    2.按照权利要求1所述的一种烘干装置,其特征在于:第一加热装置与烘箱本体之间设有第一进风管与第一纵向管,第一进风管两端分别连接于第一加热装置另一端与第一纵向管中部,第一纵向管两端分别连通箱体内腔上部和中部;第二加热装置与烘箱本体之间设有第二进风管与第二纵向管,第二进风管两端分别连接于第二加热装置另一端与第二纵向管中部,第二纵向管两端分别连通箱体内腔中部和下部。

    3.按照权利要求2所述的一种烘干装置,其特征在于:第一纵向管两端分别连接有第一上横管和第一下横管,第一上横管连接于烘箱本体上部,第一下横管连接于烘箱本体中部;第二纵向管两端分别连接有第二上横管和第二下横管,第二上横管连接于烘箱本体中部,第二下横管连接于烘箱本体下部;第一上横管、第一下横管、第二上横管和第二下横管分别设有若干与箱体内腔连通的接口。

    4.按照权利要求3所述的一种烘干装置,其特征在于:接口横截面为矩形。

    5.按照权利要求3所述的一种烘干装置,其特征在于:第一上横管平行于第一下横管,第二上横管平行于第二下横管。

    6.按照权利要求3所述的一种烘干装置,其特征在于:第一纵向管两端分别连接于第一上横管中部和第一下横管中部,第二纵向管两端分别连接于第二上横管中部和第二下横管中部。

    7.按照权利要求3所述的一种烘干装置,其特征在于:第一上横管与第二上横管错位设置,第一下横管与第二下横管错位设置。

    8.按照权利要求1所述的一种烘干装置,其特征在于:第一风机与烘箱本体之间设有第一回风管,第一回风管两端分别连通第一风机进风口与箱体内腔上部;第二风机与烘箱本体之间设有第二回风管,第二回风管两端分别连通第二风机进风口与箱体内腔上部。

    9.按照权利要求1所述的一种烘干装置,其特征在于:烘箱本体为长方体结构。

    10.按照权利要求1-9任一项所述的一种烘干装置,其特征在于:还包括控制器,控制器分别与第一加热装置和第二加热装置连接。

    技术总结
    本实用新型涉及一种烘干装置,包括烘箱本体,烘箱本体设有箱体内腔,烘箱本体一侧设有第一空气循环管路,第一空气循环管路依次设有第一风机和第一加热装置,第一风机进风口连通箱体内腔上部,第一风机出风口连接于第一加热装置一端,第一加热装置另一端分别连通箱体内腔上部和中部,烘箱本体另一侧与烘箱本体一侧对应设置,烘箱本体另一侧设有第二空气循环管路,第二空气循环管路依次设有第二风机和第二加热装置,第二风机进风口连通箱体内腔上部,第二风机出风口连接于第二加热装置一端,第二加热装置另一端分别连通箱体内腔中部和下部。空气在箱体内腔里并排形成数个三维空间漩涡,强化空气对流和混合,有效减小箱体内腔温度分布的不均匀性。

    技术研发人员:陈育迅;张赛军;李静;岑小绵
    受保护的技术使用者:华南理工大学
    技术研发日:2020.06.22
    技术公布日:2021.03.12

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