一种预热装置的制作方法

文档序号:14935103发布日期:2018-07-13 19:08阅读:394来源:国知局

本实用新型涉及固体介质的预热技术领域,具体涉及一种预热装置。



背景技术:

传热方式主要分:热辐射、热传导和热对流三种。热辐射和热传导传热效率低,单纯的以热辐射和热传导方式预热,往往达不到预热要求,故必须采用热对流方式对逆流氧化床进行预热,即利用热气流预热逆流氧化床。

现有技术中的气体预热方式主要分成两类,一类是利用烟气的余热通过热逆流氧化床来预热:(如:气-气热交换器),另一种是利用燃烧气体产生热量来对所需要预热的热逆流氧化床进行预热(如:燃烧器)。

利用烟气的余热来预热的前提是需要有高温烟气热源。在某些小型工业试验中往往没有高温烟气热源供应,用烟气余热预热热逆流氧化床往往无法实现。

现有的燃烧式气体预热器一般都只是简单的将空气和燃气混合后点燃,为了使燃烧进行的充分,会增大空气与燃气的比例,但是却存在着燃烧效率低的问题,而且由于空气占用的比重大,会导致大量的燃烧热丧失,从而浪费了能源,增大了成本。同时,现有的燃烧式气体预热器占地面积大、投资高、工艺复杂,不适宜用在小型试验装置中。

在煤矿乏风瓦斯热逆流氧化试验装置中,需要用预热装置产生热风,用热风对蓄热床进行预热,预热温度需要达到850-1000℃。整个蓄热床与外界的隔热和密封要求比较高,从结构布置、温度条件、工艺性、成本等方面考虑,传统的预热装置都无法满足要求。



技术实现要素:

(一)本实用新型所要解决的技术问题是:现有预热装置在煤矿乏风瓦斯热逆流氧化装置中存在的结构布置困难、投资高、工艺复杂、热量利用率低等方面的不足。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种预热装置,包括外壳、陶瓷基体、电热丝、绝缘接线柱和尾部电缆,所述外壳内形成容纳腔,所述陶瓷基体设于所述容纳腔内,所述电热丝绕设在所述陶瓷基体的外侧,所述逆流氧化床包括左氧化床和右氧化床,所述左氧化床和右氧化床相对设于所述陶瓷基体左右两侧的容纳腔内,所述电热丝的两端分别通过绝缘接线柱与所述尾部电缆相连。

本实用新型的有益效果:

本实用新型提供的预热装置,包括外壳、陶瓷基体、电热丝、绝缘接线柱和尾部电缆,所述外壳内形成容纳腔,所述陶瓷基体设于所述容纳腔内,所述电热丝绕设在所述陶瓷基体的外侧,所述逆流氧化床包括左氧化床和右氧化床,所述左氧化床和右氧化床相对设于所述陶瓷基体左右两侧的容纳腔内,所述电热丝的两端分别通过绝缘接线柱与所述尾部电缆相连。

本实用新型通过将电热丝布置在装置内部,并加设隔热层,有效地阻止热量的散发;内部电热丝缠绕在陶瓷基体上,即保证了电热丝的绝缘,又对陶瓷基体进行加热;陶瓷基体的多孔结构使得其具有较大的比表面积和很强的蓄放热能力,气流经过陶瓷基体时,热交换效果显著,热风被加热到较高的温度,有利于热风对逆流氧化床的预热,同时通过三通电磁阀周期性变换气体流向,周期性的对预热装置两侧逆流氧化床进行预热;除此之外,电热丝布置在装置内部并靠近逆流氧化床,可通过辐射传热方式对逆流氧化床进行预热,所述加热装置的加热功率可以在0~20kw之间进行调节,另外本申请提供的预热装置的结构简单、紧凑,运行安全可靠,维护方便,辐射与对流双重预热,加之陶瓷基体高蓄放热能力大大提高能量利用率,明显增加预热效果,制作成本低。

进一步地,所述外壳的外壁面设有一层隔热层。

进一步地,所述隔热层为包裹在所述外壳外壁面上的硅酸铝毯。

进一步地,所述预热装置还包括连接装置,所述连接装置包括连杆和连接法兰,所述连杆穿过所述外壳且两端分别位于所述隔热层内,所述连杆的两端分别通过连接法兰与所述隔热层相连。

进一步地,所述连接装置设有两组,两组所述连接装置相对设于所述陶瓷基体的两侧。

进一步地,所述陶瓷基体为多孔蓄热陶瓷,所述电热丝为镍铬合金丝。

进一步地,所述尾部电缆设于所述容纳腔的外侧,所述绝缘接线柱的一端与位于所述容纳腔内的电热丝相连,另一端与所述尾部电缆相连。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本实用新型所述的预热装置的剖视图。

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1、右氧化床,2、隔热层,3、外壳,4、陶瓷基体,5、电热丝,6、绝缘接线柱,7、左氧化床,8、尾部电缆,9、连杆,10、连接法兰。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示,本实用新型提供了一种预热装置,包括外壳3、陶瓷基体 4、电热丝5、绝缘接线柱6和尾部电缆8,所述外壳3内形成容纳腔,所述陶瓷基体4设于所述容纳腔内,所述电热丝5绕设在所述陶瓷基体4的外侧,所述逆流氧化床包括左氧化床7和右氧化床1,所述左氧化床7和右氧化床1相对设于所述陶瓷基体4左右两侧的容纳腔内,所述电热丝5的两端分别通过绝缘接线柱6与所述尾部电缆8相连。

本实用新型提供的预热装置,包括外壳3、陶瓷基体4、电热丝5、绝缘接线柱6和尾部电缆8,所述外壳3内形成容纳腔,所述陶瓷基体4设于所述容纳腔内,所述电热丝5绕设在所述陶瓷基体4的外侧。由于本实用新型通过将电热丝5布置在装置内部,并加设隔热层2,有效地阻止热量的散发;内部电热丝5缠绕在陶瓷基体4上,即保证了电热丝5的绝缘,又对陶瓷基体4进行加热;陶瓷基体4的多孔结构使得其具有较大的比表面积和很强的蓄放热能力,气流经过陶瓷基体4时,热交换效果显著,热风被加热到较高的温度,有利于热风对逆流氧化床的预热,同时通过三通电磁阀周期性变换气体流向,周期性的对预热装置两侧逆流氧化床进行预热;除此之外,电热丝5布置在装置内部并靠近逆流氧化床,可通过辐射传热方式对逆流氧化床进行预热,所述加热装置的加热功率可以在0~20kw之间进行调节,另外本申请提供的预热装置的结构简单、紧凑,运行安全可靠,维护方便,辐射与对流双重预热,加之陶瓷基体4高蓄放热能力大大提高能量利用率,明显增加预热效果,制作成本更低。

如图1所示,所述外壳的外壁面设有一层隔热层2,通过设置隔热层2 能够有效的阻止容纳腔内的热量向外散发,大大提高了热量利用率,可以明显的增加预热效果。优选地,所述隔热层2为包裹在所述外壳3外壁面上的硅酸铝毯,硅酸铝毯能够进一步地减少预热装置表面散热,提高热量利用率,同时所述硅酸铝毯的隔热效果更好,且价格便宜,性价比更高。

如图1所示,所述预热装置还包括连接装置,所述连接装置包括连杆9 和连接法兰10,所述连杆9穿过所述外壳且两端分别位于所述隔热层2内,所述连杆9的两端分别通过连接法兰10与所述隔热层2相连,这样便于拆卸安装和维护所述预热装置。优选地,如图1所示,所述连接装置设有两组,两组所述连接装置相对设于所述陶瓷基体4的两侧。

可选地,所述陶瓷基体4为多孔蓄热陶瓷,即保证了电热丝5的绝缘,又对蓄热陶瓷进行加热;蓄热陶瓷的多孔结构使得其具有较大的比表面积和很强的蓄放热能力,气流经过蓄热陶瓷时,热交换效果显著,热风被加热到较高的温度,有利于热风对逆流氧化床的预热;除此之外,电热丝5布置在装置内部并靠近逆流氧化床,可通过辐射传热方式对逆流氧化床进行预热,其中多孔蓄热陶瓷上孔隙的大小可以根据电热丝5缠绕外径合理选择;优选地,所述电热丝5为镍铬合金丝,镍铬合金运行温度可到1250℃,虽然铁铬铝合金电热丝5的优点是运行温度高,最高运行温度可到1400℃,但铁铬铝电热丝5在风吹状态下很容易变脆,影响使用寿命,故选用风吹状态下不受影响的镍铬合金电热丝5;由于处于高温环境,常规的钢材无法承受1000℃以上的高温。故上述外壳3选择能耐高温的310S不锈钢制作。

由于电热丝5表面不绝缘,故在外壳3表面加装耐高温绝缘接线柱6,将电热丝5引出,以便接入电源,优选地,所述电热丝5的两端分别通过绝缘接线柱6与所述尾部电缆8相连;具体的,所述尾部电缆8设于所述容纳腔的外侧,所述绝缘接线柱6的一端与位于所述容纳腔内的电热丝5相连,另一端与所述尾部电缆8相连。

综上所述,本实用新型通过将电热丝布置在装置内部,并加设隔热层,有效地阻止热量的散发;内部电热丝缠绕在陶瓷基体上,即保证了电热丝的绝缘,又对陶瓷基体进行加热;陶瓷基体的多孔结构使得其具有较大的比表面积和很强的蓄放热能力,气流经过陶瓷基体时,热交换效果显著,热风被加热到较高的温度,有利于热风对逆流氧化床的预热,同时通过三通电磁阀周期性变换气体流向,周期性的对预热装置两侧逆流氧化床进行预热;除此之外,电热丝布置在装置内部并靠近逆流氧化床,可通过辐射传热方式对逆流氧化床进行预热,所述加热装置的加热功率可以在0~20kw之间进行调节,另外本申请提供的预热装置的结构简单、紧凑,运行安全可靠,维护方便,辐射与对流双重预热,加之陶瓷基体高蓄放热能力大大提高能量利用率,明显增加预热效果,制作成本低。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连通,也可以通过中间媒介间接连通,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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