一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工質(zhì)加熱器，更具體的說，是涉及一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)工質(zhì)加熱器目前可分為外加熱和內(nèi)加熱兩種方式。內(nèi)加熱設(shè)備主要有循環(huán)加熱器，外加熱方式主要有加熱爐、電磁加熱、導(dǎo)熱油加熱等。循環(huán)式加熱器采用金屬殼體包圍發(fā)熱元件及被加熱流體，功率較大，最高可耐壓20Mpa，最高耐溫600°C。導(dǎo)熱油加熱多為通過管外的對(duì)流換熱進(jìn)行加熱，加熱爐通過熱輻射對(duì)管道內(nèi)流體加熱。
[0003]采用循環(huán)加熱器時(shí)，要達(dá)到較高的工作壓力，加熱器殼體、密封件、連接部件需要較大的尺寸，設(shè)備往往會(huì)變得非常笨重、投資增加，且循環(huán)加熱器通常采用硅膠和陶瓷密封，而普通硅膠在超過300攝氏度時(shí)就會(huì)失效，而更耐高溫的密封材料面臨價(jià)格上的劇增，且流體經(jīng)過循環(huán)加熱器時(shí)，由于流通通道突然改變，導(dǎo)流板處流向發(fā)生轉(zhuǎn)折，因此壓力損失比較大。而外加熱設(shè)備往往因?yàn)闊釘U(kuò)散效率不高，且因?yàn)榭傮w換熱系數(shù)低，面臨高溫防護(hù)、保溫等問題，易出安全事故。例如，導(dǎo)熱油加熱，往往需要復(fù)雜的導(dǎo)熱油循環(huán)設(shè)備。加熱爐通過輻射進(jìn)行換熱效率更低且設(shè)備占據(jù)空間大，熱擴(kuò)散嚴(yán)重。電磁加熱器則不適用于精確溫度控制場合，精確控溫需要其他輔助設(shè)備，且輻射較大面臨不可控風(fēng)險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，該加熱器具有實(shí)用高效、操作簡單、節(jié)約成本、安全可靠、耐高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，包括發(fā)熱管，所述發(fā)熱管設(shè)置于加熱段外管的內(nèi)部，所述加熱段外管的兩端相對(duì)稱的設(shè)置有法蘭接頭，加熱段外管左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有基座，所述基座內(nèi)設(shè)置有插入加熱段外管內(nèi)部與所述發(fā)熱管相連接的接線柱，所述接線柱上端與外接電源相連接，基座內(nèi)從下到上依次設(shè)置有云母柱、圓柱段、云母柱、密封環(huán)和中空螺母，所述圓柱段外側(cè)和中空螺母內(nèi)側(cè)均設(shè)置有絕緣套管。
[0007]所述發(fā)熱管兩端端頭處通過陶瓷堵頭設(shè)置有穿設(shè)于發(fā)熱管內(nèi)部的發(fā)熱絲，所述發(fā)熱絲與發(fā)熱管之間填充有鎂砂。
[0008]所述加熱段外管由不銹鋼內(nèi)螺紋管構(gòu)成。
[0009]所述基座為內(nèi)螺紋座。
[0010]所述絕緣套管為陶瓷絕緣套管。
[0011]所述密封環(huán)為四氟密封環(huán)。
[0012]所述接線柱為鋼軸。
[0013]所述密封環(huán)與接線柱、基座均為過盈配合。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案所帶來的有益效果是:
[0015]1.同現(xiàn)有的循環(huán)式加熱器相比，本實(shí)用新型加熱器的流通截面積相對(duì)較小，流體速度快，且采用的是具有內(nèi)螺紋的外管，可加強(qiáng)流體湍流擾動(dòng)，進(jìn)一步強(qiáng)化加熱，因此，在相同換熱功率下，換熱面積要比循環(huán)式加熱器小的多、因此結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0016]2.本實(shí)用新型的加熱段外管開孔少，并通過螺母緊壓四氟環(huán)更容易實(shí)現(xiàn)高壓密封。
[0017]3.本實(shí)用新型還設(shè)置有隔熱云母層及加快散熱的圓柱段，可以實(shí)現(xiàn)在流體溫度超過四氟材料極限溫度的情況下密封也不會(huì)失效，通過加長接線柱的中間散熱部分，可以實(shí)現(xiàn)更高溫度的密封。
[0018]4.本實(shí)用新型同外加熱的方式相比，在加熱效率、換熱面積等方面優(yōu)勢明顯。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是圖1中剖視部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是發(fā)熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記:1_發(fā)熱管2_加熱段外管3_基座4_接線柱5_法蘭接頭6_ z?母柱7-圓柱段8-云母柱9-密封環(huán)10-中空螺母11-絕緣套管12-絕緣套管13-發(fā)熱絲14-陶瓷堵頭15-鎂砂
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0024]如圖1至圖3所示:一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，包括發(fā)熱管1，發(fā)熱管I的內(nèi)部穿設(shè)有發(fā)熱絲13，發(fā)熱管I的兩端端頭處則設(shè)置有用于密封及絕緣的陶瓷堵頭14，陶瓷堵頭14的中間孔內(nèi)和外表面上均設(shè)有螺紋，用于和發(fā)熱管I及發(fā)熱絲13的接線頭進(jìn)行螺紋連接，而發(fā)熱管I的內(nèi)部填充有高品質(zhì)的鎂砂15，鎂砂15通過裝粉機(jī)填充，并保證壓實(shí)；
[0025]發(fā)熱管I設(shè)置在加熱段外管2的內(nèi)部，加熱段外管2由不銹鋼的內(nèi)螺紋管構(gòu)成，以加強(qiáng)內(nèi)部流體的擾動(dòng)，增加對(duì)流換熱系數(shù)，加熱段外管2的兩端相對(duì)稱的設(shè)置有法蘭接頭5，而加熱段外管2的左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有基座3，基座3為內(nèi)螺紋座，焊接在加熱段外管2的外壁上，基座3的內(nèi)部中心位置處設(shè)置有插入加熱段外管2內(nèi)部的接線柱4，接線柱4由鋼軸制成，接線柱4下半部分較細(xì)，上半部分則較粗，接線柱4的最上端與外接電源相連接；基座3內(nèi)從下到上依次設(shè)置有云母柱6、圓柱段7、云母柱8、密封環(huán)9和中空螺母10，密封環(huán)9為四氟密封環(huán)，圓柱段7的外側(cè)設(shè)置有絕緣套管12、中空螺母10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有絕緣套管11，絕緣套管11和絕緣套管12均為陶瓷絕緣套管。在對(duì)發(fā)熱管I通電后，絕緣套管11、絕緣套管12實(shí)現(xiàn)接線柱4與中空螺母10及基座3的絕緣，云母柱6和云母柱8構(gòu)成的隔熱云母層可以減小內(nèi)部高溫流體向接線部分的熱傳導(dǎo)，從而保障在被加熱流體高溫的情況下密封環(huán)9的溫度不超過其極限溫度(約250攝氏度)，密封環(huán)9與接線柱4及基座3為過盈配合，中空螺母10擰緊后在預(yù)緊力的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓流體的密封，圓柱段7的表面積較大，因此可以較好的通過薄壁的絕緣套管12向外散熱，大大減小通過接線柱4向上(密封部分)的熱量傳遞，進(jìn)一步減小密封環(huán)9的溫度，此外增大接線柱4上下部分的粗細(xì)程度，降溫效果會(huì)更顯著。此外云母柱6與加熱段外管2外壁貼近的部分有一突出的小環(huán)，用來填充鋼軸與管壁開孔之間的間隙。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，包括發(fā)熱管，其特征在于，所述發(fā)熱管設(shè)置于加熱段外管的內(nèi)部，所述加熱段外管的兩端相對(duì)稱的設(shè)置有法蘭接頭，加熱段外管左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有基座，所述基座內(nèi)設(shè)置有插入加熱段外管內(nèi)部與所述發(fā)熱管相連接的接線柱，所述接線柱上端與外接電源相連接，基座內(nèi)從下到上依次設(shè)置有云母柱、圓柱段、云母柱、密封環(huán)和中空螺母，所述圓柱段外側(cè)和中空螺母內(nèi)側(cè)均設(shè)置有絕緣套管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述發(fā)熱管兩端端頭處通過陶瓷堵頭設(shè)置有穿設(shè)于發(fā)熱管內(nèi)部的發(fā)熱絲，所述發(fā)熱絲與發(fā)熱管之間填充有鎂砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述加熱段外管由不銹鋼內(nèi)螺紋管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述基座為內(nèi)螺紋座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述絕緣套管為陶瓷絕緣套管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述密封環(huán)為四氟密封環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述接線柱為鋼軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，其特征在于，所述密封環(huán)與接線柱、基座均為過盈配合。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種緊湊型有機(jī)工質(zhì)高溫高壓電加熱器，包括發(fā)熱管，所述發(fā)熱管設(shè)置于加熱段外管的內(nèi)部，所述加熱段外管的兩端相對(duì)稱的設(shè)置有法蘭接頭，加熱段外管左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有基座，所述基座內(nèi)設(shè)置有插入加熱段外管內(nèi)部與所述發(fā)熱管相連接的接線柱，所述接線柱上端與外接電源相連接，基座內(nèi)從下到上依次設(shè)置有云母柱、圓柱段、云母柱、密封環(huán)和中空螺母，所述圓柱段外側(cè)和中空螺母內(nèi)側(cè)均設(shè)置有絕緣套管。本實(shí)用新型具有實(shí)用高效、操作簡單、節(jié)約成本、安全可靠、耐高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H05B3-44, H05B3-02
【公開號(hào)】CN204350334
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520070912
【發(fā)明人】王懷信, 崔亞林, 任黎亞, 李成宇, 李戈, 鄒稷康
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日