本發(fā)明涉及一種電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器,尤其是能提高烘箱的加熱速度和熱效率,高效節(jié)能, 與傳統(tǒng)加熱方式不同,電磁感應(yīng)加高溫空氣加熱器自身發(fā)熱,無明火,加熱速度快,預(yù)熱時間短;電磁加熱是交流電通過電磁加熱器產(chǎn)生交變磁場,對含鐵質(zhì)加熱體表面進行切割,即切割交變磁力線而在加熱體表面產(chǎn)生交變的電流(即渦流),渦流使加熱體的鐵原子高速無規(guī)則運動,原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,實現(xiàn)加熱體高效、快速發(fā)熱的目的;因為是加熱體自身發(fā)熱,所以熱轉(zhuǎn)化率特別高,最高可達到 95%以上;具有自動控溫功能,構(gòu)造緊湊,設(shè)備輕,體積小,設(shè)備生產(chǎn)制造成本低,使用壽命長,無需頻繁檢修維護,適合長時間連續(xù)使用,經(jīng)試驗連續(xù)無故障時間可達 5 萬小時;電磁加熱技術(shù)是使加熱體自身快速發(fā)熱,并且可以根據(jù)具體情況在發(fā)熱筒體外部包裹一定的隔熱保溫材料,這樣就大大減少了熱量的散失,提高了熱效率,因此相對加熱圈節(jié)電率可達 30%~80%以上;生產(chǎn)工作過程中不會排放煙塵和一氧化碳等廢氣,避免了室內(nèi)取暖人、畜一氧化碳中毒的可能性,使用環(huán)境環(huán)保衛(wèi)生,不會造成環(huán)境污染,適用循環(huán)空氣采暖與物料烘干之用,如室內(nèi)、蔬菜大棚和花卉大棚室、養(yǎng)殖業(yè)牲畜圈舍的加溫采暖、烘箱和烘道設(shè)備、農(nóng)產(chǎn)品的烘干、中藥材的烘干;不僅能為企業(yè)節(jié)約可觀的電費成本與人工成本,也是企業(yè)安全生產(chǎn)的根本保障,還將是低碳、環(huán)保的高尚行為,目前政府正在大力宣傳并推廣。
背景技術(shù):
在人們的日常生活和生產(chǎn)活動中,很多時候都需要加熱物料,烘箱是一種用來提供穩(wěn)定高溫空氣的電器,分為家用電器和工業(yè)烘箱;烘箱由加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和箱體構(gòu)成;現(xiàn)有技術(shù)中一般采用電阻式電熱絲加熱空氣,利用風(fēng)扇將箱體內(nèi)的溫度循環(huán),在循環(huán)路徑上檢測空氣的溫度,控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的溫度與設(shè)定溫度的差異來控制加熱電熱絲的通電或斷電;然而采用這種方式控制加熱時具有很大的滯后性,溫度圍繞設(shè)定溫度存在 5~10度的波動;而電加熱又是烘箱最為普遍的加熱方式,而在電加熱這種方式中又以電阻絲加熱較為普遍,但是電阻絲加熱,其加熱速度慢,熱損失大,熱效率很低,且易損壞;電磁加熱技術(shù)是一種新型高效的加熱方式,在工業(yè)、商業(yè)、民用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,它是利用電磁感應(yīng)原理,利用交流電轉(zhuǎn)化成高頻電流所產(chǎn)生的高頻磁場,使處于其中的金屬物質(zhì)中產(chǎn)生渦流而直接對金屬加熱或者加熱金屬容器中的待加熱物質(zhì)。
電磁感應(yīng)加熱較電阻加熱節(jié)能效果十分顯著,但由于電磁感應(yīng)加熱作為新興技術(shù)應(yīng)用到烘箱加熱制造工藝的一些特性使得電磁感應(yīng)加熱還存在一定的問題需要解決,否則將制約電磁感應(yīng)加熱在烘箱制造行業(yè)的推廣;中國作為發(fā)展中的大國和世界制造業(yè)的大國,能源的需求和消耗將是我國經(jīng)濟發(fā)展的制約因素,因此,節(jié)能減排已成為了我國的一項基本國策。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有高溫空氣加熱方式采用電阻直接加熱,加熱速度慢,能耗高,熱效率低,電阻發(fā)熱絲使用壽命短,需頻繁檢修維護的缺陷;采用燃油、燃氣和蒸汽間接加熱,加熱速度慢,能耗高,熱效率低下,散熱制造繁瑣,制造成本高,設(shè)備笨重,生產(chǎn)工作過程中排放煙塵和一氧化碳等廢氣,容易造成室內(nèi)取暖人、畜一氧化碳中毒,使用環(huán)境惡劣,造成環(huán)境污染的缺陷;本發(fā)明提供一種電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器,構(gòu)造緊湊,設(shè)備輕,體積小,設(shè)備生產(chǎn)制造成本低,使用壽命長,無需頻繁檢修維護;無明火,加熱速度快,能精確控制電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器的工作溫度,工作頻率:12~20KHZ,工作溫度01680℃;熱效率高,電熱轉(zhuǎn)換效率高達95%;生產(chǎn)工作過程中不會排放煙塵和一氧化碳等廢氣,避免了室內(nèi)取暖人、畜一氧化碳中毒的可能性,使用環(huán)境環(huán)保衛(wèi)生,不會造成環(huán)境污染。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:采用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)作為用熱設(shè)備的熱源,電磁感應(yīng)線圈工作頻率12~20KHZ,工作溫度01680℃,所述的電磁感應(yīng)線圈與所述的電源控制器相連接;發(fā)熱筒體為碳鋼材料,通過感應(yīng)線圈電能自身感應(yīng)直接發(fā)熱而將熱能傳遞給儲能桿散熱器,儲能桿散熱器均勻分布在發(fā)熱筒體空腔內(nèi),與發(fā)熱筒體焊接為一體,儲能桿散熱器外層與發(fā)熱筒體內(nèi)層緊密接觸,從而將發(fā)熱筒體熱能傳遞給儲能桿散熱器,同時電磁感應(yīng)線圈也能使儲能桿散熱器產(chǎn)生渦流而與發(fā)熱筒體一起發(fā)熱,增加了電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器的結(jié)構(gòu)緊湊性和儲存熱能的功效,減小了電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器的體積與制造成本。
為增加發(fā)熱筒體與儲能桿散熱器之間熱能的傳遞速度和效率與發(fā)熱筒體交換面積成正比,儲能桿散熱器采用桿狀碳鋼材料,儲能桿散熱器的體積應(yīng)為發(fā)熱筒體內(nèi)空腔體積的14%以上,發(fā)熱筒體與電磁感應(yīng)線圈之間包覆一層保溫隔熱層,起保溫隔熱作用和電磁感應(yīng)線圈的骨架,保溫隔熱層厚度為20-30mm。
電磁感應(yīng)線圈外層沿發(fā)熱筒體軸向和徑向安裝的多個導(dǎo)磁條與發(fā)熱筒體形成閉合磁路,減少了磁漏與電磁感應(yīng)線圈對外界的電磁輻射,增加了電磁感應(yīng)加熱的熱效率。
電磁感應(yīng)線圈與發(fā)熱筒體之間安裝有熱敏電阻,用于保護線圈;當(dāng)熱敏電阻檢測到電磁感應(yīng)線圈溫度達到設(shè)定的保護溫度值后導(dǎo)通控制感應(yīng)加熱電源控制器停止工作,當(dāng)熱敏電阻檢測到電磁感應(yīng)線圈溫度低于設(shè)定的保護溫度值后截止控制感應(yīng)加熱電源控制器開始工作;從而達到保護電磁感應(yīng)線圈,降低電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器故障率的目的。
高溫風(fēng)機安裝在發(fā)熱筒體一端,與電磁感應(yīng)線圈保留有一定的距離,用于匯聚通過發(fā)熱筒體和儲能桿散熱器的熱量,輸送到用熱設(shè)備并引成熱風(fēng)循環(huán),高溫風(fēng)機采用變頻調(diào)速離心風(fēng)機,調(diào)整變頻調(diào)速離心風(fēng)機的轉(zhuǎn)速可以控制單位時間內(nèi)通過發(fā)熱筒體和儲能桿散熱器風(fēng)量,而調(diào)整電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器出風(fēng)口的工作溫度;進出風(fēng)道表面包裹有絕熱保溫材料,減少熱輻射與熱損耗,提高了熱效率,降低了能耗。
高溫風(fēng)機進風(fēng)口安裝有溫度探測器探頭,用于檢測熱風(fēng)循環(huán)溫度;當(dāng)溫度探測器探頭檢測到熱風(fēng)循環(huán)溫度達到感應(yīng)加熱電源設(shè)定的溫度值后控制感應(yīng)加熱電源控制器停止工作,當(dāng)溫度探測器探頭檢測到熱風(fēng)循環(huán)溫度低于感應(yīng)加熱電源設(shè)定的溫度值后控制感應(yīng)加熱電源控制器開始工作,從而達到自動控制工作溫度的目的。
本實用新型的有益效果是:電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器結(jié)構(gòu)緊湊,設(shè)備輕,體積小,設(shè)備生產(chǎn)制造成本低,使用壽命長,無需頻繁檢修維護;無明火,加熱速度快,能精確控制電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器的工作溫度,工作頻率:12~20KHZ,工作溫度01680℃;熱效率高,電熱轉(zhuǎn)換效率高達95%;生產(chǎn)工作過程中不會排放煙塵和一氧化碳等廢氣,避免了室內(nèi)取暖人、畜一氧化碳中毒的可能性,使用環(huán)境環(huán)保衛(wèi)生,不會造成環(huán)境污染。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1所示電發(fā)熱筒體與儲能桿散熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖1所示電發(fā)熱筒體與儲能桿散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.電源控制器,2.發(fā)熱筒體,3.儲能桿散熱器,4.電磁感應(yīng)線圈,5.保溫隔熱層,6.導(dǎo)磁條,7.高溫風(fēng)機。
具體實施方式:
在圖中,采用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)作為用熱設(shè)備的熱源,所述的電磁感應(yīng)線圈(4)與所述的電源控制器(1)相連接,所述的電磁感應(yīng)線圈(4)的功率為2~100KW、工作頻率為12~20KHZ,工作溫度01680℃,所述的發(fā)熱筒體(2)為碳鋼材料,通過感應(yīng)線圈(4)電能自身感應(yīng)直接發(fā)熱而將熱能傳遞給儲能桿散熱器(3),儲能桿散熱器(3)均勻分布在發(fā)熱筒體(2)空腔內(nèi),與發(fā)熱筒體(2)焊接為一體,儲能桿散熱器(3)外層與發(fā)熱筒體(2)內(nèi)層緊密接觸,從而將發(fā)熱筒體(2)熱能傳遞給儲能桿散熱器(3),同時電磁感應(yīng)線圈(4)也能使儲能桿散熱器(3)產(chǎn)生渦流而與發(fā)熱筒體(2)一起發(fā)熱,增加了電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器的結(jié)構(gòu)緊湊性和儲存熱能的功效,減小了電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器的體積與制造成本。
為增加發(fā)熱筒體(2)與儲能桿散熱器(3)之間熱能的傳遞速度和效率與發(fā)熱筒體(2)交換面積成正比,儲能桿散熱器(3)采用桿狀碳鋼材料,儲能桿散熱器(3)的體積應(yīng)為發(fā)熱筒體(2)內(nèi)空腔體積的14%以上,發(fā)熱筒體(2)與電磁感應(yīng)線圈(4)之間包覆一層保溫隔熱層(5),起保溫隔熱作用和電磁感應(yīng)線圈(4)的骨架,保溫隔熱層(5)厚度為20-30mm。
電磁感應(yīng)線圈(4)外層沿發(fā)熱筒體(2)軸向和徑向安裝的多個導(dǎo)磁條(6)與發(fā)熱筒體(2)形成閉合磁路,減少了磁漏與電磁感應(yīng)線圈(4)對外界的電磁輻射,增加了電磁感應(yīng)加熱的熱效率。
電磁感應(yīng)線圈(4)與發(fā)熱筒體(2)之間安裝有熱敏電阻,用于保護線圈,當(dāng)熱敏電阻檢測到電磁感應(yīng)線圈(4)溫度達到設(shè)定的保護溫度值后導(dǎo)通控制感應(yīng)加熱電源控制器(1)停止工作,當(dāng)熱敏電阻檢測到電磁感應(yīng)線圈(4)溫度低于設(shè)定的保護溫度值后截止控制感應(yīng)加熱電源控制器(1)開始工作;從而達到保護電磁感應(yīng)線圈(4),降低電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器故障率的目的。
高溫風(fēng)機(7)安裝在發(fā)熱筒體(2)一端,與電磁感應(yīng)線圈(4)保留有一定的距離,用于匯聚通過發(fā)熱筒體(2)和儲能桿散熱器(3)的熱量,輸送到用熱設(shè)備并引成熱風(fēng)循環(huán),高溫風(fēng)機(7)采用變頻調(diào)速離心風(fēng)機,調(diào)整變頻調(diào)速離心風(fēng)機的轉(zhuǎn)速可以控制單位時間內(nèi)通過發(fā)熱筒體(2)和儲能桿散熱器(3)風(fēng)量,而調(diào)整電磁感應(yīng)高溫空氣加熱器出風(fēng)口的工作溫度;進出風(fēng)道表面包裹有絕熱保溫材料,減少熱輻射與熱損耗,提高了熱效率,降低了能耗。
高溫風(fēng)機(7)進風(fēng)口安裝有溫度探測器探頭,用于檢測熱風(fēng)循環(huán)溫度,當(dāng)溫度探測器探頭檢測到熱風(fēng)循環(huán)溫度達到感應(yīng)加熱電源設(shè)定的溫度值后控制感應(yīng)加熱電源控制器(1)停止工作,當(dāng)溫度探測器探頭檢測到熱風(fēng)循環(huán)溫度低于感應(yīng)加熱電源設(shè)定的溫度值后控制感應(yīng)加熱電源控制器(1)開始工作,從而達到自動控制工作溫度的目的。
本實用新型主要用于單個所述電磁感應(yīng)線圈(4)的功率為2~100KW、工作頻率為12~20KHZ的情況下,主要應(yīng)用在物料烘干行業(yè)及其它生產(chǎn)中需高溫空氣加熱的部位,可對任何導(dǎo)磁性金屬體及其內(nèi)部的物料進行加熱,本實用新型可廣泛應(yīng)用于加熱節(jié)能領(lǐng)域。
在不脫離本實用新型思想的情況下,凡應(yīng)用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容及所做的各種等效變化,均理同包含于本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。