新型高效水浴烘箱設(shè)計研究

蔣大明+任天陽+劉建超

摘 要：文章通過對烘箱內(nèi)盤架結(jié)構(gòu)進行改進，用錯位排布的隔板代替原有的熱水盤管，采用高效的機械密封形式，安裝耐高溫移動滑輪及滑道的可移動式內(nèi)盤架，保證水浴烘箱在抽高真空條件下平穩(wěn)、正常、高效運行。

關(guān)鍵詞：水浴烘箱；結(jié)構(gòu)示意；工作原理；實施方式

中圖分類號：TS943 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0001-03

1 設(shè)計概述

本新型高效水浴烘箱，通過對烘箱中內(nèi)盤架夾層內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造，用錯位排布的隔板代替原有的熱水盤管，采用高效的機械密封形式，安裝耐高溫移動滑輪及滑道的可移動式內(nèi)盤架。使用本新型水浴烘箱可以有效解決現(xiàn)有烘箱受熱不均，烘干效率較低，烘干時間長，操作復(fù)雜，移動不便等問題；并且本新型水浴烘箱在抽真空條件下也可平穩(wěn)、正常、高效運行，避免真空情況下內(nèi)盤架上下夾板因內(nèi)外壓強不等所導(dǎo)致的脹裂現(xiàn)象。

2 常規(guī)水浴烘箱所存在的缺陷

目前水浴烘干領(lǐng)域，尤其是在抽真空條件下進行水浴烘干，現(xiàn)有的盤管式內(nèi)盤架，均存在烘箱內(nèi)部熱量分布不均，導(dǎo)致烘干效果不良，單位溶劑烘干時間較長，烘干效率低下的現(xiàn)象；在抽真空條件下進行水浴烘干，烘箱內(nèi)部內(nèi)盤架與烘箱內(nèi)膽密封不良，且容易導(dǎo)致內(nèi)盤架夾層內(nèi)部與烘箱內(nèi)壓強不等，致使內(nèi)盤架夾層脹裂的現(xiàn)象；或者在內(nèi)盤架側(cè)面增加通氣孔，烘干過程中會出現(xiàn)通氣孔堵塞現(xiàn)象。

3 新型水浴烘箱結(jié)構(gòu)示意圖

新型高效水浴烘箱結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

新型高效水浴烘箱結(jié)構(gòu)左視圖，如圖2所示。

新型高效水浴烘箱結(jié)構(gòu)右視圖，如圖3所示。

新型高效水浴烘箱整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示。

新型高效水浴烘箱的內(nèi)盤架組件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示。

新型高效水浴烘箱的內(nèi)盤架的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示。

新型高效水浴烘箱的密封裝置擰緊前狀態(tài)示意圖，如圖7所示。

新型高效水浴烘箱的密封裝置擰緊密封后狀態(tài)示意圖，如圖8所示。

新型高效水浴烘箱的移動滑輪與滑道的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示。

新型高效水浴烘箱的控制面板的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示。

如圖1～圖10所示，各標號所代表的部件列表如下：

1、外箱體，2、內(nèi)膽體，3、內(nèi)盤架體，4、熱水連通方管，5、控制面板，501、循環(huán)熱水溫度顯示調(diào)節(jié)面板，502、烘箱內(nèi)部溫度顯示調(diào)節(jié)面板，503、熱水箱液位顯示面板，504、YG-W型電阻真空計，505、真空表，506、超溫報警器，507、低溫報警器，508、水位報警器，509、電源指示燈，5010、水泵停止指示燈，5011、電源開關(guān)，5012、降溫開關(guān)，5013、水泵啟動指示燈，6、內(nèi)盤架，7、內(nèi)盤架熱水供管，8、內(nèi)盤架熱水回管，9、內(nèi)盤架熱水供管孔，10、內(nèi)盤架熱水回管孔，11、隔板，12、波紋管，13、限位法蘭，14、帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪，15、帶外螺紋的套杯，16、密封墊，17、保溫層，18、內(nèi)膽夾層，19、內(nèi)膽循環(huán)水管，20、移動滑輪，21、滑道，22、夾套熱水供管，23、夾套熱水回管，24、氮氣管，25、抽真空管，26、外門體，27、內(nèi)門體，28、鎖緊手輪，29、門法蘭，30、導(dǎo)向輪，31、支腿。

4 新型水浴烘箱的工作原理及實施方式

此新型高效水浴烘箱，如圖1～圖6所示，包括外箱體1、內(nèi)膽體2、內(nèi)盤架組件及控制面板5，內(nèi)膽體2套裝在外箱體1內(nèi)，且共同構(gòu)成新型高效水浴烘箱的箱體，內(nèi)盤架組件位于內(nèi)膽體2內(nèi)，控制面板5設(shè)在外箱體1的一側(cè)面上；其中內(nèi)盤架組件包括內(nèi)盤架體3、熱水連通方管4、內(nèi)盤架熱水供管7及內(nèi)盤架熱水回管8，內(nèi)盤架體3內(nèi)設(shè)有兩層以上的內(nèi)盤架6，每層內(nèi)盤架6通過熱水連通方管4相連接，內(nèi)盤架熱水供管7的一端通過熱水連通方管4與內(nèi)盤架熱水回管8的一端相連接，外箱體1的另一側(cè)面上設(shè)有與內(nèi)盤架熱水供管7及內(nèi)盤架熱水回管8相配適的內(nèi)盤架熱水供管孔9及內(nèi)盤架熱水回管孔10，內(nèi)盤架熱水供管7的另一端通過插入內(nèi)盤架熱水供管孔9內(nèi)與外箱體1相連接，內(nèi)盤架熱水回管8的另一端通過插入內(nèi)盤架熱水回管孔10內(nèi)與外箱體1相連接；每層內(nèi)盤架6上均設(shè)有若干條錯位分布的隔板11。

如圖7、圖8所示，內(nèi)盤架熱水供管孔9處及內(nèi)盤架熱水回管孔10處均設(shè)有密封裝置，內(nèi)盤架熱水供管7及內(nèi)盤架熱水回管8均通過密封裝置與外箱體1密封連接。密封裝置包括波紋管12、限位法蘭13、帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14、帶外螺紋的套杯15及密封墊16，波紋管12的一端與內(nèi)膽體2相連接，另一端與限位法蘭13相連接，帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14通過限位法蘭13與帶外螺紋的套杯15相連接，密封墊16與所述帶外螺紋的套杯15相連接。

內(nèi)膽體2的內(nèi)壁上設(shè)有一層保溫層17。內(nèi)膽體2內(nèi)設(shè)有內(nèi)膽夾層18，內(nèi)膽夾層18內(nèi)設(shè)有內(nèi)膽循環(huán)水管19。

如圖9所示，內(nèi)盤架體3底部設(shè)有移動滑輪20，內(nèi)膽體2的底部設(shè)有與移動滑輪20相配適的滑道21。

如圖3所示，外箱體1上設(shè)有夾套熱水供管22、夾套熱水回管23及氮氣管24，夾套熱水供管22、夾套熱水回管23及氮氣管24與內(nèi)盤架熱水供管孔9在外箱體1的同一側(cè)面上，且夾套熱水供管22靠近內(nèi)盤架熱水供管孔9，夾套熱水回管23靠近內(nèi)盤架熱水回管孔10。外箱體1的頂部設(shè)有抽真空管25。

如圖1、圖2所示，外箱體1的一側(cè)面上設(shè)有外門體26、內(nèi)門體27、鎖緊手輪28及門法蘭29，外門體26通過門法蘭29與內(nèi)門體27相連接，鎖緊手輪28安裝在外門體26上，外門體26的底部設(shè)有導(dǎo)向輪30，外箱體1的底部設(shè)有支腿31。

如圖10所示，控制面板5包括循環(huán)熱水溫度顯示調(diào)節(jié)面板501、烘箱內(nèi)部溫度顯示調(diào)節(jié)面板502、熱水箱液位顯示面板503、YG-W型電阻真空計504、真空表505、超溫報警器506、低溫報警器507、水位報警器508、電源指示燈509、水泵停止指示燈5010、電源開關(guān)5011、降溫開關(guān)5012及水泵啟動指示燈5013。可根據(jù)烘干工藝需要，通過控制面板5對整個烘干過程進行參數(shù)設(shè)定、操作與監(jiān)控，操作方便、簡單，控制可靠。若是烘干操作中，出現(xiàn)溫度過高、溫度過低或者熱水箱水位過低，都將進行報警提示。endprint

循環(huán)熱水由熱水箱經(jīng)熱水泵打壓至烘箱內(nèi)盤架熱水供管7與夾套熱水供管22，再由夾套熱水回管23流回熱水箱中。流入內(nèi)盤架熱水供管7中的循環(huán)熱水按錯位隔板11的排布方向流經(jīng)各層內(nèi)盤架6，最后匯總于內(nèi)盤架熱水回管8流回熱水箱。如此往復(fù)進行熱水循環(huán)，通過內(nèi)盤架6中熱水散發(fā)的熱量對內(nèi)盤架6上的溶劑進行烘干，并結(jié)合抽真空操作，高效、快速完成溶劑的烘干工藝操作。

如圖9所示，內(nèi)盤架體3底部設(shè)有兩個以上的移動滑輪20，能有效與內(nèi)膽體底部的滑道21相配合。可制作一輛手推平板車，車載面高度應(yīng)與烘箱下底面高度一致且車載面上可設(shè)置與內(nèi)膽體底部的滑道21規(guī)格一致的滑道。每次烘干操作，可將需烘干的溶劑放入托盤中，擺放于各層內(nèi)盤架6中，放于平板車上，推至烘箱外門體26處，打開烘箱外門體26及內(nèi)門體27，將平板車車載面滑道與內(nèi)膽體底部的滑道21對齊，用定位銷進行固定，將放溶劑的內(nèi)盤架6沿滑道21推入烘箱中。微調(diào)內(nèi)盤架6，使內(nèi)盤架6后側(cè)的內(nèi)盤架熱水供管7，內(nèi)盤架熱水回管8分別插入外箱體1后側(cè)預(yù)留的內(nèi)盤架熱水供管孔9與內(nèi)盤架熱水回管孔10中。此時內(nèi)盤架熱水供管孔9與內(nèi)盤架熱水回管孔10密封處狀態(tài)如圖7所示，然后從內(nèi)盤架熱水供管7及內(nèi)盤架熱水回管8伸出箱體端處套上帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，按照指定方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，待帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14的內(nèi)螺紋與帶外螺紋的套杯15的外螺紋相配合，然后再緩慢轉(zhuǎn)動擰緊帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，直至密封墊16壓緊帶外螺紋的套杯15，波紋管12可對整個密封過程起到調(diào)節(jié)、緊固與緩沖的作用，最后到達如圖8所示的密封狀態(tài)。關(guān)閉外門體26，通過旋轉(zhuǎn)上下兩個鎖緊手輪28，對外門體26進行緊閉，起到良好密封作用。

烘干過程中，可以對烘箱內(nèi)部進行抽真空操作，加快烘干速度，提高烘干效率。烘干操作可通過將圖3中的抽真空管25接至玻璃緩沖罐，然后連接到抽真空裝置上。

5 結(jié) 語

通過近十年的使用及不斷的改進，本新型高效水浴烘箱有效地解決了現(xiàn)有烘箱受熱不均，烘干效率較低，烘干時間長，操作復(fù)雜，移動不便等問題；并且在抽高真空條件下可平穩(wěn)、正常、高效運行，避免真空情況下內(nèi)盤架上下夾板因內(nèi)外壓強不等所導(dǎo)致的脹裂現(xiàn)象。

參考文獻：

[1] 齊國光.鞋廠成型烘箱設(shè)計幾個問題探索[J].橡膠技術(shù)與裝備，1998，（5）.endprint

循環(huán)熱水由熱水箱經(jīng)熱水泵打壓至烘箱內(nèi)盤架熱水供管7與夾套熱水供管22，再由夾套熱水回管23流回熱水箱中。流入內(nèi)盤架熱水供管7中的循環(huán)熱水按錯位隔板11的排布方向流經(jīng)各層內(nèi)盤架6，最后匯總于內(nèi)盤架熱水回管8流回熱水箱。如此往復(fù)進行熱水循環(huán)，通過內(nèi)盤架6中熱水散發(fā)的熱量對內(nèi)盤架6上的溶劑進行烘干，并結(jié)合抽真空操作，高效、快速完成溶劑的烘干工藝操作。

如圖9所示，內(nèi)盤架體3底部設(shè)有兩個以上的移動滑輪20，能有效與內(nèi)膽體底部的滑道21相配合。可制作一輛手推平板車，車載面高度應(yīng)與烘箱下底面高度一致且車載面上可設(shè)置與內(nèi)膽體底部的滑道21規(guī)格一致的滑道。每次烘干操作，可將需烘干的溶劑放入托盤中，擺放于各層內(nèi)盤架6中，放于平板車上，推至烘箱外門體26處，打開烘箱外門體26及內(nèi)門體27，將平板車車載面滑道與內(nèi)膽體底部的滑道21對齊，用定位銷進行固定，將放溶劑的內(nèi)盤架6沿滑道21推入烘箱中。微調(diào)內(nèi)盤架6，使內(nèi)盤架6后側(cè)的內(nèi)盤架熱水供管7，內(nèi)盤架熱水回管8分別插入外箱體1后側(cè)預(yù)留的內(nèi)盤架熱水供管孔9與內(nèi)盤架熱水回管孔10中。此時內(nèi)盤架熱水供管孔9與內(nèi)盤架熱水回管孔10密封處狀態(tài)如圖7所示，然后從內(nèi)盤架熱水供管7及內(nèi)盤架熱水回管8伸出箱體端處套上帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，按照指定方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，待帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14的內(nèi)螺紋與帶外螺紋的套杯15的外螺紋相配合，然后再緩慢轉(zhuǎn)動擰緊帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，直至密封墊16壓緊帶外螺紋的套杯15，波紋管12可對整個密封過程起到調(diào)節(jié)、緊固與緩沖的作用，最后到達如圖8所示的密封狀態(tài)。關(guān)閉外門體26，通過旋轉(zhuǎn)上下兩個鎖緊手輪28，對外門體26進行緊閉，起到良好密封作用。

烘干過程中，可以對烘箱內(nèi)部進行抽真空操作，加快烘干速度，提高烘干效率。烘干操作可通過將圖3中的抽真空管25接至玻璃緩沖罐，然后連接到抽真空裝置上。

5 結(jié) 語

通過近十年的使用及不斷的改進，本新型高效水浴烘箱有效地解決了現(xiàn)有烘箱受熱不均，烘干效率較低，烘干時間長，操作復(fù)雜，移動不便等問題；并且在抽高真空條件下可平穩(wěn)、正常、高效運行，避免真空情況下內(nèi)盤架上下夾板因內(nèi)外壓強不等所導(dǎo)致的脹裂現(xiàn)象。

參考文獻：

[1] 齊國光.鞋廠成型烘箱設(shè)計幾個問題探索[J].橡膠技術(shù)與裝備，1998，（5）.endprint

循環(huán)熱水由熱水箱經(jīng)熱水泵打壓至烘箱內(nèi)盤架熱水供管7與夾套熱水供管22，再由夾套熱水回管23流回熱水箱中。流入內(nèi)盤架熱水供管7中的循環(huán)熱水按錯位隔板11的排布方向流經(jīng)各層內(nèi)盤架6，最后匯總于內(nèi)盤架熱水回管8流回熱水箱。如此往復(fù)進行熱水循環(huán)，通過內(nèi)盤架6中熱水散發(fā)的熱量對內(nèi)盤架6上的溶劑進行烘干，并結(jié)合抽真空操作，高效、快速完成溶劑的烘干工藝操作。

如圖9所示，內(nèi)盤架體3底部設(shè)有兩個以上的移動滑輪20，能有效與內(nèi)膽體底部的滑道21相配合。可制作一輛手推平板車，車載面高度應(yīng)與烘箱下底面高度一致且車載面上可設(shè)置與內(nèi)膽體底部的滑道21規(guī)格一致的滑道。每次烘干操作，可將需烘干的溶劑放入托盤中，擺放于各層內(nèi)盤架6中，放于平板車上，推至烘箱外門體26處，打開烘箱外門體26及內(nèi)門體27，將平板車車載面滑道與內(nèi)膽體底部的滑道21對齊，用定位銷進行固定，將放溶劑的內(nèi)盤架6沿滑道21推入烘箱中。微調(diào)內(nèi)盤架6，使內(nèi)盤架6后側(cè)的內(nèi)盤架熱水供管7，內(nèi)盤架熱水回管8分別插入外箱體1后側(cè)預(yù)留的內(nèi)盤架熱水供管孔9與內(nèi)盤架熱水回管孔10中。此時內(nèi)盤架熱水供管孔9與內(nèi)盤架熱水回管孔10密封處狀態(tài)如圖7所示，然后從內(nèi)盤架熱水供管7及內(nèi)盤架熱水回管8伸出箱體端處套上帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，按照指定方向旋轉(zhuǎn)內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，待帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14的內(nèi)螺紋與帶外螺紋的套杯15的外螺紋相配合，然后再緩慢轉(zhuǎn)動擰緊帶內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)手輪14，直至密封墊16壓緊帶外螺紋的套杯15，波紋管12可對整個密封過程起到調(diào)節(jié)、緊固與緩沖的作用，最后到達如圖8所示的密封狀態(tài)。關(guān)閉外門體26，通過旋轉(zhuǎn)上下兩個鎖緊手輪28，對外門體26進行緊閉，起到良好密封作用。

烘干過程中，可以對烘箱內(nèi)部進行抽真空操作，加快烘干速度，提高烘干效率。烘干操作可通過將圖3中的抽真空管25接至玻璃緩沖罐，然后連接到抽真空裝置上。

5 結(jié) 語

通過近十年的使用及不斷的改進，本新型高效水浴烘箱有效地解決了現(xiàn)有烘箱受熱不均，烘干效率較低，烘干時間長，操作復(fù)雜，移動不便等問題；并且在抽高真空條件下可平穩(wěn)、正常、高效運行，避免真空情況下內(nèi)盤架上下夾板因內(nèi)外壓強不等所導(dǎo)致的脹裂現(xiàn)象。

參考文獻：

[1] 齊國光.鞋廠成型烘箱設(shè)計幾個問題探索[J].橡膠技術(shù)與裝備，1998，（5）.endprint