工频电磁感应管式加热炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种工频电磁感应管式加热炉，包括圆筒形炉体，在所述炉体外绕制有至少一组感应线圈，所有感应线圈的绕向相同，每组所述感应线圈分别对应A、B、C三相交流电中的一相，所有感应线圈按A、B、C三相相序滚动绕制在炉体外；本实用新型当炉体内放置受热工件后，工件自身电感发热速度等于或快于炉体本身的发热速度，到达需要温度时，炉体本身的热量对工件起到保温作用，进而综合利用了热能，起到节约用电目的，工人可以安全地在加热的整个过程中对工件进行观察和进行其它物理与化学处理操作以达到工件需要的物理化学性能；自内而外的加热，即可保护绕组绝缘性，又提高了热效率，安装十分方便，不被场地所限制。
【专利说明】工频电磁感应管式加热炉
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电磁感应加热炉【技术领域】，特别是涉及一种工频电磁感应管式加热炉。
【背景技术】
[0002]针对长度大于直径3倍及以上的圆柱型容器(壳体)工件均匀加热至50?300°C的方式一般在热风炉中进行。现有技术是采用热传导方式加热圆柱型容器(壳体)工件，在加热过程中工件自身比热较大，热传导速度缓慢，并且工人不能对圆柱型容器(壳体)工件进行进一步的加工并赋予新的性能，因此现有方式的加热与烘干能耗较大，不利于提高能源的使用效率，不利于合理利用余热，特别是圆柱型容器(壳体)工件在加热恒温过程中需灌入化学物质进行化学反应从而进一步达到产品需要的性能时，传统加热方式根本无法做到边加热恒温边进行操作并控制整个过程化学反应过程的目的。
实用新型内容
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种加热效率高、并可以在加热恒温过程中对工件进行进一步加工与改性的工频电磁感应管式加热炉。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种工频电磁感应管式加热炉，包括圆筒形的炉体，在所述炉体外绕制有至少一组感应线圈，所有感应线圈的绕向相同，每组所述感应线圈分别对应A、B、C三相交流电中的一相，所有感应线圈按A、B、C三相相序交替绕制在炉体外。
[0005]采用上述结构，管状的炉体，当炉体内放置受热工件后，炉体外缠绕的耐温绝缘感应线圈通电，除电磁线感应使炉体本身发热外，低频磁力线渗透进入炉腔并在炉腔内对受热工件中形成新的感应电磁场，新的感应电磁场形成电涡流对自身进行加热。根据工件定制的感应烘炉可以做到工件自身电感发热速度等于、快于或远快于炉体本身的发热速度，到达需要温度时，炉体本身的热量对工件起到保温作用，进而综合利用了热能，提高用电效率，同时可以通过圆筒形炉体两端对工件进行操作，工人可以安全地在加热的整个过程中对工件进行观察和进行其它物理与化学处理操作以达到工件需要的物理化学性能；受热工件为能导磁的圆形容器、壳体或者柱状实心件。该加热炉采用工频(即50HZ市电)自内而外的加热，既可保护绕组绝缘性，又提高了热效率，加热炉可以与其他基座安装配合使用，也可以以横向、竖向或倾斜的方式用于某一工序中，安装十分方便，不被场地所限制。
[0006]感应线圈可以为一组也可以为多组，当只有一组时可以采用单相通电的方式，如通A、B、C其中一相，炉体长度较长时，可以采用多组感应线圈，按照每组线圈对应一相电的方式，以A、B、C三相的方式滚动绕制，如为六组感应线圈时，绕制顺序为A、B、C、A、B、C ;具有同等工艺的三个炉体上可以分别绕制一组感应线圈，三组感应线圈匝数相差不大，且每组感应线圈分别对应一相电，便可以同时对三个炉体的温度进行控制。
[0007]相邻两组感应线圈之间的间隔小于等于5mm，每两组感应线圈之间的匝数差小于等于10匝。
[0008]由于每组感应线圈对应一相电，两组感应线圈之间的间隔小于等于5mm，使得A、B、C三相之间无分段间隔或者间隔较小，使三相平衡，每两组感应线圈之间的匝数差小于等于20匝，使三相功率相差不大、或相等，更便于同步的控制其温度。
[0009]每组所述感应线圈的匝数大于100匝，为了保证线圈不松，每组所述感应线圈相邻两阻之间的间隙小于等于5mm,具体可以为1mm、2mm、3mm、4mm等。
[0010]所述感应线圈为三组，每组分别与A、B、C三相交流电对应，三组感应线圈按A、B、C三相相序滚动绕制在炉体外，且三组感应线圈的匝数相等。
[0011]所述炉体上开设有多个测温孔，该测温孔内安装有温度传感器，所述测温孔由密封垫密封。
[0012]可以根据用户工艺需要在炉体需要处开相应的测温孔对各位置的温度进行测量并反馈回自动控制中心或自动控制仪表，以电气自动化闭环方式以实现实时的温度精确控制，炉中间任何位置等距离可以开测温孔不影响加热效果。
[0013]所述炉体外包裹有绝缘保温层，该绝缘保温层位于感应线圈外。炉体外包裹绝缘保温材层，以实现节能与安全效果。
[0014]所述炉体为导磁金属管。
[0015]所述炉体为钢管或者经氧化处理过的特殊金属导磁材料，所述感应线圈为外包有绝缘层的扁铜线，也可以为其他耐高温绝缘线圈，扁铜线的大小、匝数与加热炉功率有关。
[0016]所述炉体两端分别连接有一个用于密封炉体的端盖，用于化学工艺时，其中一流程可以随时拆除端盖。
[0017]用于化学工艺其中一流程时可对化学流体进行流动加热，从而实现流体之间的相互反应得到用户需要的新物质。在用于化学物质流动加热反应时可根据需要对炉体内壁进行氟化改性处理，氟化改性处理后不影响加热炉本身的加热效果，可以增加对酸碱的耐腐蚀性，大大降低化学物质在炉体上的附着力。
[0018]本实用新型可以应用于电机壳体的加热处理，无散热片外表光滑的电机，如潜水电机，清水电机，潜油电机等，工作电压采用低压电即O?380V之间，若管式炉体长度太长，可以辅以其它物理热传递方式对炉体各部分的温度进行物理均温；工人可以安全地在加热的整个过程中对工件进行观察和进行其它物理与化学处理操作以达到工件需要的物理化学性能，对于工件外径与炉体内径相差不大于100_的工件的加热恒温具有兼容性；对于工件长短按照最长工件尺寸设计实施时具备完全的兼容性；被加热工件叠加电机定子片后，定子片切割磁力线，发热效率更高。在使用时，根据炉体的质量和需加热的工件质量等长，计算加热至需要的温度(一般为50?300°C之间)时，各需要多少热能，然后根据热功转换原理计算所需要绕制的线圈的功率大小，并依据相关计算得出需要绕制的炉体线径大小和最少绕制的耐高温绝缘线圈匝数。
[0019]如上所述，本实用新型的有益效果是:可以使被加热工件升温速度快于或远快于炉体本身的发热速度，到达需要温度时，炉体本身的热量对工件起到保温作用，进而综合利用了热能，提高用电效率，同时可以通过圆筒形炉体两端对工件进行操作，工人可以安全地在加热的整个过程中对工件进行观察和进行其它物理与化学处理操作以达到工件需要的物理化学性能；该加热炉采用工频电感方式使工件自内而外的发热，既可保护绕组绝缘性，又提高了加热效率和提高工件热均匀性，加热炉可以与其他基座安装配合使用，也可以以横向、竖向或倾斜的方式用于某一工序中，安装十分方便，不被场地所限制；同时可以通过PLC或者PC对炉体温度进行控制，根据温度传感器反馈的信号控制电气柜加热功率的输出，以达到调整温度的目的，实现自动化闭环控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型的绕线示意图；
[0022]图3为本实用新型作为环氧灌注炉的结构示意图；
[0023]图4为环氧灌注炉的侧向视图；
[0024]图5为本实用新型闭环控制的原理图。
[0025]零件标号说明
[0026]I 炉体
[0027]2 感应线圈
[0028]21 第一线圈
[0029]22 第二线圈
[0030]23 第三线圈
[0031]3 测温孔
[0032]4 密封垫
[0033]5 绝缘保温层
[0034]6 端盖
[0035]71 炉体支承架
[0036]72 转轴
[0037]73 轴承座
[0038]81 风机
[0039]82 支管
[0040]91 角度板
[0041]92 指针
【具体实施方式】
[0042]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0043]请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0044]如图1和图2所示，本实用新型提供一种工频电磁感应管式加热炉，包括材料为钢的圆筒形的炉体1，在所述炉体I外绕制有至少一组感应线圈2，所有感应线圈2的绕向相同，每组感应线圈2分别对应A、B、C三相交流电中的一相，所有感应线圈2按A、B、C三相相序滚动绕制在炉体I外。
[0045]本实施例中感应线圈2为三组，即第一线圈21、第二线圈22和第三线圈23，三组感应线圈2按从下至上第一线圈21、第二线圈22和第三线圈23的顺序绕制，第一线圈21接A、B、C三相交流电的A相，第二线圈22接B相，第三线圈23接C相，相邻两组感应线圈2之间的间隔小于等于5mm，任意两组感应线圈2之间的匝数差小于等于20匝，即第一线圈21与第二线圈22匝数差、第一线圈21与第三线圈23之间的匝数差、第二线圈22匝数与第三线圈23之间的匝数差均小于等于20匝，可以为10匝、5匝等，本例中三组感应线圈2的匝数相等，每组感应线圈2的匝数大于100匝，为了保证线圈不松，每组感应线圈2相邻两匝之间的间隙小于等于5mm，可以为1mm、2mm、3mm等，由于每组感应线圈2对应一相电，相邻两组感应线圈2之间的间隔小于等于5mm，使得A、B、C三相之间无分段间隔或者间隔较小，使三相平衡，任意两组感应线圈2之间的匝数差小于等于20匝，使三相功率相差不大、或相等，更便于同步的控制其温度。
[0046]采用上述结构，当炉体I内放置受热工件后，炉体I外缠绕的耐温绝缘感应线圈2通电，除电磁线感应使炉体I本身发热外，低频磁力线渗透进入炉腔并在炉腔内对受热工件中形成新的感应电磁场，新的感应电磁场形成电涡流对自身进行加热。根据工件定制的炉体I可以做到工件自身电感发热速度快于或远快于炉体I本身的发热速度，实现先对工件加热，再炉体I加热，自内而外的加热方式，到达需要温度时，炉体I本身的热量对工件起到保温作用，进而综合利用了热能，提高用电效率，同时可以通过炉体I两端对工件进行操作，工人可以安全地在加热的整个过程中对工件进行观察和进行其它物理与化学处理操作以达到工件需要的物理化学性能；受热工件为能导磁的圆形容器、壳体或者柱状实心件。该加热炉采用工频(即50HZ市电)使工件自内而外的发热，即可保护绕组绝缘性，又提高了热效率，加热炉可以与其他基座安装配合使用，也可以以横向、竖向或倾斜的方式用于某一工序中，安装十分方便，不被场地所限制。
[0047]感应线圈2可以为一组也可以为多组，当只有一组时可以采用单相通电的方式，如通A、B、C其中一相，炉体I长度较长时,可以采用多组感应线圈2，按照每组线圈对应一相电的方式，以A、B、C三相的方式滚动绕制，如为六组感应线圈2时，第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈、第五线圈、第六线圈分别对应A、B、C、A、B、C相，其绕制顺序为A、B、C、A、B、C ;具有同等工艺的三个炉体I上可以分别绕制一组感应线圈2，三组感应线圈2匝数相差不大，且每组感应线圈2分别对应一相电，便可以同时对三个炉体I的温度进行控制。
[0048]炉体I上开设有多个测温孔3，该测温孔3内可安装有温度传感器，测温孔3由密封垫4密封。可以根据用户工艺需要在炉体I需要处开相应的测温孔3对各位置的温度进行测量并反馈回自动控制中心或自动控制仪表，以电气自动化闭环方式以实现实时的温度精确控制，炉体I中间任何位置等距离可以开测温孔3不影响加热效果。炉体I外包裹有绝缘保温层5，该绝缘保温层5位于感应线圈2外。炉体I外包裹绝缘保温层5，以实现节能与安全效果，感应线圈2为外包有绝缘层的扁铜线，炉体I两端分别连接有一个用于密封炉体I的端盖6。
[0049]炉体I两端用端盖6密闭后可对化学流体进行流动加热，从而实现流体之间的相互反应得到用户需要的新物质。在用于化学物质流动加热反应时可根据需要对炉体I内壁进行氟化改性处理，氟化改性处理后不影响加热炉本身的加热效果，可以增加对酸碱的耐腐蚀性，大大降低化学物质在炉体I上的附着力。
[0050]本实用新型可以应用于电机壳体的加热处理，无散热片外表光滑的电机，如潜水电机，清水电机，潜油电机等，工作电压采用低压电即O?380V之间，若管式炉体I长度太长，可以辅以其它物理热传递方式对炉体I各部分的温度进行物理均温；工人可以安全地在加热的整个过程中对工件进行观察和进行其它物理与化学处理操作以达到工件需要的物理化学性能，对于工件外径与炉体I内径相差不大于10mm的工件的加热恒温具有兼容性；对于工件长短按照最长工件尺寸设计实施时具备完全的兼容性；被加热工件叠加电机定子片后，定子片切割磁力线，发热效率更高。在使用时，根据炉体I的质量和需加热的工件质量等长，计算加热至需要的温度(一般为50?300°C之间)时，各需要多少热能，然后根据热功转换原理计算所需要绕制的线圈的功率大小，并计算出需要绕制的炉体I线径大小和最少绕制的耐高温绝缘线圈匝数。
[0051]如图3和图4所示，本实施例还提供了一种环氧灌注炉，包括上述工频电磁感应管式加热炉，加热炉下部通过水平的转轴72、轴承座73安装在炉体支承架71上，炉体支承架71安装在地面，可靠接地以防加热炉带电，为了使加热炉的加热均匀，环氧固化迅速，还采用了热风循环，即安装了风机81，风机81的各支管82与炉体I的上、中、下部连通，在轴承座73上还安装有角度板91，在炉体I下部设置有与角度板91相对应的指针92，加热炉下部装的转轴72，可使炉体I倾斜成任意角度，平放时将电机定子推入炉筒内，通过吊装设备，把加热炉吊成需要的角度，电机定子烘烤完成后，再通过吊装设备放平，取出定子。为考虑炉体在竖直状态下工作，角度板辅以传感器，可使炉体停留在竖直或者水平状态下的相应位。
[0052]本环氧灌注炉采用工频感应加热，用于对潜泵电机定子进行环氧灌注及烘干，电源为交流三相380伏，50赫兹，三相四线制供电，最高温度为200°C，具有效率高，省电的优点，被加热的电机定子自身发热，环氧固化不会外干里稀，因而烘出来的产品质量稳定。为了使整个炉体I加热均匀，调整方便，电路上采用三个单相可控硅调压器与具有P.1.D自动控制的温控仪配合，使炉体I上、中、下三部分的功率任意调整，并能自动控制温度，温控仪上的温度为数字显示，测试精度高度数准确，另外，还设置了多个温度传感器，用以监视和测试炉温，使环氧灌注炉运行安全可靠。如图5所示，本实用新型可以通过电气自动化控制柜进行实时的功率控制，利用闭环自动控制方式得到需要的工件温度，其中上位机可以为PLC或者工业计算机，采用温度监测仪表辅以温度传感器对炉体内工件温度进行实时监测，将温度参数反馈至上位机，即可以通过以下几种方式:1、设置温度监测仪表对炉体温度进行实时监测，通过强电调功型电气柜控制加热功率，使炉体加热至需要的温度段；2、温度监测仪表与PLC进行通讯，PLC控制强电调功型电气柜功率输出，从而控制炉体以及其内工件温度；3、采取PLC模拟量模块直接与调功模块连接控制温度的加热方式；4、以上第二、第三方案连接工业计算机通讯控制加热的方式。其中上位机输出数据用于打印或者储存备查，也可以通过网络发布或者实时监控，该加热炉能够针对工件的工艺要求进行分段加热与恒温控制。
[0053]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，如绕制多组如4、5、6、9组感应线圈2，改变相邻两组感应线圈2之间的间距、改变相邻两匝感应线圈2之间的间隔，或采用其他的导磁材料制作炉体I等现有的其他手段。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:包括圆筒形的炉体，在所述炉体外绕制有至少一组感应线圈，所有感应线圈的绕制方向相同，每组所述感应线圈分别对应A、B、C三相交流电中的一相，所有感应线圈按A、B、C三相相序交替绕制在炉体外。
2.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述感应线圈为三组，每组分别与A、B、C三相交流电对应，且三组感应线圈的匝数相等。
3.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:相邻两组感应线圈之间的间隔小于等于5mm，任意两组感应线圈之间的匝数差小于等于20匝。
4.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:每组所述感应线圈的匝数大于100匝，每组所述感应线圈相邻两匝之间的间隙小于等于5mm。
5.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述炉体上开设有多个测温孔，该测温孔内安装有温度传感器，所述测温孔由密封垫密封。
6.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述炉体外包裹有绝缘保温层，该绝缘保温层位于感应线圈外。
7.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述炉体由导磁金属材料制成。
8.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述炉体为钢管。
9.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述感应线圈为外包有绝缘层的扁铜线。
10.根据权利要求1所述的工频电磁感应管式加热炉，其特征在于:所述炉体两端分别连接有一个用于密封炉体的端盖。
【文档编号】F27D11/06GK203949482SQ201420311988
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】周冬, 谭丽霞, 熊秀婷 申请人:重庆赛捷机械制造有限公司