本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高頻感應(yīng)流體加熱器，它包括：罐體，其具有設(shè)置在其底部的進(jìn)口端的進(jìn)口法蘭盤以及設(shè)置在其頂部的出口端的出口法蘭盤；與所述出口法蘭盤密封連接的上法蘭盤；與所述進(jìn)口法蘭盤密封連接的下法蘭盤；布置在所述罐體內(nèi)部的多個(gè)石墨球；設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球上方的上擋板，其表面設(shè)有多個(gè)上導(dǎo)流孔；設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球下方的下?lián)醢澹浔砻嬖O(shè)有多個(gè)下導(dǎo)流孔；繞置在所述罐體外緣的中部位置的感應(yīng)線圈；從所述上法蘭盤上方伸入所述罐體內(nèi)部的多個(gè)熱電偶；以及與所述感應(yīng)線圈以及熱電偶連接的高頻感應(yīng)發(fā)生器。本發(fā)明專利技術(shù)具有抗熱沖擊性能良好、抗腐蝕性強(qiáng)、加熱性能穩(wěn)定以及設(shè)備使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種加熱器，尤其涉及一種高頻感應(yīng)流體加熱器。
技術(shù)介紹
目前，現(xiàn)有的流體加熱器一般采用電阻絲或電阻片作為加熱元件，加熱元件通常分為內(nèi)插式和外包式兩種內(nèi)插式加熱器的加熱元件與流體直接接觸，從而對(duì)流體進(jìn)行對(duì)流傳熱；外包式加熱器的加熱元件將熱量傳導(dǎo)給容器壁，從而通過容器壁與流體進(jìn)行對(duì)流傳熱。另外，現(xiàn)有的流體加熱器的進(jìn)出口法蘭一般采用單一密封元件進(jìn)行密封。然而，上述現(xiàn)有流體加熱器的缺點(diǎn)在于1、外包式加熱器的熱交換面積小、效率低，由于對(duì)容器壁直接加熱，從而使得金屬容器壁產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，因此很容易疲勞破壞，使用壽命較短。2、內(nèi)插式加熱器的加熱元件由金屬套管包裹，與出口法蘭焊接，在高溫強(qiáng)腐蝕流體作用下，焊縫容易被腐蝕破壞而使得加熱器失效。3、由于進(jìn)出口法蘭一般采用單一的石墨墊片或者金屬墊片進(jìn)行密封，因此在對(duì)高溫強(qiáng)腐蝕流體加熱時(shí)，石墨墊片遇高溫容易氧化失效，而金屬墊片容易腐蝕失效；尤其在石油化工和核電行業(yè)，加熱器內(nèi)流體溫度高腐蝕性強(qiáng)極易使加熱器密封失效和設(shè)備熱疲勞損壞。另外，現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高加熱器的加熱效率，一般會(huì)在加熱器的金屬罐體內(nèi)部設(shè)置折流板，折流板的存在雖然提高了加熱效率，但是同時(shí)也增大了流體阻力，因此這種加熱器需要更大功率的動(dòng)力支持；而且現(xiàn)有加熱器的罐體兩端還設(shè)有用于焊接固定加熱棒的擋板；由于折流板和擋板均焊接在罐體上，而焊縫是結(jié)構(gòu)破壞薄弱環(huán)節(jié)，因此最容易被腐蝕和產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)旨在提供一種適用于高溫強(qiáng)腐蝕流體的高頻感應(yīng)流體加熱器，以提高加熱效率、改善加熱性能和延長(zhǎng)使用壽命。本專利技術(shù)所述的一種高頻感應(yīng)流體加熱器，所述加熱器包括罐體，其具有設(shè)置在其底部的進(jìn)口端的進(jìn)口法蘭盤以及設(shè)置在其頂部的出口端的出口法蘭盤；與所述出口法蘭盤密封連接的上法蘭盤；與所述進(jìn)口法蘭盤密封連接的下法蘭盤；布置在所述罐體內(nèi)部的多個(gè)石墨球；設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球上方的上擋板，其表面設(shè)有多個(gè)上導(dǎo)流孔；設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球下方的下?lián)醢澹浔砻嬖O(shè)有多個(gè)下導(dǎo)流孔；繞置在所述罐體外緣的中部位置的感應(yīng)線圈；從所述上法蘭盤上方伸入所述罐體內(nèi)部的多個(gè)熱電偶；以及與所述感應(yīng)線圈以及熱電偶連接的高頻感應(yīng)發(fā)生器。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述出口法蘭盤的頂面的中心位置設(shè)有上凸臺(tái)，所述上法蘭盤的底面設(shè)有與所述上凸臺(tái)匹配的上凹槽、圍繞該上凹槽的上溝槽以及對(duì)稱布置在該上凹槽和上溝槽之間的上進(jìn)氣通孔和上出氣通孔，其中，所述上凹槽中容置有第一石墨纏繞墊片，所述上溝槽中容置有第一金屬C形密封圈，所述上進(jìn)氣通孔與上出氣通孔分別通過上保護(hù)氣通道與所述上凹槽連通。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述上保護(hù)氣通道為從所述上凹槽的槽壁連通至所述上進(jìn)氣通孔和上出氣通孔的靠近所述上凸臺(tái)一端開口的倒角結(jié)構(gòu)。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述進(jìn)口法蘭盤的底面的中心位置設(shè)有下凸臺(tái)，所述下法蘭盤的頂面設(shè)有與所述下凸臺(tái)匹配的下凹槽、圍繞該下凹槽的下溝槽以及對(duì)稱布置在該下凹槽和下溝槽之間的下進(jìn)氣通孔和下出氣通孔，其中，所述下凹槽中容置有第二石墨纏繞墊片，所述下溝槽中容置有第二金屬C形密封圈，所述下進(jìn)氣通孔與下出氣通孔分別通過下保護(hù)氣通道與所述下凹槽連通。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述下保護(hù)氣通道為從所述下凹槽的槽壁連通至所述下進(jìn)氣通孔和下出氣通孔的靠近所述下凸臺(tái)一端開口的倒角結(jié)構(gòu)。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述加熱器還包括位于所述出口法蘭盤下方并與所述上法蘭盤固定連接的支撐板，該支撐板的表面上設(shè)有用于容置所述罐體的中心通孔。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述加熱器包括位于所述進(jìn)口法蘭盤上方并與所述下法蘭盤固定連接的一對(duì)相互卡合的法蘭板，該對(duì)法蘭板的表面上設(shè)有用于容置所述罐體的法蘭通孔，每個(gè)所述法蘭板的外緣開設(shè)有一與該法蘭板的法蘭通孔連通的U形開口，且所述法蘭板的一表面上設(shè)有一配合凸臺(tái)，每個(gè)所述法蘭板的配合凸臺(tái)與另一個(gè)法蘭板的U形開口卡合連接。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述罐體包括由上至下依次連通的直筒段、錐形段和圓管過渡段，所述石墨球設(shè)置在所述直筒段中，所述下?lián)醢逶O(shè)置在所述錐形段中并與該錐形段的內(nèi)壁形狀配合，所述圓管過渡段容置在所述法蘭板的法蘭通孔中。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述熱電偶的外緣套設(shè)有熱電偶密封裝置。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述上擋板通過多個(gè)連接桿與所述上法蘭盤固定連接。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述上擋板的頂面均布有用于定位所述連接桿的沉孔。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述上擋板的邊緣均布有用于容置所述熱電偶的定位口。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述上法蘭盤的頂面上連接有一接管，且該接管與所述上法蘭盤的法蘭通孔連通。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述下法蘭盤的底面上通過一變徑段與外圍的管道連接，且該外圍的管道與所述下法蘭盤的法蘭通孔連通。在上述的高頻感應(yīng)流體加熱器中，所述罐體為碳化硅材料制成的罐體，所述上擋板為高溫鎳基合金材料制成的上擋板，所述下?lián)醢鍨樘蓟璨牧现瞥傻南聯(lián)醢濉Ｓ捎诓捎昧松鲜龅募夹g(shù)解決方案，本專利技術(shù)通過感應(yīng)線圈使高頻感應(yīng)發(fā)生器透過碳化硅材料制成的罐體直接加熱石墨球,并由石墨球與流體進(jìn)行熱交換,從而完成對(duì)流體的加熱，并通過熱電偶保證對(duì)加熱溫度的精確控制；同時(shí)，本專利技術(shù)還通過帶有石墨纏繞墊片和金屬C形密封圈的上、下法蘭盤對(duì)罐體的進(jìn)出口進(jìn)行雙重密封，并且通過設(shè)置保護(hù)氣通道，從而可以通過對(duì)保護(hù)氣通道進(jìn)行吹掃以對(duì)保護(hù)氣通道內(nèi)空氣進(jìn)行排除，進(jìn)而防止石墨纏繞墊片被空氣中的水分和氧氣氧化。綜上，本專利技術(shù)具有抗熱沖擊性能良好、抗腐蝕性強(qiáng)、加熱性能穩(wěn)定以及設(shè)備使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一種高頻感應(yīng)流體加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A處的放大視圖； 圖3是本專利技術(shù)中上法蘭盤的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4是圖3中B處的放大視圖；圖5是本專利技術(shù)中上法蘭盤的結(jié)構(gòu)正視圖；圖6是本專利技術(shù)中支撐板的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖7是本專利技術(shù)中支撐板的結(jié)構(gòu)正視圖；圖8是本專利技術(shù)中上擋板的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖9是本專利技術(shù)中上擋板的結(jié)構(gòu)正視圖；圖10是本專利技術(shù)中罐體的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖11是本專利技術(shù)中下?lián)醢宓慕Y(jié)構(gòu)剖視圖；圖12是本專利技術(shù)中下?lián)醢宓慕Y(jié)構(gòu)正視圖；圖13是本專利技術(shù)中法蘭板的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖14是本專利技術(shù)中法蘭板的結(jié)構(gòu)正視圖；圖15是本專利技術(shù)中一對(duì)法蘭板的連接示意圖；圖16是本專利技術(shù)中下法蘭盤的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖17是本專利技術(shù)中下法蘭盤的結(jié)構(gòu)正視圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，給出本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述。請(qǐng)參閱圖1至圖17，本專利技術(shù)，S卩，一種高頻感應(yīng)流體加熱器，包括罐體1，其包括由上至下依次連通的直筒段101、錐形段102 (在本實(shí)施例中，錐形段102的斜度為60° )和圓管過渡段103，并具有設(shè)置在直筒段101頂部的出口端的出口法蘭盤11以及設(shè)置在圓管過渡段103底部的進(jìn)口端的進(jìn)口法蘭盤12，其中，出口法蘭盤11的頂面112的中心位置設(shè)有上凸臺(tái)111，進(jìn)口法蘭盤12的底面122的中心位置設(shè)有下凸臺(tái)121 ；與出口法蘭盤11密封連接的上法蘭盤2,該上法蘭盤2的底面設(shè)有與上凸臺(tái)111匹配的C形的上凹槽21、圍繞該上凹槽21的上溝槽22以及對(duì)稱布置在該上凹槽21和上溝槽22之間的上進(jìn)氣通孔23和上出氣通孔24，其中，上凹槽2本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述加熱器包括：罐體，其具有設(shè)置在其底部的進(jìn)口端的進(jìn)口法蘭盤以及設(shè)置在其頂部的出口端的出口法蘭盤；與所述出口法蘭盤密封連接的上法蘭盤；與所述進(jìn)口法蘭盤密封連接的下法蘭盤；布置在所述罐體內(nèi)部的多個(gè)石墨球；設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球上方的上擋板，其表面設(shè)有多個(gè)上導(dǎo)流孔；設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球下方的下?lián)醢澹浔砻嬖O(shè)有多個(gè)下導(dǎo)流孔；繞置在所述罐體外緣的中部位置的感應(yīng)線圈；從所述上法蘭盤上方伸入所述罐體內(nèi)部的多個(gè)熱電偶；以及與所述感應(yīng)線圈以及熱電偶連接的高頻感應(yīng)發(fā)生器。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述加熱器包括 罐體，其具有設(shè)置在其底部的進(jìn)口端的進(jìn)口法蘭盤以及設(shè)置在其頂部的出口端的出口法蘭盤； 與所述出口法蘭盤密封連接的上法蘭盤； 與所述進(jìn)口法蘭盤密封連接的下法蘭盤； 布置在所述罐體內(nèi)部的多個(gè)石墨球； 設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球上方的上擋板，其表面設(shè)有多個(gè)上導(dǎo)流孔； 設(shè)置在所述罐體內(nèi)并位于所述石墨球下方的下?lián)醢澹浔砻嬖O(shè)有多個(gè)下導(dǎo)流孔； 繞置在所述罐體外緣的中部位置的感應(yīng)線圈； 從所述上法蘭盤上方伸入所述罐體內(nèi)部的多個(gè)熱電偶；以及 與所述感應(yīng)線圈以及熱電偶連接的高頻感應(yīng)發(fā)生器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述出口法蘭盤的頂面的中心位置設(shè)有上凸臺(tái)，所述上法蘭盤的底面設(shè)有與所述上凸臺(tái)匹配的上凹槽、圍繞該上凹槽的上溝槽以及對(duì)稱布置在該上凹槽和上溝槽之間的上進(jìn)氣通孔和上出氣通孔，其中，所述上凹槽中容置有第一石墨纏繞墊片，所述上溝槽中容置有第一金屬C形密封圈，所述上進(jìn)氣通孔與上出氣通孔分別通過上保護(hù)氣通道與所述上凹槽連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述上保護(hù)氣通道為從所述上凹槽的槽壁連通至所述上進(jìn)氣通孔和上出氣通孔的靠近所述上凸臺(tái)一端開口的倒角結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述進(jìn)口法蘭盤的底面的中心位置設(shè)有下凸臺(tái)，所述下法蘭盤的頂面設(shè)有與所述下凸臺(tái)匹配的下凹槽、圍繞該下凹槽的下溝槽以及對(duì)稱布置在該下凹槽和下溝槽之間的下進(jìn)氣通孔和下出氣通孔，其中，所述下凹槽中容置有第二石墨纏繞墊片，所述下溝槽中容置有第二金屬C形密封圈，所述下進(jìn)氣通孔與下出氣通孔分別通過下保護(hù)氣通道與所述下凹槽連通。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述下保護(hù)氣通道為從所述下凹槽的槽壁連通至所述下進(jìn)氣通孔和下出氣通孔的靠近所述下凸臺(tái)一端開口的倒角結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的高頻感應(yīng)流體加熱器，其特征在于，所述加熱器還包括位于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黎忠，謝雷東，傅遠(yuǎn)，封自強(qiáng)，張欽華，唐忠鋒，楊新梅，李巖，解明強(qiáng)，鄒欣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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