等溫度換熱管輻射式電加熱器制造技術

本發明專利技術涉及工業用過程電加熱技術領域，尤其是一種輻射式電加熱器。包括爐體，所述爐體外殼一端設置有防爆接線盒，所述爐體內設置有換熱管，所述換熱管兩側的爐體內壁上設置有若干電加熱元件，所述換熱管表面設置有溫度傳感器，所述換熱管呈蛇形布置在爐體內，所述換熱管的進液口和出液口位于爐體的同一端。所述電加熱元件分成若干個區域設置，功率從換熱管的進液口向出液口方向依次減小，所述換熱管表面溫度從進液口向出液口方向通過溫度傳感器進行等溫度控制。本方面可以減小換熱管的長度，降低材料成本；同時可以提高換熱效能，延長加熱器使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
等溫度換熱管輻射式電加熱器
本專利技術涉及工業用過程電加熱
，尤其是一種輻射式電加熱器。
技術介紹
現有的工業用輻射電加熱器常采用爐體、設置在爐體內的電熱元件和用來與過程流體換熱的換熱盤管組成；換熱盤管常采用螺旋結構或上下盤繞的蛇形結構，該結構的主要缺陷是:1、采用了大量的換熱管，換熱管的成本要占整個裝置的60-70%，材料成本很高；2、換熱管結構常采用盤繞或焊接加工的方式，加工制造成本也很高；3、換熱管管壁溫度高，影響了換熱管的使用壽命。 4、換熱管采用單面受熱的方式，受熱不均勻。 5、管內積液不容易排污。 6、體積很大，對外熱耗高，熱效率低。 7、重量重，體積大，增加了運輸成本。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種等溫度換熱管輻射式電加熱器，能夠減少換熱管長度，降低加工難度，節約制造成本。 為了解決上述技術問題，本專利技術包括爐體，所述爐體外殼一端設置有防爆接線盒，所述爐體內設置有換熱管，所述換熱管兩側的爐體內壁上設置有若干電加熱元件，所述換熱管表面設置有溫度傳感器，所述換熱管呈蛇形布置在爐體內，所述換熱管的進液口和出液口位于爐體的同一端。 所述電加熱兀件分成若干個區域設置，功率從換熱管的進液口向出液口方向依次減小，所述換熱管表面溫度從進液口向出液口方向通過溫度傳感器進行等溫度控制。 所述換熱管由若干直管和連接彎管組成。 所述爐體上設置有氮氣進口和呼吸閥口，所述爐體內填充有氮氣。 所述爐體內還設置有用于支撐換熱管的導軌和夾持板，所述換熱管位于導軌上并滑動連接，所述夾持板位于換熱管的兩側。 所述換熱管上設置有排污口。 本專利技術的有益技術效果是:I，通過將電加熱元件的功率從換熱管的進液口向出液口方向依次減小，可以減小換熱管的長度，降低了材料成本；2，換熱管由直管和連接彎管組成，簡化了換熱管的加工步驟，降低了加工成本。 3，所有換熱管位于相對平行的若干平面內，增加了換熱管的受熱面積，具有節能和延長換熱管壽命的效果。 4，由于換熱管材料的減少，減少了系統的熱啟動時間，也就是說，比傳統方案具有很快的時間到達工作溫度。 5，同時體積與傳統的相比，體積更小，對外的能耗降低，提高了系統的熱效率。 6，導軌和夾持板的設置，換熱管易于放入和取出，便于換熱管的維護和電熱元件的檢修。 【附圖說明】 圖1為本專利技術的正面剖視圖；圖2為本專利技術的俯視剖面圖；圖3為本專利技術的側面剖視圖；圖4為傳統加熱器換熱管長度與管壁溫度的關系示意圖；圖5為本專利技術所述加熱器換熱管長度與管壁溫度的關系示意圖。 【具體實施方式】 本專利技術所列舉的實施例，只是用于幫助理解本專利技術，不應理解為對本專利技術保護范圍的限定，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術思想的前提下，還可以對本專利技術進行改進和修飾，這些改進和修飾也落入本專利技術權利要求保護的范圍內。 如圖1、圖2和圖3所示，本專利技術包括爐體I，所述爐體I外殼一端設置有防爆接線盒8，所述爐體I內部設置成兩個腔室，當然根據需要也可以設置成多個腔室。所述腔室內設置有相互連通的換熱管3，所述換熱管3兩側的爐體內壁上設置有若干電加熱元件6。 傳統的換熱管為螺旋形，因此電加熱元件6為單面受熱，這樣受熱面積不大，影響了加熱效果。本專利技術所述換熱管3呈蛇形布置在爐體I的腔室內，且換熱管3的進液口 31和出液口 32位于爐體I的同一端，這樣換熱管3的兩側都有電加熱元件6，換熱管3受兩側的電加熱元件6加熱，增加了換熱管3與電加熱元件6之間的受熱面積。 為了提高爐體I的保溫效果，所述爐體I的內表面上還可以設置保溫層2，電加熱元件6設置在保溫層上。所述爐體I上還設置有氮氣進口 41和呼吸閥口 42，所述爐體內填充有氮氣，并使爐體I內保持微正氣壓。 為了減小換熱管長度，并達到節能的目的，所述電加熱元件6分成若干個區域設置，所述電加熱元件6的功率從換熱管3的進液口 31向出液口 32方向依次減小，所述換熱管3表面設置有溫度傳感器7，所述換熱管3表面溫度通過溫度傳感器7進行等溫度控制。 本專利技術所述換熱管3由若干直管33和標準的連接彎管34組成，省卻了原來加工螺旋形換熱管時需要將整根換熱管折彎的加工步驟，這樣加工比較容易，降低了加工成本。 為了避免換熱管3內雜物沉淀，所述換熱管3上設置有排污口 35，用于定期將換熱管3內的雜物排泄掉。 為了支撐和便于更換換熱管3，所述爐體I內還設置有導軌51和夾持板52，所述換熱管3位于導軌51上并滑動連接，所述夾持板52位于換熱管3的兩側。這樣換熱管可以通過導軌抽出，也便于對爐內電加熱元件6的檢修及對換熱管3的維護。 下面介紹本專利技術可以減小換熱管長度的原理。 眾所周知，傳統的輻射過程電加熱器，換熱管的表面溫度通常比管內介質溫度高出大約100°C，例如介質溫度從160°C加熱到550°C，此時的換熱管的表面溫度從流體的進口方向到流體的出口方向的溫度分別為260°C到650°C，真正的換熱平均溫差僅100°C ;我們大家知道流體換熱的經典公式是:Q= a A (Tsit-Ts#)，其中α是換熱系數，與流體的物性及流速有關;Α是換熱管換熱面積。胃^是換熱管的表面溫度，是流體的溫度，但采用本專利技術時，由于電加熱元件的功率分配沿著流體流動的方向從高到低分配，并通過換熱管表面的溫度傳感器控制使得流體在加熱過程中，換熱管表面的溫度可以從頭到尾始終保持一定的溫度，例如650°C，這時換熱管與流體的平均溫度差為650- (160+550) /2=295°C，根據上述經典公式，相同的換熱量Q，換熱面積可以降到接近原換熱面積的1/3，這樣將可以將換熱管的長度減少到原來的1/3，換熱管的材料成本可以降低2/3。 當然，本專利技術可以減小換熱管長度的原理也可以從圖4和圖5中看出，其中圖4為傳統加熱器換熱管長度與管壁溫度的關系示意圖，圖5為本專利技術所述加熱器換熱管長度與管壁溫度的關系示意圖。在換熱管3最高表面溫度相同的情況下，傳統的換熱管長度明顯要大于本專利技術的換熱管長度。 這樣我們不但可以通過減小換熱管長度來降低制造成本，而且，在達到相同的換熱效果情況下，我們也可以既減少換熱管的長度，又可以降低換熱管的管壁溫度，這樣不但可以節能，而且可以延長加熱管的壽命。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
等溫度換熱管輻射式電加熱器，包括爐體（1），所述爐體（1）外殼一端設置有防爆接線盒（8），所述爐體（1）內設置有換熱管（3），其特征在于，所述換熱管（3）兩側的爐體內壁上設置有若干電加熱元件（6），所述換熱管（3）表面設置有溫度傳感器（7），所述換熱管（3）呈蛇形布置在爐體（1）內，所述換熱管（3）的進液口（31）和出液口（32）位于爐體（1）的同一端。

【技術特征摘要】
1.等溫度換熱管輻射式電加熱器，包括爐體(I)，所述爐體(I)外殼一端設置有防爆接線盒(8)，所述爐體(I)內設置有換熱管(3)，其特征在于，所述換熱管(3)兩側的爐體內壁上設置有若干電加熱元件(6)，所述換熱管(3)表面設置有溫度傳感器(J)，所述換熱管(3)呈蛇形布置在爐體(I)內，所述換熱管(3)的進液口(31)和出液口(32)位于爐體(I)的同一端。2.根據權利要求1所述的等溫度換熱管輻射式電加熱器，其特征在于，所述電加熱元件(6 )分成若干個區域設置，功率從換熱管(3 )的進液口( 31)向出液口( 32 )方向依次減小，所述換熱管(3)表面溫度從進液口(31)向出液口(32)方向通過溫度傳感器(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戚洪明，
申請(專利權)人：華能無錫電熱器材有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32