專(zhuān)利名稱(chēng)：一種管式加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電加熱爐，具體涉及一種管式加熱爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的管式電加熱爐1主要使用電熱絲加熱爐膛內(nèi)的物料，由于爐膛、電熱絲8與 爐管2之間存在溫差，電熱絲通過(guò)熱輻射，對(duì)流等傳遞熱量對(duì)物料進(jìn)行加熱，如圖3、圖4所 示。由于電熱絲加熱與爐管之間一般相距IOcm左右的間距，存在熱阻，且擴(kuò)大了爐膛熱容， 浪費(fèi)了部分電能；再由于電熱絲會(huì)燒損，維護(hù)麻煩，支撐電熱絲的瓷管也容易彎曲斷裂；再 有電熱絲的出線口是電爐熱能逸出的主要通道之一，而且電熱絲的引出線存在功率損耗； 還有先有爐膛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，運(yùn)輸困難。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的電加熱爐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改 進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，設(shè)計(jì)一種體積小、物料溫控 精度高、簡(jiǎn)化爐膛結(jié)構(gòu)及省電的管式加熱爐。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種管式加熱爐，其特征在于，所 述加熱爐包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有爐管，所述爐管與電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接，所述 電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與電源連接；所述電源轉(zhuǎn)換電路由整流單元、絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)逆變單元、脈寬調(diào)制單元和耦合變壓器組成，所述整流單元為橋式整流電路，其輸入 端與電源連接，所述整流單元的輸出端正極與IGBT逆變單元的集電極連接，負(fù)極與發(fā)射極 連接，所述IGBT逆變單元為兩個(gè)串接在一起的IGBT，兩個(gè)IGBT的兩個(gè)門(mén)級(jí)與脈寬調(diào)制單元 連接，兩個(gè)IGBT的另一個(gè)發(fā)射極與集電極連接在一起并與耦合變壓器的初級(jí)線圈線一端 連接，另一端接負(fù)極，所述耦合變壓器的副極線圈的兩端與所述的爐管相連接。優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述爐管設(shè)置在所述爐體的中部。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，在所述爐體的各面均設(shè)有保溫層。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，在所述橋式整流電路的輸出端并連有濾波電容。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，上面所述電源為三相電源，也可以是單相電源，在所述電 源與電源轉(zhuǎn)換電路之間設(shè)有開(kāi)關(guān)。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，電源轉(zhuǎn)換電路為可控硅移相調(diào)壓器，用于控制工頻變壓 器代替。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于該管式加熱爐具有體積小、對(duì)被加熱物料溫 控精度高、爐膛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并可節(jié)省電能。

圖1是本實(shí)用新型管式加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本圖1中電源轉(zhuǎn)換電路的原理圖；[0013]圖3是本現(xiàn)有管式加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本現(xiàn)有管式加熱爐的電路。圖中1、爐體；2、爐管；3、電源轉(zhuǎn)換電路；4、整流單元；5、IGBT逆變單元；6、脈寬 調(diào)制(PWM)單元；7、耦合變壓器；8、電熱絲。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施 例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型是一種管式加熱爐，該加熱爐包括爐體1，所述爐體 1內(nèi)設(shè)有爐管2，所述爐管2與電源轉(zhuǎn)換電路3的輸出端連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路3的輸入 端與電源連接；所述電源轉(zhuǎn)換電路3由整流單元4、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)逆變單元 5、脈寬調(diào)制(PWM)單元6和耦合變壓器7組成，所述整流單元為橋式整流電路，其輸入端 與電源連接，所述整流單元的輸出端正極與IGBT逆變單元的集電極連接，負(fù)極與發(fā)射極連 接，所述IGBT逆變單元為兩個(gè)串接在一起的IGBT，兩個(gè)IGBT的兩個(gè)門(mén)級(jí)與脈寬調(diào)制單元連 接，兩個(gè)IGBT的另一個(gè)發(fā)射極與集電極連接在一起并與耦合變壓器的初級(jí)線圈線一端連 接，另一端接負(fù)極，所述耦合變壓器的副極線圈的兩端與所述的爐管相連接。本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例是，所述爐管設(shè)置在所述爐體的底部。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，在所述爐體的各面均設(shè)有保溫層。在所述橋式整流電路 的輸出端并連有濾波電容。所述所述電源采用三相電源，也可以是單相電源，在所述電源與 電源轉(zhuǎn)換電路之間設(shè)有開(kāi)關(guān)。在本實(shí)用新型中將爐管2放置在帶保溫層的爐體1中，將三相交流電源連接到電 源轉(zhuǎn)換電路3上，通過(guò)整流單元4的整流濾波，將交流電變成直流電，當(dāng)爐膛需要加熱時(shí)，由 脈寬調(diào)制單元6回路輸出高頻脈沖，該脈沖寬度可根據(jù)負(fù)載需要其在0-50%周期內(nèi)調(diào)整， 該高頻脈沖觸發(fā)IGBT逆變單元5，IGBT逆變單元5的上下橋臂根據(jù)觸發(fā)方波交替導(dǎo)通，輸 出高頻一次電流，然后經(jīng)過(guò)耦合變壓器7隔離后直接傳送給爐管2，利用爐管的阻抗和交流 感抗加熱爐管，爐管將熱能傳輸給需要加熱的物料。功率表達(dá)式為P = I2R ；P 爐管加熱功率；I 爐管上的電流；R 爐管上的電阻。在一些場(chǎng)合電源變換器可以使用可控硅移相調(diào)壓，控制工頻變壓器代替。在本實(shí)用新型中高頻電源利用爐管2或長(zhǎng)形物料的感抗和阻抗對(duì)爐管2和物料加 熱，解決了原來(lái)直流或工頻電源與爐管或工件阻抗匹配問(wèn)題，使?fàn)t管或?qū)щ娢锪现苯影l(fā)熱， 減少熱能傳輸損耗及傳輸過(guò)程損耗。減少電熱絲加熱爐的爐體散熱大，熱能流失大，接線棒 自身發(fā)熱及散熱問(wèn)題，提高電能轉(zhuǎn)熱能的利用效率。本實(shí)用新型所述的管式加熱爐可以是1、不銹鋼或其它鋼絲固熔熱處理爐；2、各種需要?dú)夥毡Ｗo(hù)的熱處理爐；3、卡電式加熱系統(tǒng)(工件直接連接高頻電)；4、導(dǎo)熱油爐；5、氣體加熱爐(如氨氣分解爐)；[0030]6、混合流體加熱爐(如苯加氫精致?tīng)t)；7、其它連續(xù)介質(zhì)加熱爐。本實(shí)用新型管式加熱爐與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比如下
權(quán)利要求1.一種管式加熱爐，其特征在于，所述加熱爐包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有爐管，所述爐 管與電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與電源連接；所述電源轉(zhuǎn)換 電路由整流單元、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)逆變單元、脈寬調(diào)制單元和耦合變壓器組 成，所述整流單元為橋式整流電路，其輸入端與電源連接，所述整流單元的輸出端正極與 IGBT逆變單元的集電極連接，負(fù)極與發(fā)射極連接，所述IGBT逆變單元為兩個(gè)串接在一起的 IGBT，兩個(gè)IGBT的兩個(gè)門(mén)級(jí)與脈寬調(diào)制單元連接，兩個(gè)IGBT的另一個(gè)發(fā)射極與集電極連接 在一起并與耦合變壓器的初級(jí)線圈線一端連接，另一端接負(fù)極，所述耦合變壓器的副極線 圈的兩端與所述的爐管相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，所述爐管設(shè)置在所述爐體的中部。
3.如權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，在所述爐體的各面均設(shè)有保溫層。
4.如權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，在所述橋式整流電路的輸出端并連 有濾波電容。
5.如權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，所述電源為三相電源，在所述電源與 電源轉(zhuǎn)換電路之間設(shè)有開(kāi)關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，電源轉(zhuǎn)換電路為可控硅移相調(diào)壓器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種管式加熱爐，該加熱爐包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐管，爐管與電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接，電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與電源連接；電源轉(zhuǎn)換電路由整流單元、IGBT逆變單元、脈寬調(diào)制單元和耦合變壓器組成，整流單元為橋式整流電路，其輸入端與電源連接，輸出端正極與IGBT逆變單元的集電極連接，負(fù)極與發(fā)射極連接，IGBT逆變單元為兩個(gè)串接在一起的IGBT，兩個(gè)IGBT的兩個(gè)門(mén)級(jí)與脈寬調(diào)制單元連接，兩個(gè)IGBT的另一個(gè)發(fā)射極與集電極連接在一起并與耦合變壓器的初級(jí)線圈線一端連接，另一端接地，耦合變壓器的副極線圈的兩端與所的述爐管相連接。該管式加熱爐具有體積小、對(duì)被加熱物料溫控精度高、爐膛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并可節(jié)省電能。
文檔編號(hào)F27B17/00GK201892419SQ201020651010
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
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