一種小型快速加熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型快速加熱器，包括殼體、絕緣層、絕緣螺柱，加熱網(wǎng)、電極、石棉墊片；加熱網(wǎng)拉緊固定在殼體通道內(nèi)兩側(cè)的絕緣螺柱上,使加熱網(wǎng)沿通道內(nèi)形成多層的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。殼體兩端各有電極固緊加熱網(wǎng)，電極供電端與法蘭通過絕緣螺釘緊固在殼體上，電極與殼體之間有絕緣層，電極與法蘭之間設(shè)置有石棉墊片，電極給加熱網(wǎng)通電升溫實(shí)現(xiàn)可靠供電。加熱器采用多層折疊金屬絲網(wǎng)作為加熱元件，金屬絲網(wǎng)垂直于流體流動方向單層或多層布置，利用流體與加熱元件接觸面積大、換熱強(qiáng)的特點(diǎn)，與流體發(fā)生換熱實(shí)現(xiàn)較高的換熱效率。加熱器用于非導(dǎo)電流體的靜態(tài)、運(yùn)動情況下通道內(nèi)流體工質(zhì)的快速加熱；尤其適用于小流量情況下的快速加熱。
【專利說明】一種小型快速加熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱器，具體地說，涉及一種采用多層折疊金屬絲網(wǎng)作為加熱元件，用于非導(dǎo)電流體的小型快速電加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]流體加熱器廣泛應(yīng)用于工業(yè)和科研領(lǐng)域?qū)α黧w的加溫。對于小流量、大溫升的快速加熱實(shí)現(xiàn)難度相對較大。根據(jù)傳熱學(xué)原理，要實(shí)現(xiàn)流體加熱的有效性和快速性，有三種途徑:增加加熱元件與流體的換熱面積，提高加熱元件與流體的換熱強(qiáng)度，增加加熱元件與流體的換熱溫差。考慮到運(yùn)行安全和可靠性，增加換熱溫差只適用于個別情況，而增加換熱面積和提高換熱強(qiáng)度對加熱器的運(yùn)行原理設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計提出更高要求。
[0003]中國專利CN101348067B中公開了一種電加熱器，電加熱器在流體流通截面同尺寸的框架內(nèi)布置波紋狀散熱元件，散熱元件與其底部加熱元件緊密接觸。該電加熱器從增加換熱面積入手，提高加熱效率。加熱元件與換熱元件間存在接觸熱阻和導(dǎo)熱熱阻，影響換熱效率的進(jìn)一步提高，也會造成加熱元件溫升過大而降低可靠性。
[0004]中國專利CN101403529B中介紹了一種快速加熱器，加熱器采用電熱膜加熱管作為核心加熱元件，加熱管成多邊形布置成管束。工作時加熱管通電升溫，流體在管內(nèi)流動與加熱管換熱升高溫度，實(shí)現(xiàn)加熱。該快速加熱器加熱元件即為換熱元件，但為盡可能減小流動損失，保證換熱面積，加熱管直徑不能過小，并保證一定的長度，難以實(shí)現(xiàn)小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種小型快速加熱器，采用細(xì)目金屬絲網(wǎng)作為加熱元件，以多層折疊方式布置在流動通道的橫截面，金屬絲網(wǎng)通電升溫，與流體發(fā)生換熱實(shí)現(xiàn)加熱功能。由于流體在金屬網(wǎng)網(wǎng)孔內(nèi)流過時與金屬網(wǎng)絲有很大的換熱面積，可實(shí)現(xiàn)較高的換熱效率，使流體快速加熱。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:加熱器包括殼體、絕緣層、絕緣螺柱，加熱網(wǎng)、電極、絕緣螺釘、石棉墊片、法蘭，其特點(diǎn)是，采用多層折疊金屬絲網(wǎng)作為加熱元件，加熱網(wǎng)沿殼體通道內(nèi)兩側(cè)的絕緣螺柱拉緊固定，使加熱網(wǎng)沿通道內(nèi)形成多層M形結(jié)構(gòu)，且加熱網(wǎng)垂直于流體流動方向，殼體內(nèi)壁有絕緣層，殼體兩端有電極，加熱網(wǎng)通過電極固緊實(shí)現(xiàn)供電，電極供電端與法蘭通過絕緣螺釘緊固在殼體上，電極與法蘭之間有石棉墊片；所述加熱網(wǎng)網(wǎng)孔為200-800目金屬絲網(wǎng)。
[0007]加熱器工作時，電流自電極引入加熱網(wǎng)，使加熱網(wǎng)溫度升高。流體工質(zhì)在殼體通道內(nèi)流動，依次經(jīng)過多層加熱網(wǎng)，加熱網(wǎng)與與流體工質(zhì)發(fā)生換熱，逐步升高溫度。利用流體與加熱元件接觸面積大、換熱強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)較高的換熱效率。
[0008]有益效果
[0009]本發(fā)明提出的一種小型快速加熱器，采用多層折疊金屬絲網(wǎng)作為加熱元件，加熱網(wǎng)沿殼體內(nèi)固定在絕緣螺柱上折成M形結(jié)構(gòu)，金屬絲網(wǎng)垂直于流體流動方向，使流氣體工質(zhì)可以多次經(jīng)過加熱網(wǎng),逐漸提高氣流溫度,有利于氣體吸收熱能；氣體工質(zhì)在固定的加熱網(wǎng)面積內(nèi)，使得氣體工質(zhì)經(jīng)過加熱網(wǎng)次數(shù)增多從而提高加熱效率；
[0010]本發(fā)明快速加熱器通道內(nèi)采用的是同一加熱網(wǎng)，使用變壓器對加熱網(wǎng)加熱時，在相同功率下加熱網(wǎng)不易燒壞，且加熱熱量容易保證，使得加熱網(wǎng)更換次數(shù)減少，延長加熱器使用壽命；
[0011]本發(fā)明快速加熱器通道內(nèi)加熱網(wǎng)固定方式簡單可靠，加熱網(wǎng)沿流向布置均勻?qū)ΨQ，使得氣體工質(zhì)經(jīng)過加熱器通道內(nèi)均能充分加熱，加熱器出口溫度均勻性好，實(shí)現(xiàn)較高的換熱效率；
[0012]本發(fā)明快速加熱器進(jìn)出口法蘭有固定螺孔，可使用法蘭方便的與不同形狀管路及風(fēng)洞連接；殼體上有固定螺孔，加熱器可方便固定或移動位置，用于靜態(tài)、運(yùn)動情況下通道內(nèi)氣體工質(zhì)的快速加熱；
[0013]本發(fā)明尤其適用于小流量情況下的快速加熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明一種小型快速加熱器作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]圖1為本發(fā)明小型快速加熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明小型快速加熱器結(jié)構(gòu)橫截面視圖。
[0017]圖3為本發(fā)明小型快速加熱器的實(shí)例示意圖。
[0018]圖中:
[0019]1.殼體2.絕緣螺柱3.加熱網(wǎng)4.電極5.絕緣螺釘6.石棉墊片7.法蘭8.絕緣層9.螺孔10.擴(kuò)張段11.收縮段12.連接法蘭13.試驗(yàn)段
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)施例是一種小型快速加熱器。
[0021]參閱圖1、圖2，本實(shí)施例快速加熱器由殼體1、絕緣螺柱2，加熱網(wǎng)3、電極4、絕緣螺釘5、石棉墊片6、法蘭7、絕緣層8組成，采用多層折疊金屬絲網(wǎng)作為加熱元件。
[0022]加熱網(wǎng)3沿殼體I通道內(nèi)兩側(cè)的絕緣螺柱2拉緊固定，并使加熱網(wǎng)3沿通道內(nèi)形成多層M形結(jié)構(gòu)，且加熱網(wǎng)3垂直于流體工質(zhì)流動方向；殼體I兩端有電極4固緊加熱網(wǎng)3，加熱網(wǎng)3兩端各有兩塊電極4保證加熱網(wǎng)3可靠供電，電極4供電端與法蘭7通過絕緣螺釘5緊固在殼體I上；法蘭7上開有螺孔9，安裝時與殼體I端安裝孔配合。殼體I內(nèi)壁涂有絕緣層8，電極4與法蘭7之間有石棉墊片6絕熱、絕緣，并保證氣密性。加熱網(wǎng)3采用200-800目的細(xì)目導(dǎo)電金屬網(wǎng)，或采用經(jīng)緯絕緣的細(xì)目網(wǎng)，以提高加熱元件電阻，進(jìn)而采用更高加熱電壓，同時避免電極處電流過大，因發(fā)熱損壞加熱元件，提升加熱容量。
[0023]加熱器殼體I的內(nèi)通道為流體流動通道，通道內(nèi)壁面保證與加熱網(wǎng)3絕緣。殼體I采用絕緣材料制造。絕緣螺釘5的外層加絕緣熱縮管，保證殼體1、電極4與法蘭7之間相互絕緣。絕緣螺柱2采用絕緣材料或在金屬螺柱外加絕緣熱縮管保證加熱網(wǎng)3與殼體I之間的絕緣。
[0024]法蘭7和電極4可加工成突出殼體I內(nèi)壁，當(dāng)其突出內(nèi)壁面，使絕緣螺柱2外側(cè)未經(jīng)加熱的流體與通道中心已加熱流體加速混合，有助于提高出口溫度均勻性。[0025]圖3為本發(fā)明小型快速加熱器在一種需要高溫氣流的傳熱實(shí)驗(yàn)裝置工作的實(shí)例。由殼體1、絕緣層8、絕緣螺柱2，加熱網(wǎng)3、電極4、絕緣螺釘5、石棉墊片6、法蘭7、螺孔9、擴(kuò)張段10、收縮段11、連結(jié)法蘭12、試驗(yàn)段13組成?？焖偌訜崞鞴潭ò惭b在實(shí)驗(yàn)裝置中間部位，兩端通過兩個法蘭7分別與擴(kuò)張段10和收縮段11固定連接。收縮段11和試驗(yàn)段13之間通過連結(jié)法蘭12和螺栓相連接。氣流從入口進(jìn)入到擴(kuò)張段10，減速后進(jìn)入快速加熱器。加熱器工作時，電流自電極4引入加熱網(wǎng)3，使殼體I內(nèi)加熱網(wǎng)3溫度升高。氣體工質(zhì)在加熱器殼體I通道內(nèi)流動，依次經(jīng)過多層加熱網(wǎng)，加熱網(wǎng)與氣體工質(zhì)發(fā)生換熱，逐步升高溫度，氣流在加熱器中實(shí)現(xiàn)快速加熱，氣流溫度升高流入收縮段11，經(jīng)過收縮段11時高溫氣流加速，進(jìn)入試驗(yàn)段13供實(shí)驗(yàn)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種小型快速加熱器，包括殼體、絕緣層、絕緣螺柱，加熱網(wǎng)、電極、絕緣螺釘、石棉墊片、法蘭，其特征在于:采用多層折疊金屬絲網(wǎng)作為加熱元件，加熱網(wǎng)沿殼體通道內(nèi)兩側(cè)的絕緣螺柱拉緊固定，使加熱網(wǎng)沿通道內(nèi)形成多層M形結(jié)構(gòu)，且加熱網(wǎng)垂直于流體流動方向，殼體內(nèi)壁有絕緣層，殼體兩端有電極，加熱網(wǎng)通過電極固緊實(shí)現(xiàn)供電，電極供電端與法蘭通過絕緣螺釘緊固在殼體上，電極與法蘭之間有石棉墊片；所述加熱網(wǎng)網(wǎng)孔為200-800目金屬絲網(wǎng)。
【文檔編號】F24H9/18GK103968542SQ201410225641
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】郭濤, 趙曙, 朱惠人 申請人:西北工業(yè)大學(xué)