等溫度換熱管輻射式電加熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及工業(yè)用過程電加熱【技術(shù)領(lǐng)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(shè)置有防爆接線盒，所述爐體內(nèi)設(shè)置有表面等溫的換熱管，所述換熱管兩側(cè)的爐體內(nèi)壁上設(shè)置有若干電加熱元件，所述換熱管表面設(shè)置有溫度傳感器，所述換熱管呈蛇形布置在爐體內(nèi)，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(qū)域設(shè)置，功率從換熱管的進液口向出液口方向依次減小，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。
【專利說明】等溫度換熱管輻射式電加熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)用過程電加熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種輻射式電加熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的工業(yè)用輻射電加熱器常采用爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)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(jié)構(gòu)或上下盤繞的蛇形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的主要缺陷是:
[0003]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；
[0004]2、換熱管結(jié)構(gòu)常采用盤繞或焊接加工的方式，加工制造成本也很高；
[0005]3、換熱管管壁溫度高，影響了換熱管的使用壽命。
[0006]4、換熱管采用單面受熱的方式，受熱不均勻。
[0007]5、管內(nèi)積液不容易排污。
[0008]6、體積很大，對外熱耗高，熱效率低。
[0009]7、重量重，體積大，增加了運輸成本。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型要解決的技術(shù)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(jié)約制造成本。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型包括爐體，所述爐體外殼一端設(shè)置有防爆接線盒，所述爐體內(nèi)設(shè)置有表面等溫的換熱管，所述換熱管兩側(cè)的爐體內(nèi)壁上設(shè)置有若干電加熱元件，所述換熱管表面設(shè)置有溫度傳感器，所述換熱管呈蛇形布置在爐體內(nèi)，所述換熱管的進液口和出液口位于爐體的同一端。
[0012]所述電加熱兀件分成若干個區(qū)域設(shè)置，功率從換熱管的進液口向出液口方向依次減小。所述換熱管由若干直管和連接彎管組成。
[0013]所述爐體上設(shè)置有氮氣進口和呼吸閥口，所述爐體內(nèi)填充有氮氣。
[0014]所述爐體內(nèi)還設(shè)置有用于支撐換熱管的導(dǎo)軌和夾持板，所述換熱管位于導(dǎo)軌上并滑動連接，所述夾持板位于換熱管的兩側(cè)。
[0015]所述換熱管上設(shè)置有排污口。
[0016]本實用新型的有益技術(shù)效果是:
[0017]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；
[0018]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。
[0019]3，所有換熱管位于相對平行的若干平面內(nèi)，增加了換熱管的受熱面積，具有節(jié)能和延長換熱管壽命的效果。
[0020]4，由于換熱管材料的減少，減少了系統(tǒng)的熱啟動時間，也就是說，比傳統(tǒng)方案具有很快的時間到達工作溫度。
[0021]5，同時體積與傳統(tǒng)的相比，體積更小，對外的能耗降低，提高了系統(tǒng)的熱效率。
[0022]6，導(dǎo)軌和夾持板的設(shè)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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的正面剖視圖；
[0024]圖2為本實用新型的俯視剖面圖；
[0025]圖3為本實用新型的側(cè)面剖視圖；
[0026]圖4為傳統(tǒng)加熱器換熱管長度與管壁溫度的關(guān)系示意圖；
[0027]圖5為本實用新型所述加熱器換熱管長度與管壁溫度的關(guān)系示意圖。

【具體實施方式】
[0028]本實用新型所列舉的實施例，只是用于幫助理解本實用新型，不應(yīng)理解為對本實用新型保護范圍的限定，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型思想的前提下，還可以對本實用新型進行改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)。
[0029]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括爐體I，所述爐體I外殼一端設(shè)置有防爆接線盒8，所述爐體I內(nèi)部設(shè)置成兩個腔室，當(dāng)然根據(jù)需要也可以設(shè)置成多個腔室。所述腔室內(nèi)設(shè)置有相互連通的換熱管3，所述換熱管3兩側(cè)的爐體內(nèi)壁上設(shè)置有若干電加熱元件6。
[0030]傳統(tǒng)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。本實用新型所述換熱管3呈蛇形布置在爐體I的腔室內(nèi)，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(cè)都有電加熱元件6，換熱管3受兩側(cè)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。
[0031]為了提高爐體I的保溫效果，所述爐體I的內(nèi)表面上還可以設(shè)置保溫層2，電加熱元件6設(shè)置在保溫層上。所述爐體I上還設(shè)置有氮氣進口 41和呼吸閥口 42，所述爐體內(nèi)填充有氮氣，并使?fàn)t體I內(nèi)保持微正氣壓。
[0032]為了減小換熱管長度，并達到節(jié)能的目的，所述電加熱元件6分成若干個區(qū)域設(shè)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(shè)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。
[0033]本實用新型所述換熱管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。
[0034]為了避免換熱管3內(nèi)雜物沉淀，所述換熱管3上設(shè)置有排污口 35，用于定期將換熱管3內(nèi)的雜物排泄掉。
[0035]為了支撐和便于更換換熱管3，所述爐體I內(nèi)還設(shè)置有導(dǎo)軌51和夾持板52，所述換熱管3位于導(dǎo)軌51上并滑動連接，所述夾持板52位于換熱管3的兩側(cè)。這樣換熱管可以通過導(dǎo)軌抽出，也便于對爐內(nèi)電加熱元件6的檢修及對換熱管3的維護。
[0036]下面介紹本實用新型可以減小換熱管長度的原理。
[0037]眾所周知，傳統(tǒng)的輻射過程電加熱器，換熱管的表面溫度通常比管內(nèi)介質(zhì)溫度高出大約100°C，例如介質(zhì)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(jīng)典公式是:Q=aA (Tsit-Ts#)，其中α是換熱系數(shù)，與流體的物性及流速有關(guān)；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，但采用本實用新型時，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(jù)上述經(jīng)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。
[0038]當(dāng)然，本實用新型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(tǒng)加熱器換熱管長度與管壁溫度的關(guān)系示意圖，圖5為本實用新型所述加熱器換熱管長度與管壁溫度的關(guān)系示意圖。在換熱管3最高表面溫度相同的情況下，傳統(tǒng)的換熱管長度明顯要大于本實用新型的換熱管長度。
[0039]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(jié)能，而且可以延長加熱管的壽命。
【權(quán)利要求】
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(shè)置有防爆接線盒(8)，所述爐體(I)內(nèi)設(shè)置有表面等溫的換熱管(3)，其特征在于，所述換熱管(3)兩側(cè)的爐體內(nèi)壁上設(shè)置有若干電加熱元件(6)，所述換熱管(3)表面設(shè)置有溫度傳感器(7)，所述換熱管(3)呈蛇形布置在爐體(I)內(nèi)，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(jù)權(quán)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(qū)域設(shè)置，功率從換熱管(3 )的進液口( 31)向出液口( 32 )方向依次減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等溫度換熱管輻射式電加熱器，其特征在于，所述換熱管(3)由若干直管(33)和連接彎管(34)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等溫度換熱管輻射式電加熱器，其特征在于所述爐體(I)上設(shè)置有氮氣進口( 41)和呼吸閥口( 42 )，所述爐體內(nèi)填充有氮氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等溫度換熱管輻射式電加熱器，其特征在于，所述爐體(I)內(nèi)還設(shè)置有用于支撐換熱管的導(dǎo)軌(51)和夾持板(52)，所述換熱管(3)位于導(dǎo)軌(51)上并滑動連接，所述夾持板(52)位于換熱管(3)的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等溫度換熱管輻射式電加熱器，其特征在于，所述換熱管(3)上設(shè)置有排污口(35)。
【文檔編號】F27D11/00GK204100823SQ201420588603
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】戚洪明 申請人:華能無錫電熱器材有限公司