專利名稱：一種超導(dǎo)熱壓力加熱鍋的制作方法
一種超導(dǎo)熱壓力加熱鍋
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程熱物理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工藝加熱設(shè)備。背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的工藝加熱設(shè)備，基本采用輻射、導(dǎo)熱、以及單純的熱空氣對流 來實(shí)現(xiàn)對鍋體的加熱(如燃?xì)?、燃煤、電磁?。由傳熱學(xué)及熱力學(xué)原理知，以上的導(dǎo)熱 方式往往存在較大的傳熱溫差、較大的傳熱熱阻，而導(dǎo)熱溫差越大不可逆性越大則熱量傳
遞過程中的火用(yong)損失亦愈大[1]。因此傳統(tǒng)的工藝加熱設(shè)備本身就存在著能量利用
不合理，熱效率低下，熱量傳遞不穩(wěn)定的缺陷。特別是在某些需要大規(guī)模使用的場合(如 食品加工、醫(yī)療醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域)，傳統(tǒng)設(shè)備對能源造成了極大的浪費(fèi)，某些燃料加熱 設(shè)備對環(huán)境污染嚴(yán)重，甚至還存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為了克服以上所述傳統(tǒng)工藝加熱設(shè)備的缺點(diǎn)，最大限度 的實(shí)現(xiàn)傳熱過程的可逆性，提供一種超導(dǎo)熱壓力加熱鍋。
本發(fā)明引入沸騰——凝結(jié)兩相流恒溫?fù)Q熱理念，采用熱管導(dǎo)熱原理，能夠解決傳統(tǒng) 工藝加熱設(shè)備的弊端。
熱管導(dǎo)熱原理[2，3]說明
熱管的結(jié)構(gòu)如圖2所示，熱管殼體15的兩端封死，封死前先將管內(nèi)抽真空，灌入適 量的工作液體16。工作時，熱管底部的工作液受到管外熱源加熱，工作液蒸發(fā)，其蒸汽 上升到上部的冷凝段17時被管外的冷流體冷卻而凝結(jié)，同時將熱量傳遞給管外流體，而 凝結(jié)液在重力作用下沿內(nèi)壁流下返回到加熱段14從而完成一個循環(huán)。這樣，通過工作液
的不斷蒸發(fā)、凝結(jié)，把熱管下半部的熱量連續(xù)無溫差地傳遞到熱管上半部的冷源中去。在
一定情況下，熱管的導(dǎo)熱能力是銅的1490倍[4]，熱管的這種特別優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，又被 稱之為"超導(dǎo)熱性"，它實(shí)現(xiàn)了幾乎沒有溫差的導(dǎo)熱。
本發(fā)明提供的超導(dǎo)熱壓力加熱鍋，包括一個鍋內(nèi)筒和一個鍋外筒，鍋內(nèi)筒和鍋外筒 之間形成一個負(fù)壓密封夾套，構(gòu)成熱管導(dǎo)熱體系，夾套底部安裝有電加熱管，電加熱管置 于夾套底部的工作液液面之下，構(gòu)成了加熱段，夾套的上部構(gòu)成了冷凝段；鍋內(nèi)筒上方安 裝密封鍋蓋。
在鍋外筒的外部設(shè)置有一個外殼，鍋外筒與外殼之間填充有保溫層。夾套內(nèi)底部液 面還安有微型浮子液位傳感器和溫度傳感器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果
本發(fā)明設(shè)備運(yùn)用了熱管超導(dǎo)熱性換熱、沸騰——凝結(jié)兩相流恒溫?fù)Q熱，電直接加熱 工作液，較電先加熱容器，容器再加熱水的加熱方式電熱轉(zhuǎn)換效率高，從根本上解決了傳 統(tǒng)傳熱效率低下，能源浪費(fèi)嚴(yán)重的弊端；同時，與使用燃料的加熱裝置相比，綠色、環(huán)保、 無污染。另一方面，由于本設(shè)備的特殊結(jié)構(gòu)和先進(jìn)原理，具有易于操作、電控、安全可靠
3的特性，使本設(shè)備不僅僅特別適用于食品加工、尤其是鹵制品行業(yè)，另外對于化工、醫(yī)藥、 印染等領(lǐng)域也有極大的實(shí)用價值。

圖1是本發(fā)明超導(dǎo)熱壓力加熱鍋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，l低水位線，2溫度傳感器，3高水位線，4安全閥，5壓力表，6鍋蓋，7被 加熱物料，8鍋內(nèi)筒，9水位計(jì)，IO保溫層，ll電加熱管，12鍋外筒，13外殼；14加熱 段，15殼體，16工作液體，17冷凝段。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
如圖1所示，本發(fā)明提供的超導(dǎo)熱壓力加熱鍋，包括一個鍋內(nèi)筒8和一個鍋外筒12， 鍋內(nèi)筒和鍋外筒之間形成一個負(fù)壓密封夾套，構(gòu)成熱管導(dǎo)熱體系。在夾套的底部安裝有電 加熱管11，電加熱管置于夾套底部的工作液(如蒸餾水)液面之下(工作液液面包括低水 位液面1和高水位液面3，這里指低水位液面l)，構(gòu)成了加熱段，夾套的上部構(gòu)成了冷凝 段；鍋內(nèi)筒上方安裝密封鍋蓋6，以及安全閥4和壓力表5。
在鍋外筒12的外部設(shè)置有一個外殼13，鍋外筒與外殼之間填充有保溫層10。夾套 內(nèi)底部液面還安有微型浮子液位傳感器9和溫度傳感器2。
本設(shè)備主體結(jié)構(gòu)由鍋內(nèi)筒、鍋外筒以及外殼、電熱管等組成，內(nèi)外筒之間的夾套構(gòu)成 了熱管導(dǎo)熱體系，夾套是熱管的冷凝段，電加熱管及工作液構(gòu)成了加熱段。設(shè)備運(yùn)行前， 在電加熱管所處空間內(nèi)注入一定量的工作液(蒸餾水)，設(shè)備運(yùn)行時，電加熱管產(chǎn)生的熱 量將工作液汽化，汽化蒸汽上升遇到溫度相對較低的內(nèi)鍋筒時，凝結(jié)放熱，爾后在重力作 用下流回下層空間，如此循環(huán)，就實(shí)現(xiàn)了熱量的高效、穩(wěn)定的傳遞，從而使被加熱物料7 達(dá)到加熱目的。
參考文獻(xiàn)
1朱明善，劉穎，林兆莊.工程熱力學(xué).北京清華大學(xué)出版社，1995.311
2吳存真，劉光輝.熱管在熱能工程中的應(yīng)用.水利電力出版社,1993
3莊俊，徐通明，石壽椿.熱關(guān)與熱管換熱器.上海上海交通大學(xué)出版社，1989
4楊世銘，陶文銓.傳熱學(xué)(第三版)P376~379，北京高等教育出版社，2006.4。
權(quán)利要求
1、一種超導(dǎo)熱壓力加熱鍋，其特征在于該超導(dǎo)熱壓力加熱鍋包括一個鍋內(nèi)筒和一個鍋外筒，鍋內(nèi)筒和鍋外筒之間形成一個負(fù)壓密封夾套，構(gòu)成熱管導(dǎo)熱體系，夾套底部安裝有電加熱管，電加熱管置于夾套底部的工作液液面之下，構(gòu)成了加熱段，夾套的上部構(gòu)成了冷凝段；鍋內(nèi)筒上方安裝密封鍋蓋。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)熱壓力加熱鍋，其特征在于鍋外筒的外部設(shè)置有一個 外殼，鍋外筒與外殼之間填充有保溫層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超導(dǎo)熱壓力加熱鍋，其特征在于夾套內(nèi)底部液面還安 有微型浮子液位傳感器和溫度傳感器。
全文摘要
一種超導(dǎo)熱壓力加熱鍋，包括一個鍋內(nèi)筒和一個鍋外筒，鍋內(nèi)外筒之間形成一個負(fù)壓密封夾套，構(gòu)成熱管導(dǎo)熱體系，夾套底部安裝有電加熱管，電加熱管置于夾套底部的工作液液面之下，構(gòu)成了加熱段，夾套的上部構(gòu)成了冷凝段；鍋內(nèi)筒上方安裝密封鍋蓋。本發(fā)明運(yùn)用了熱管超導(dǎo)熱性換熱、沸騰——凝結(jié)兩相流恒溫?fù)Q熱，電直接加熱工作液，較電先加熱容器，容器再加熱水的加熱方式電熱轉(zhuǎn)換效率高，從根本上解決了傳統(tǒng)傳熱效率低下，能源浪費(fèi)嚴(yán)重的弊端；同時，與使用燃料的加熱裝置相比，綠色、環(huán)保、無污染。且具有易于操作、電控、安全可靠的特性，使本設(shè)備不僅特別適用于食品加工、尤其是鹵制品行業(yè)，對化工、醫(yī)藥、印染等領(lǐng)域也有極大的實(shí)用價值。
文檔編號A47J27/08GK101507573SQ20091006824
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者焦士龍 申請人:天津理工大學(xué)