气体预加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体纯化设备领域，特别是涉及一种气体预加热装置。


背景技术：

2.纯化的气体会应用在某些特殊的场合，比如医院的医疗用氧，实验室的高纯氩气，以及半导体行业中的高纯氢气、氧气或二氧化碳等等。想要获得高纯的气体，就需要将待纯化的气体送入到气体纯化装置中，通过专门的气体纯化填料，与待纯化气体中的某些成分发生物理或化学反应，从而吸收待纯化气体中的杂质成分，输出需要的纯化气体。
3.有的气体需要在高温状态下进行纯化，例如150～300℃的范围内，该范围内，气体纯化材料的物化性能较好，催化效率高，能够确保气体纯化的高效化。然而，常温气体难以在短时间内达到这样高的温度，尤其是气体流量较大的情况下。如果直接将待纯化气体送入普通的加热罐，由于气体的导热性普遍不佳，因此只有热源附近的气体被加热，周围气体的温度无法上升，送入气体纯化器内的气体温度难以达到设定要求，会使得气体纯化材料的反应温度不达标，严重影响气体纯化效率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种气体预加热装置。
5.本实用新型申请提供的气体预加热装置，包括外罩、第一加热芯和第二加热芯；
6.所述第二加热芯的轴向上设有对接槽，所述第一加热芯包括同轴连接的端盖和对接凸起部，所述对接凸起部设置在所述对接槽内，所述对接凸起部的外壁与所述对接槽的内壁之间具有间隙；
7.所述外罩与所述第二加热芯同轴设置，所述外罩的内壁与所述第二加热芯的外壁之间具有间隙；
8.所述第一加热芯的轴向上设有进气盲孔，所述第一加热芯的径向侧壁上设有若干个与所述进气盲孔连通的第一通孔；
9.所述第二加热芯的轴向上设有出气盲孔，所述第二加热芯的径向侧壁上设有若干个与所述出气盲孔连通的第二通孔。
10.在其中一个实施例中，所述间隙为所述进气盲孔的内径的1/10～1/5。
11.在其中一个实施例中，所述外罩、所述第一加热芯和所述第二加热芯均为回转体。
12.在其中一个实施例中，还包括若干个第一加热棒；所述第一加热棒从所述端盖嵌设到所述第一加热芯内。
13.在其中一个实施例中，还包括若干个第二加热棒，所述第二加热棒从所述端盖嵌设到所述第二加热芯内。
14.在其中一个实施例中，所述第一加热棒和所述第二加热棒均为电加热棒；所述外罩、所述第一加热芯和所述第二加热芯均为不锈钢材质。
15.在其中一个实施例中，所述出气盲孔的开口所在的所述第二加热芯的端面为锥
面。
16.本实用新型的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：
17.本实用新型提供的气体预加热装置通过同轴套设在一起的第一加热芯和第二加热芯，以及设置在第二加热芯外侧的外罩，并在其中设置多种孔洞和间隙，将气体从进气盲孔通入，利用孔洞和间隙将气体分散，使得气体与高温状态的第一加热芯和第二加热芯充分接触，最后从出气盲孔中流出，从而快速升温和均匀升温，有效对待纯化气体进行均匀加热，保证了气体纯化的高效率进行。
18.本技术附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本实用新型的具体实施了解到。
附图说明
19.图1为本实用新型申请一实施例中气体预加热装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型申请一实施例中气体预加热装置的爆炸状态立体结构示意图；
21.图3为本实用新型申请一实施例中气体预加热装置的剖面结构示意图；
22.图4为本实用新型申请一实施例中第一加热芯的立体结构示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的可能的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本实用新型的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本实用新型的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。
24.相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
25.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
26.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。
27.本实用新型申请提供的气体预加热装置，如图1～图3所示，包括外罩100、第一加热芯200和第二加热芯300。外罩100、第一加热芯200和第二加热芯300同轴分布，可以采用外设热源对外罩100加热，进而将热量传导到整个气体预加热装置上，也可采用内热源加热，例如在第一加热芯200和/或第二加热芯300上设置电加热设备，详细情况在后文进行介
绍。
28.如图2和图3所示，第二加热芯300的轴向上设有对接槽310，第一加热芯200包括同轴连接的端盖210和对接凸起部220，对接凸起部220设置在对接槽310内，对接凸起部220的外壁与对接槽310的内壁之间具有间隙。第一加热芯200部分与第二加热芯300重合，第一加热芯200的对接凸起部220的外壁与对接槽310的内壁之间设置间隙，该间隙即为气体的加热腔，由于空间狭小，能够快速加热流过的气体。另外，端盖210与第二加热芯300的顶端面之间也可设置间隙，以尽可能增加间隙区域的体积。
29.如图2所示，外罩100与第二加热芯300同轴设置，外罩100的内壁与第二加热芯300的外壁之间具有间隙；第一加热芯200的轴向上设有进气盲孔221，第一加热芯200的径向侧壁上设有若干个与进气盲孔221连通的第一通孔222；第二加热芯300的轴向上设有出气盲孔320，第二加热芯300的径向侧壁上设有若干个与出气盲孔320连通的第二通孔330。
30.如图2和图3所示，进气盲孔221对应气体预加热装置的进气端，待加热的气体从进气端进入进气盲孔221，再由与进气盲孔221连通的第一通孔222将气体导流到第一加热芯200的外壁，分散在对接凸起部220的外壁与对接槽310内壁之间的间隙中，被第一次快速加热。气体继续流动，从上述的间隙中流入到第二加热芯300的外壁与外罩100的内壁之间的间隙，被第二次快速加热。加热后的气体从第二通孔330汇聚到出气盲孔320中，并从与出气盲孔320连通的出气端流出，或者直接进入到气体纯化器的纯化物料中。可选的，出气盲孔320的开口所在的第二加热芯300的端面为锥面，将第二加热芯300的底部外端面340设置为锥面，相当于在出气盲孔320的开口外设置了一个喇叭口，可以将流出的气体进行更快速地分散。
31.本实用新型提供的气体预加热装置通过同轴套设在一起的第一加热芯200和第二加热芯300，以及设置在第二加热芯300外侧的外罩100，并在其中设置多种孔洞和间隙，将气体从进气盲孔221通入，利用孔洞和间隙将气体分散，使得气体与高温状态的第一加热芯200和第二加热芯300充分接触，最后从出气盲孔320中流出，从而快速升温和均匀升温，有效对待纯化气体进行均匀加热，保证了气体纯化的高效率进行。
32.可选的，间隙为进气盲孔221的内径的1/10～1/5。对接凸起部220的外壁与对接槽310内壁之间的间距，以及外罩100的内壁与第二加热芯300的外壁之间的间距，都较小，目的是将集束状态的气流分散成稀薄的气流，使得气流得到充分且均匀地加热。上述尺寸比例是本技术的一种可行方式，在实际中也可采取尺寸更小的间隙。可选的，外罩100、第一加热芯200和第二加热芯300均为回转体，通常可以是圆柱状。
33.可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图1和图4所示，气体预加热装置还包括若干个第一加热棒400；第一加热棒400从端盖210嵌设到第一加热芯200内。例如可以设置三个加热棒，将三个加热棒均匀环绕在进气盲孔221的周向上，使得第一加热芯200被充分加热。可选的，结合上述实施例，在一个实施例的一种实现方式中，气体预加热装置还包括若干个第二加热棒500，第二加热棒500从端盖210嵌设到第二加热芯300内。该第二加热棒500也可设置三根，同样设置在第二加热芯300的周向上，加热第二加热芯300。第一加热棒400和第二加热棒500的接电端设置在端盖210外。可选的，第一加热棒400和第二加热棒500均为电加热棒；外罩100、第一加热芯200和第二加热芯300均为不锈钢材质。
34.本技术领域技术人员可以理解，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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技术中的具体含义。
36.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。