加热设备和用于该设备的加热板

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技术领域\n本发明涉及一种加热设备以及用于该设备的加热板。\n本发明特别涉及这样的加热设备，首先它设计用于干燥产品， 例如粉末、种子和象矿泥等类似的各种有机物或无机物，但其次它也 能用于其它场合，比如烘烤产品。\n更特别地，本发明涉及这种类型的加热设备，它至少包括一个 配备了许多加热板的处理空间，其由或者不由几个部分板组成，加热 板由至少具有两个板的中空夹层构件形成，在两板之间可以循环一种 载热体，该设备还包括象散布机或类似这样的装置，用来将待加热的 产品移到加热板上。\n背景技术\n为了形成一个具有几个水平面的加热设备，已知的加热板是一 个在另一个的水平上方。加热板这样制造使得待加工的产品能够通过 散布机或类似物在第一个加热板上面径向向外移动，然后该产品从该 加热板的边缘掉到下面第二个加热板上，接着在第二个加热板上所述 产品通过散布机或类似物径向向内移动，最后通过中心孔在下加热板 上结束循环，之后如果需要加热全体加热面，充分交换一定热量，为 了干燥、烘烤等等，产品可以重复该循环过程直至它达到一定状态。\n这样的加热板或者部分板普遍的问题是过度弯曲，这一方面是 由于外部载荷和自身重量，另一方面由于存在温差，通常很难吸收和 排除不均匀的膨胀，特别是在使用大尺寸的加热板时更是如此。弯曲 和变形必须保持严格限度，使散布机和加热板之间形成的间隙不会比 在最初装配时设定的允许最大间隙更大。\n为了将此问题最小化，如比利时专利NO.1,013,426中描述 的那样，已经建议尽可能在绝缘包装外竖立一个加热板的支撑。虽然 这会带来良好效果，特别是对抵抗温差引起的变形很有效，但是弯曲 问题仍然存在。\n发明内容\n大体上，本发明目的在于改进一种与至今已知设备有关的加热 设备，并对上述问题提供一种最合适的解决方案。\n为此目的，本发明涉及一种上述类型的加热设备，其特征在于 至少许多上述的加热板、各自的部分板，但最好是所有加热板，都主 要自由地放在一个每次都位于其下面的连续支撑构件上。\n当每个相关的加热板被主要自由地放在上述支撑构件上时，变 形的危险就被减小了。因此，例如，在支撑构件和加热板之间将不会 有压力差别，这样至少排除了由此产生的变形。\n所述支撑构件最好也主要自由地放在支点上，支点最好是滚柱 或类似物，这样支撑构件变形的危险也减小了。\n应当注意到加热板和/或支撑构件的“主要的自由支撑”意味着所 述每个加热板和/或支撑构件是以一种完全松动的方式被支撑着，或 者仅仅在一个有限程度上被固定，例如在一个单点处。对于所述支撑 构件，这种固定可以是一个单支撑点，而对于加热板这种固定可以通 过仅仅在中心处紧固实现。\n根据本发明的另一个优选特征，上述支撑构件由支柱框架制 成，这为支撑构件提供了既轻巧又牢固的优点。\n优选地，支撑构件至少由同心延伸的支柱和/或支柱部分以及径 向支柱和/或支柱部分组成。这种方式可获得一个非常稳定的结构。 当所有支柱一直都位于一个由蒸汽涡流对流找平的温区内，膨胀就会 均匀。通过此方式，根据载荷传递最有利的概念，载荷可以被支撑构 件吸收。\n根据本发明另一个优选特征，下面的支撑构件具有一个被仔细 地弄平的顶面，这有利于加热板的载荷和通常的外部载荷被适当地传 递到包围体或包围构件的支撑。当支撑构件具有一个较大的刚度时， 这还将使得因加热板的载荷引起的弯曲和因加热板自身重量引起的弯 曲严格保持在最小程度。\n下面的支撑构件最好由不同的独立部分组成，由于特殊的相互 连接形成每个加热板的一个单独的支撑构件。\n所涉及的每个支撑构件或者部分支撑构件最好单点固定在一个 支撑的外围上，该支撑为支撑框架的一部分，并且它自由地放在其余 支撑上。所涉及的每个加热板或者部分板最好通过一个定位环与其下 面的支撑构件保持在相对支撑构件中心的适当位置。后者有一个以充 分自由度装配在一个凹槽内的环形套环，并位于加热板或者部分板的 中心。而且，加热板或者部分板自由地放在支撑构件上。这样具有如 下优点，即在加热板和下面的支撑构件以及包围体之间没有压力，与 此同时，至少以一种普通方式，保持住相互的固定位置。\n根据最佳实施方式，本发明的目的如下：\n-在自身重量和普通外载荷影响下，板和它们的支撑构件的最 大弯曲取决于板的直径，其数量级在1/1750和1/2500之间变动；\n-使载荷或者热量在独立部件内不会产生应力差的一种结构；\n-使载荷或者热量导致的应力被流畅地传递到整个装置的部件 之间的连接；\n-一种载热体的循环模式，它使得被使用的加热板的所有部分 都由载热体以一种几乎相同的方式流经并被加热，这样也在加热过程 中获得均匀的膨胀。\n为了有效满足这些目的中的一个或者几个，除了上述主要特征 外，进一步地，加热板最好用在根据本发明的一种设备内，该设备具 有一种径向构件为特征的结构。由于采用了径向构件或径向特征，该 设备将比现有设备更稳定，从而可能在不产生任何不允许的弯曲和材 料应力的情况下实现大直径的加热板，并且在加热过程中膨胀是均匀 的。\n径向构件最好通过分割加热板和/或部分板来实现，这些板由径 向小扇区组成，其中每个小扇区覆盖的角度小于90°，最好还小于 30°。进一步地，加热板被至少分割成两个和可能的更多的独立部分 板，如存在的那样。\n在加热板中最好提供有支柱，如隔离物、铸造边缘和类似物， 支柱提供了扇区的分隔，进一步地，该支柱最好也与其下面的支撑构 件的径向支柱相符，这样就获得了一个直接的支撑。\n根据本发明的另一方面，加热板有一个供载热体流动的管道， 该载热体提供了一种径向循环，也就是在使用蒸汽作为载热体的情况 下，从中心向外部或者从外部向中心循环，无论遵循任何路径。\n根据最佳实施方式，为了获得更为均匀的受热，在加热板的中 心和外缘之间产生轻微的温差，在前述两个板之间提供有隔离物来提 供径向的曲折模式。\n根据本发明的一个特别的特征，如前所述，每个加热板由两个 或者更多圆扇区的部分板组成，这使得能够独立地运输部分板并把它 们一个挨一个地装配到要竖立加热设备的位置。以这种方式可以建立 非常大的直径超过7米甚至达到8米和更大的加热板，借此可以普通 方式在公路上运输部分板。\n优选地，在此情况下加热板和其下面的支撑构件由两个半圆扇 区组成。然而很清楚的是，根据一种变形方案，实现的部分板也可能 覆盖较小的扇区，例如四分之一圆或更小。使用覆盖圆的扇区部分不 仅有利于加热板的分块运输，并且在建立相对较大的加热板时，它们 能够以一种系统方式容易地组成。\n下面的支撑构件也可以由扇形部分组成。\n为了在加热板和下面的支撑构件内获得最佳的热分布，所涉及 的每个加热板或者每个扇区都具有一个管道，该管道至少包括：在夹 层构件下面流动的进给管；在加热板顶面中心附近的圆形分配管，将 分配管和夹层构件的中间空间连接起来的开口；圆形的收集管，该收 集管在夹层构件底面上加热板的外圆周附近，并通过开口连接到上述 中间空间；和至少一个连接到圆形收集管的排出管。\n本发明的第二个主要特征在于，在大加热板的情况下，换句话 说在如上文提到的在它们的中心附近具有间隙开口的板的情况下，加 热装置不仅存在于径向位于间隙开口内部的部分的高度处，还存在于 径向位于间隙开口外部的部分的高度处，这样整个板构件得以受到均 匀加热。\n应当注意到本发明还涉及了具有上述带径向构件结构的加热 板，无论它们是否有或没有自由轴承，也无论它们以什么方式得到支 撑。\n附图说明\n为了更好地阐述本发明的特征，下面参照附图描述根据本发明 的一些最佳实施方式，这些最佳实施方式仅仅作为举例，在任何情况 下都不限制本发明，其中：\n图1示意性地表示出根据本发明的一种加热设备；\n图2示出在图1中用F2代表的基础支撑构件的顶视图；\n图3示出比如在图1中用F3代表的那些被称作小加热板中一个 的底视图；\n图4用较大的比例更详细地表示出图3中用F4表示的部分；\n图5示出比如在图1中用F5代表的那些被称作大加热板中一个 的底视图；\n图6用较大的比例表示出图5中用F6表示的部分；\n图7示出图5中加热板沿线VII-VII的截面，同时也示出了附 带的基础支撑构件；\n图8、9和10用较大的比例表示出图7中用F8、F9和F10表 示的部分；\n图11、12、13和14用较大的比例表示出图6中沿线XI-XI、 XII-XII、XIII-XIII和XIV-XIV的截面；\n图15示出包括四个部分板的加热板的顶视图。\n具体实施方式\n正如在图1中总的表示、在图2到14中详细表示的那样，本发 明涉及这样一种类型的加热设备1，它至少包括处理空间2，一方 面，该处理空间2配备了许多加热板3-4，加热板3-4由中空夹层构 件形成，该中空夹层构件至少具有两个板5-6，板5-6之间有一个中 间部7，象蒸汽或油等受热液体这样的载热体能够在中间部7中循 环，另一方面，该处理空间2提供有一个装置8来将待加热的产品移 到加热板3-4上。\n加热板3也被称作小加热板，它能够将在这些加热板3顶面上 待干燥的产品从中心移到外围，而产品每次掉到外缘以外都落到下加 热板4上。加热板4也被称作大加热板，它具有间隙开口9，这样产 品能够在所述加热板4的顶面上从外围移到中心，直到该产品通过间 隙开口9掉到小加热板3上，而小加热板3每次都位于间隙开口9的 下面。\n上述装置8一方面包括一个具有中心轴11的散布机构10，中心 轴11延伸穿过加热板3和4中的中心开口12和13，并且配备了一 个在加热板3-4上移动的散布机14，装置8另一方面包括一个驱动 元件15，如电动机，来驱动轴11。\n根据本发明，至少许多上述加热板3-4、分别组成这些加热板3- 4的部分板主要自由地放在一个连续支撑构件16上，而连续支撑构 件16每次都位于其下面。\n每个这样的支撑构件16也主要自由地放在支点17上，支点17 位于处理空间2的周边并且是支撑框架18的一个部分。在所给出的 实施例中，支撑是通过滚柱轴承，特别是滚柱19或类似物等来提供 的。\n如图2所示，这样的支撑构件16是由支柱框架制成，特别地， 一方面是径向支柱，在这里为主支柱20-21，和同心支柱，在这里为 环形支柱22，另一方面是根据主要同心路径延伸的中间支柱23。\n支撑构件16是用两个半圆形的部分结构24-25，或者根据一种 未表示出的变形结构，是用几个扇形的部分结构制造出来的。\n上述径向主支柱20-21因此一方面由一系列径向的IPN或HEB 支柱20组成，另一方面沿着分开侧，即部分结构24-25的侧缘，由 U形支柱21组成，由此相对支柱21的中心板26通过螺栓连接27相 互之间成对连接在一起从而形成每一个完整的水平面。上述环形支柱 22由U形支柱组成。由这些支柱22形成四个环形构件28-29-30- 31，其中一个位于内圆周，另一个位于外圆周。两个最外面的环形构 件29-30由U形DIN 1026支柱形成，而环形构件28由U形DIN 1029支柱形成。在给定的实施例中，中间支柱23由H E B横梁或U 形支柱组成，这取决于加热板的直径。\n支撑构件16的顶面作为一个整体已经被仔细地弄平了。这样加 热板3-4得到很好的支撑。\n部分结构24-25最好通过未示出的鱼尾板在每一个水平面上相 互固定在一起，在部分结构24-25连接起来后，这些鱼尾板焊接到了 相互之间挨着的支柱21的远端。\n应当注意到这里涉及的每个支撑构件16和/或部分构件或部分 结构24-25最好以一种固定方式紧固在这些支撑17中的一个上的外 圆周上的一个单点处，并通过使用或不使用滚柱轴承19自由地放在 其它支撑17上。应当注意到这里涉及的每个加热板3-4、或者每个 部分板-如果加热板由部分板组成，如下文将要阐述的3A、3B等或 者4A、4B等-最好主要定位在附带的支撑构件16的中心，并且根 据本发明，靠在支撑构件上，这样它就能自由移动。根据图8，通过 将一个定位环51连接到支撑构件的一个中心结构50，特别是一个套 筒结构，可使得加热板3-4或者部分板3A-3B、4A-4B定位到支撑构 件16上，该定位环51具有一个与凹槽53间隙配合的环形套环52， 并位于所述加热板或部分板的中心，并这样维持后者与支撑构件16 的相对位置关系。加热板3-4、3A-3B、4A-4B相对支撑构件16的定 位连接物是设计来将板保持在适当位置并避免板的偶然移动，例如与 散布机14接触引起的移动，或者由于相对支撑构件16有不同的膨胀 造成的移动。部分加热板之间的相互连接物可以包括鱼尾板，这些鱼 尾板在图中未示出，但可以位于部分板的共同连接侧、外圆周和中心 等处。\n类似地，每个支撑构件16最好以一种固定方式单点附着到支撑 点17中的一个上。\n根据本发明，虽然可以采用任何结构的加热板3-4，但是最好采 用下文结合图3至14描述的这样一种结构的加热板。\n表示出的每个加热板3-4各自分别包括两个半圆形部分板3A- 3B、4A-4B，这些部分板主要相邻地自由地受到支撑，这在后文将作 描述。然而，根据未示出的一种变形方案，很明显后文将描述的许多 特征也能应用到具有扇区多部分加热板3-4上，如图15所示的多部 分或者一个整体。\n首先，阐述的总体结构适用于加热板3和4，其中，参照附图 3-4阐述了小加热板3，参照附图5至14阐述了大加热板4。\n如图所示，每个加热板3-4包括一个由板5-6形成的中空夹层构 件。每个部分板3A-3B、4A-4B各自分别由板条32配置在整个圆周 上，而板条32通过焊接头连接到板5和6。\n加热板3-4和部分板3A-3B、4A-4B都具有的一个主要特征在于 它们具有一种带径向构件的结构，如下文描述的那样，这个径向特征 可以不同方式表现出来。\n根据第一个实施例，在给出的实施方式中这样获得所述径向特 征，即加热板3-4在径向上被分割成一些部分扇区33，每个部分扇 区33覆盖的角度A都小于90°，最好达到30°或者更小。这通过隔离 物34分割中间空间来实现。\n加热板3-4的另一个主要特征在于它们有用于供载热体径向循 环的管道，特别是每个部分扇区33的径向循环相互之间都独立，同 时这一特征也揭示了径向特征。径向循环在图4和6中用箭头35表 示。\n如前所述，载热体通常流过每个扇区的方式要么象在给定实施 例中那样从中间空间7的内部流向外部，要么象一种变型方案那样， 从外部流向内部，最好沿径向延伸的管道部分流动。\n如图4和6所示，隔离物36最好位于板5和6之间，这样不仅 影响径向流动，而且保证径向流动流过一个曲折的模式以获得一个更 均匀的加热。\n如图11和12所示，隔离物34和36包括由单个的矩形支柱形 成的板条，这些支柱放置在它们的垂直面上。\n在给定的实施例中，位于各个部分板3A-3B、4A-4B侧缘的隔 离物34和径向板条32分别以一种方式定位，使得它们位于或者主要 位于支撑构件16的径向主支柱20和21上方。\n如图4和6所示，在板5和6之间还可提供附加的局部间隔套 37。\n每个部分板3A-3B、4A-4B各自分别具有一个管道，该管道至 少包括一个在夹层构件下流动的进给管38；一个圆形的分配管39， 它在所涉及的部分板中心附近；一个开口40，它将分配管39连接到 夹层构件的中间空间7；一个圆形的收集管41，它位于夹层构件的底 面上所涉及的部分板的外圆周附近处，并通过开口42连接到上述中 间空间7；至少一个排出管43，它连接到圆形收集管41。\n在小加热板3的实施方式中，形成每个部分扇区33的中间空间 7的每个部分从圆形的分配管39连续延伸直至圆形的收集管41。\n分配管39和收集管41最好制成半圆形管，如图7至10所示的 那样，用它们的平面侧连接到夹层构件上，这样就获得一个有限的总 高度。\n从附图中可以推导出前述内容也适用于每一个部分板。因此， 在使用一个整体加热板3-4的情况下，很明显管39-41可能覆盖一个 完整的圆而非半圆，并且可以单独分别使用或不使用一个以上的进给 管38、排出管43。\n当加热设备1运行时，引导载热体通过进给管38分别进入部分 板3A-3B、4A-4B从而加热加热板3-4。载热体因此通过分配管39和 槽形开口42在中间空间7中流动，从这里它通过每个部分扇区33以 曲折方式流进开口42。经过这些开口42，载热体被收集在收集管41 里，从这里它通过排出管43被排出。\n如上所述，小加热板3的结构对应于大加热板4。下文将描述它 们之间的许多区别。\n第一个结构上的区别在于小加热板3具有较小的直径。这也是 对应的支撑构件16的区别，它的支撑构件的外缘44完全消失在加热 板3下面。事实上，用于小加热板3的支撑构件16可以造得与大加 热板4一样，不同之处仅仅在于环形构件29的位置更为靠近环形构 件30。在加热系统的处理空间2内的间隙开口45因而完全空闲，远 离支撑17，该支撑17背离支撑框架18。应当注意到支撑17也位于 支撑构件16下方一个较低的水平面上。在加热板3内没有间隙开 口，然而在大加热板4内的确有间隙开口9，该间隙开口9的位置与 支撑构件16内的间隙开口46的位置相符。\n第二个主要的区别在于，由于大加热板4存在间隙开口9，从而 中间空间7每个部分扇区33被分割成两部分47和48，区别还在于 大加热板4具有通道49，该通道49将上述中间空间7的第一部分47 连接到第二部分48。\n应当注意到套筒结构50已经嵌在支撑构件16的中心并固定在 其上，如图7和8所示，该套筒结构包括一个具有两个焊接突缘54 的套筒52，焊接突缘54围绕组成部分结构24和25的环形构件28， 环形构件28由U形支柱形成，焊接突缘54被焊接到支撑构件16的 径向操作台20和21。部分支撑结构24和25通过尺寸有限的重叠带 55相互之间连接起来，在部分结构24和25分隔的高度上焊接到环 形构件28的U形部分。用于加热板3-4的定位环51连接在上突缘 54上。\n下文将描述加热设备1主要工作情况。\n通过散布机14将待加热的产品移动到加热板3-4上面，其中该 产品以一种已知方式在小加热板3上从中间向外缘移动，并在大加热 板4上从外缘向中间移动。在此移动过程中，该产品从位于上面的一 个加热板掉到位于它下面的下一个加热板上，这样流过一个贯穿加热 设备1的曲折路径。\n当工作时，引导载热体通过每个所涉及的进给管38进入圆形分 配管39，从这里所述载热体通过开口40结束在中间空间7中。载热 体按照上述曲折路径流过所述中间空间7之后，它通过开口42离开 此空间并被收集在收集管41内，并通过排出管43被排到如用来加热 载体的设备内。\n如果采用蒸汽作为载热体，由于每个扇区只需提供较少的冷凝 蒸汽，这就很容易变换成一种简单的结构，此种情况下，建议不使用 曲折模式。供应蒸汽最好通过一个沿着加热板3-4外圆周的圆形分配 管，清除冷凝物最好通过一个位于中心的竖直的圆形排出管。\n最后，应当注意到“大体径向的循环”意味着载热体从每个扇区 的外面流到里面，或反之亦然。然而，在每个扇区内，这个过程是 任意的，不必遵循图6的箭头35。\n本发明的“连续的支撑构件16”必须被理解为每个支撑构件在一 个加热板3或4下面延伸，无论该支撑构件16已经被做成什么样 式，而不象比利时专利NO.1,013,426中描述的专门在边缘上的局 部支撑。\n很明显，由于本发明的特定结构，不同部件之间有很大的自由 度，其结果是有效克服了膨胀差别，从而在这样的元件内，特别是在 每个加热板3或4和每个支撑构件16内都获得均匀的膨胀，这样这 些部件不会以不希望有的方式弯曲。\n从图15也可以清楚地看出上述加热板不必由两个部分板组成， 它们也可以由四个或者更多的部分板组成。\n上面描述的和附图表示的实施方式作为举例决不会限制本发 明；相反，这样的加热设备以及上述加热板可以在本发明范围内制造 成各种形状和尺寸。