[发明专利]电磁除铁器散热用板式整体热管

说明书

技术领域

本发明公开了一种电磁除铁器散热用板式整体热管，属于强化传热技术领域。

技术背景

电磁除铁器是一种利用强大磁场吸引力来清除物料输送带上铁磁性杂质的设备。该设备及其清除工作具有如下作用：一是保护输送带不受铁磁性杂质的损坏；二是保证后续设备，如破碎机、研磨机、锅炉等的安全稳定工作；三是保证或提高相关产品质量，如不去除铁磁性杂质将严重影响陶瓷产品的色泽；四是提高港口物料输送的质量，以满足客户要求。基于电磁除铁器的功用，该设备广泛应用于矿山、化工、火力发电、水泥、玻璃、陶瓷、建材、食品及饲料加工、港口航运等行业。

电磁除铁器实际是利用电磁转换原理来工作的，理论讲，相同功率下电磁除铁器的电磁吸力与其线圈流过的电流平方成正比，故电流越大吸力就越大，除铁能力越强。但物理原理同时指出，线圈是电阻，电流越大产生的热量越大、温度越高，而温度提高将使线圈电阻进一步增大，电阻增大又产生更多热量，从而形成一种负向循环。在这种情况下，只能出现两种结果，一是线圈或设备高温损坏或烧毁，二是降低电流使除铁性能下降。

基于上述电磁除铁器的工作原理，可以看出，为保证电磁除铁器安全稳定长期运行，必须要能快速及时把热量散发出去，对于大型电磁除铁器尤其如此。

众所周知，热管称为热的超导体，优异的导热能力使其很早就在电磁除铁器上得到应用。对现行市场调查发现，热管已成为电磁除铁器最主要的散热方式，厂家及市场皆视其为一种有效的技术手段。

但是，随着经济规模的日益扩大，电磁除铁器越来越大型化，相应，其功率及发热量也越来越大，目前大型电磁除铁器的发热功率已达40～50千瓦，前述热问题就显得更为突出，且散热的技术难度也越来越高。从目前使用的实际情况看，现有的热管散热技术已不敷应对，故研发适合于电磁除铁器的新的热管散热技术，对电磁除铁器有重要的现实意义。

中国专利02258232.0提出了一种热管冷却技术，其特点是把多根热管安装夹持在两块起导热作用的铝板中，从而把热量导出线圈。分析发现该专利存在如下不足：一是存在铝板的导热热阻；二是存在热管与铝板的接触热阻；三是铝板需半月形圆弧槽及众多螺钉孔，加工及安装都较为复杂；四是散热翅片与冷凝段嵌套安装，安装较为复杂，且金属间存在接触热阻；五是导热板厚度不均，会导致线圈温度略微不均。中国专利200710133466.9提出了一种热管散热技术，其特点是多根热管彼此嵌接形成整体，整体插入线圈中把热量导出。分析发现该专利存在如下不足：一是存在凹凸结构的热管加工及安装较为复杂；二是相嵌部分既存在接触热阻也存在金属热阻；三是相嵌后的平面不能保证较好的平面度；四是消耗的金属材料较多。中国专利200920232862.1提出的热管散热技术，其特点是多根热管以一定间隔并排水平插入线圈，线圈与热管只能点接触，接触面积过小，且间隔的热阻非常大。中国专利88105470.4提出的热管散热技术，其特点是多根热管竖直插入线圈中，并在热管周围空隙填充导热填料，其不足之处有：热管与线圈点接触，接触面积过小；填料导热系数相对金属而言仍是不良导体，热阻大；热管从除铁器上部伸出，不利于自然散热。中国专利200710134552.1提出了一种整体热管技术，其特点是：热管由环形容器、中间隔板及管状阵列形成，线圈置于环状容器形成蒸发段，管状阵列为冷凝段，位于电磁除铁器上部。其不足如下：一是线圈引出导线很难解决密封问题，从而破坏热管真空度；二是铝质的冷凝段与钢材的中间隔板不易焊接；三是管状阵列冷凝段从除铁器上部竖直引出，不利于采用自然对流方式散热。

从上述公开的技术文件可以看出，由于现有技术中热管结构存在的缺陷，导致目前研究开发的电磁除铁器的热管散热技术还存在散热效果欠佳、温度过高、温度不均等问题，其共性缺陷是：1、附加热阻较多，如金属热阻、接触热阻、填料热阻等，导致热管散热性能下降，散热效果欠佳；2、形式上是将多个热管整体安装在除铁器的电磁线圈中，但实际散热过程是各热管单独运行，相互之间没有匹配或不能形成互补，导致电磁线圈中局部散热效果的好坏，完全由处于该处的热管的散热效果决定，由于电磁线圈本身存在发热不均匀的现象，因此，电磁线圈中发热量较大的局部区域温度持续维持高位，影响电磁线圈的正常使用，严重时，导致电磁线圈烧毁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单可靠、传热能力强、性价比高的电磁除铁器散热用板式整体热管。

本发明一种电磁除铁器散热用板式整体热管，是采用下述方案实现的：