[发明专利]一种有石墨夹层的传热辊筒及其传热方法

权利要求书

1.一种有石墨夹层的传热辊筒，所述传热辊筒包括：外筒体、内筒体及加热源，其特征在于，所述传热辊筒还包括石墨夹层，所述石墨夹层夹持在传热辊筒的内筒体及外筒体之间，所述内筒体及外筒体均为金属层；

所述石墨夹层的材料为面导热率高的石墨片；石墨夹层充分利用石墨片的平面传热率高和其厚度方向导热率低的特性，利用面高导热率来提升热传递效率，利用厚度方向导热率低来均温，不简单采用三明治式的组合，能够调整不同的厚度导热率；

所述石墨夹层可加快温度在平面方向上的扩散速度，将辊筒某面从不均匀热源得到的不均匀温度分布，经过辊筒组合层后在另一面实现温度的均匀传递；

所述石墨夹层为三层结构，其中：

第一层为第一整体石墨层，其与传热辊筒的内筒体接触，通过第一层整体石墨层的面传热让温度分布曲线比传热辊筒的内筒体温度分布曲线更缓平；

第二层为由厚度方向导热率不同的第二石墨层，该第二石墨层可使温度曲线进一步缓平；

第三层为第三整体石墨层，其与传热辊筒装置的外筒体接触，让温度曲线更缓平，再传递给外胆，得到均匀的表面温度；

其中，所述石墨层根据导热辊的具体规格和技术要求，有不同的材料在石墨中进行不同的镶嵌，具体包括如下镶嵌方式：有不同导热率的材料进行镶嵌、有不同面积大小的镶嵌块进行镶嵌，有镶嵌块不同分布数量和密度进行镶嵌、有不同形状的镶嵌块进行镶嵌；

所述第二石墨层位于第一整体石墨层和第三整体石墨层之间；

石墨材料的面导热率为200～5300w/mk，可使温度在辊面方向有着极高的扩散速度；

石墨材料厚度方向的导热率为15～400w/mk；

所述的石墨夹层材料除包括石墨材料外，还包括有能提高厚度方向导热率的一种或多种其他材料的组合石墨材料；

通过内外筒体之间的夹紧力使石墨层紧密贴服在内外筒体壁上，装配张紧方式包括外筒体热装缩径或内筒体机械张紧扩径；其中，所述内外筒体为金属筒体，石墨层被紧固在内外金属筒体之间，与外金属筒体的内面和内金属筒体的外面紧密贴合在一起，得到有石墨夹层的组合层金属套筒；

石墨材料被夹持在金属内外筒体之间封闭起来，与空气脱离接触，避免石墨材料在高温时氧化。

2.如权利要求1所述的传热辊筒，其特征在于，所述的传热辊筒具有多种直径、长度和规格，采用不同金属材质，用于加热和冷却。

3.一种使用上述权利要求1和2任一所述的有石墨夹层的传热辊筒的传热方法，其特征在于：

内筒体的不均匀热量传给第一层整体石墨层，通过石墨的面传热让温度分布曲线比内胆的温度分布曲线更缓平；

然后传递给厚度方向导热率不同的第二石墨层，使温度曲线进一步缓平

然后再传递给第三整体石墨层，让温度曲线更缓平，再传递给外筒体，得到均匀的表面温度。

4.如权利要求3所述传热方法，其特征在于，热源包括多种加热方式，包括介质流体加热方式、辐射加热方式、电磁加热方式、微波加热方式。