一种加热炉的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种加热炉，包括具有下部开口的炉壳及穿设在炉壳内的炉胆组件，炉胆组件包括炉胆及设置在炉胆内能够升降的炉台，炉胆的下部外围与炉壳底部之间通过下密封组件密封，炉胆上部具有炉胆顶部连接管，该炉胆顶部连接管的外围与炉壳顶板之间通过上密封组件密封；炉壳内壁与炉胆之间设有从炉壳顶部插入的多个加温元件。本发明的加热炉，能够实现密闭环境下对放射性物料的加热，并能够在部分加热体失效的情况下利用其余加热体继续完成加热；在密封的薄弱环节，设计有能够进行双重密封及压力检测的结构，提高了密封的可靠性；在加热结束后能够进行强制冷却，节约冷却时间，提高生产效率；采用模块化结构，层次分明，实现零部件的快速检修更换，节约时间。
【专利说明】
一种加热炉
技术领域
[0001 ]本发明属于加热设备领域，具体涉及一种加热炉，主要用于对具有毒性或放射性物料加热。
【背景技术】
[0002]在化工领域，经常需要对物料进行加热。当物料具有毒性或放射性时，为避免毒性或放射性扩散，需要将物料在密闭的环境下加热；同时，由于放射性的存在，在对加热设备进行检修更换时需要尽可能少的检修时间，而现有加热设备无法满足这些要求。另外，对于批式加热方式，由于需要将炉温降低到合理温度后才能将物料拿出，而降温时间很长，大大制约了生产率的提高。当加热元件出现故障时，现有电加热炉难以继续完成加热工作。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种加热炉，能够实现密闭环境下对放射性物料的加热，并能够在部分加热体失效的情况下利用其余加热体继续完成加热;针对高温条件下的密封问题，在密封的薄弱环节，设计有能够进行双重密封及压力检测结构，提尚了密封的可靠性;在加热结束后能够进彳丁强制冷却，大大节约冷却时间，提尚生广效率，具有良好的经济性;本加热炉采用模块化结构，层次分明，实现零部件的快速检修更换，节约时间。
[0004]为达到以上目的，本发明采用的技术方案是:提供一种加热炉，包括具有下部开口的炉壳及穿设在炉壳内的炉胆组件，所述炉胆组件包括炉胆及设置在炉胆内能够升降的炉台，所述炉胆的下部外围与炉壳底部之间通过下密封组件密封，所述炉胆上部具有炉胆顶部连接管，该炉胆顶部连接管的外围与炉壳顶板之间通过上密封组件密封;所述炉壳内壁与炉胆之间设有从炉壳顶部插入的多个加温元件。
[0005]进一步，所述炉壳底部设有炉膛进气管和导风管，炉壳的顶部设有炉膛排气管。
[0006]进一步，所述炉壳内壁与炉胆之间还设有从炉壳顶部插入的多个测温元件。
[0007]进一步，所述加温元件为往复缠绕的辐射管，相邻两段辐射管之间通过陶瓷件隔离;所述测温元件为热电偶。
[0008]进一步，所述上密封组件为二次密封结构，该二次密封结构包括上连接管、转接头及压盖;所述上连接管下部与炉胆顶部连接管上部焊接，上连接管上部与转接头下部通过螺纹连接，转接头的上部与压盖螺纹连接;转接头与上连接管之间的连接处、转接头与压盖之间的连接处均通过转接头密封垫密封。
[0009]进一步，所述转接头为十字形腔体结构，包括横向管和纵向管，所述横向管用于炉胆排气和炉胆内压力测量，所述纵向管内插入热电偶，用于对炉胆内温度的测量。
[0010]进一步，所述二次密封结构还包括依次连接的上管接头、中管接头及下管接头，用于对上连接管及转接头之间的密封；
[0011]进一步，所述中管接头上部与上官接头下部通过螺纹连接，中管接头下部与下管接头上部通过螺纹连接。
[0012]进一步，所述压盖与转接头之间、上管接头与中管接头之间、中管接头与下管接头之间均设有管接头密封圈和压环。
[0013]进一步，所述下密封组件包括相互连接的炉胆法兰及炉口法兰，炉胆法兰与炉壳底部之间设有炉壳密封垫，炉胆法兰及炉口法兰之间设有炉胆密封垫，所述炉口法兰与炉台底板之间设有炉台密封垫。
[OOM]本发明的有益技术效果在于:
[0015](I)采用本发明的加热炉，因在炉壳的顶部和底部设有密封装置，所以能够在密封的环境下加热，避免毒性物质或放射性物质扩散，对环境产生不利的影响；
[0016](2)本发明的加热炉，设有炉膛进气管、导风管和炉膛排气管，通过炉膛快速降温，同时，加快了炉胆的降温速度，从而提高生产效率；
[0017](3)本发明的加热炉，可实现零部件的快速检修更换，特别是可实现电加热炉寿命瓶颈一辐射管的单独更换，降低了检修成本，节约检修时间；
[0018](4)本发明的加热炉，可在部分辐射管失效的情况下通过重新分配功率完成加热，具有良好的适应性。
[0019](5)本发明的加热炉，针对高温条件下密封的薄弱环节，即炉胆顶部连接管与炉壳顶板之间设有能够进行双重密封及压力检测的二次密封结构，可提高密封的可靠性。
【附图说明】
[0020]图1为本发明加热炉的主剖视图；
[0021]图2为图1的俯视图；
[0022]图3为图1中A处的放大图；
[0023]图4为上密封组件转接头拆除后的示意图；
[0024]图5为辐射管和热电偶更换的结构示意图；
[0025]图6为加热炉炉体更换的结构示意图；
[0026]图7为炉台密封垫更换的示意图；
[0027]图8为快速冷却系统的结构示意图。
[0028]图中:1_炉膛进气管，2-保温块，3-导风管，4-炉台5-炉胆，6-加温元件，7-炉膛排气管，8-测温元件，9-炉壳顶板，10-保温层，11-炉壳，12-炉壳密封垫，13-炉胆法兰，14-锁紧机构，15-炉胆密封垫，16-炉口法兰，17-炉台密封垫，18-压盖，19-转接头，20-上管接头，21-中管接头，22-下管接头，23-上连接管，24-管接头密封圈，25-压环，26-转接头密封垫，27-炉胆顶部连接管
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
[0030]如图1、2所示，是本发明加热炉的结构示意图，该加热炉包括具有下部开口的炉壳11及穿设在炉壳11内的炉胆组件，该炉胆组件包括炉胆5及设置在炉胆5内能够升降的炉台
4。该炉胆5为钟罩形薄壁腔体结构，其上部具有炉胆顶部连接管27，炉胆顶部连接管27穿出炉壳顶部，炉胆顶部连接管27与炉壳顶板9之间通过上密封组件密封，炉胆下部外围与炉壳底部之间通过下密封组件密封，上密封组件和下密封组件配合，使物料能够在密闭的环境下加热，避免毒物或放射性物质的扩散，对环境产生不利的影响。炉台4包括顶部的杯座、中部的保温块2及底部的炉台底板。炉壳11内壁与炉胆5之间设有从炉壳顶部插入的多个加温元件6及多个测温元件8。炉壳11的底部设有炉膛进气管I和多个导风管3，炉壳的顶部设有炉膛排气管7，炉膛进气管1、导风管3及炉膛排气管7形成炉膛的快速降温系统，提高了生产效率。炉壳11内壁与加温元件6之间设有保温层10，便于保证炉胆内的温度。炉壳11上设有锁紧机构14，该锁紧机构14与箱室上设置的锁紧固定件连接，用于实现炉壳的固定，其结构可为活节螺栓形式。
[0031]其中:炉胆5位于炉体中部，为耐热钢制下开口腔体，腔体尺寸与设置在内部的炉台4相匹配。
[0032]下密封组件包括设置在炉胆5外围的炉胆法兰13及炉口法兰16，炉胆法兰13及炉口法兰16通过连接件连接。炉胆法兰13与炉壳11底部之间设有炉壳密封垫12，用于实现炉壳的密封，炉胆法兰13及炉口法兰16之间设有炉胆密封垫15，用于实现炉胆的密封，炉口法兰16与炉台底板相连接，炉口法兰16与炉台底板之间设有炉台密封垫17，用于实现炉台的密封。炉壳密封垫12和炉胆密封垫15均为耐高温密封材料，可使用硅橡胶等材料。
[0033]上密封组件包括上连接管23及转接头19。上连接管23下部与炉胆顶部连接管27焊接，上连接管23上部与转接头19下部螺纹连接，通过螺纹压紧力实现密封，上连接管23与转接头19之间设有转接头密封垫26。转接头19为可拆十字形腔体结构，包括横向管和纵向管，横向管用于炉胆排气和炉胆内压力测量，纵向管内插入热电偶，用于对炉胆内温度的测量及炉胆的密封。转接头19的顶部设有压盖18，转接头19与压盖18紧密配合，转接头19中下部设有上管接头20、中管接头21及下管接头22，上管接头20为中空的管接头结构，其外螺纹与中管接头21顶部的内螺纹匹配，中管接头21下部为外螺纹结构，与下管接头22的内螺纹匹配，下管接头22下部通过法兰与炉壳顶板9连接。以上各组螺纹配合之间均通过管接头密封圈24和压环25配合，可在转接头19的外部形成一个密封空间，设置第二道密封，如图3所示。
[0034]保温层10设置在炉胆5外部、炉壳11内部，其底部开孔与炉胆外径尺寸匹配，减少中部热量的散失，其中部外凹，顶部设有若干开孔，规格与炉胆5的上连接管、辐射管、炉膛排气管7、热电偶相匹配。保温材料10底部设有若干导风管3安装孔，与3导风管匹配。保温层10的内部材质可选用氧化铝纤维，外部材质为柔软的硅酸铝纤维。
[0035]辐射管为往复缠绕的电阻丝形式，相邻两段之间通过陶瓷件隔绝，其顶部为法兰结构，与炉壳顶板9连接，辐射管顶部设有电极引出端子，用于电气连接。每个辐射管都是一个发热模块，炉壳内设有若干组辐射管，当一个辐射管失效时，其他辐射管仍可正常工作，完成加热。
[0036]热电偶为中部偶丝，外部设有套管，采用法兰安装形式安装在炉壳顶板9上。
[0037]导风管3为盲管结构，其顶部侧面设有若干小孔，安装时小孔朝向炉胆5方向。导风管3材质为耐高温致密材料，如陶瓷。
[0038]炉壳顶板9为炉壳的盖板，通过螺栓与炉壳11连接。炉壳顶板上设有若干通孔，其规格与炉胆的上连接管、辐射管、热电偶相匹配，配合法兰结构，可用于实现上述零部件的安装和密封。
[0039]下面对加热炉各部件的更换方式进行说明:
[0040]1、转接头的检修。当需要对转接头密封垫26进行检修，或对炉体进行检修时，可将上管接头20松开，进而转动转接头19即可将转接头拆下进行相关检修。若进一步要对二次密封结构进行检修，可将中管接头21松开，取下，即可实现对整个二次密封结构的检修，如图4所示。
[0041]2、辐射管和热电偶的更换。与炉壳、保温材料等机械部件相比较，辐射管、热电偶等电气元件失效更为随机，寿命更短，因此需要更为便捷的检修方式。本发明电加热炉采用从顶部安装的结构形式，并采用模块化设计，检修时只需将固定法兰的螺钉松开，即可将损坏的辐射管和热电偶从顶部抽出，装入新元件完成更换。如图5所示。
[0042]3、炉体的更换。当炉体中的零部件出现问题，或需要对炉体密封垫进行检修时，可将炉体锁紧机构14松开，将炉体整体抽出，如图6所示。
[0043]4、炉台密封垫的更换。炉台密封垫17从下部进行更换，当炉台降下时，可露出炉台密封垫，从箱室内部用远距离检修方式进行更换，如图7所示。
[0044]5、强制冷却的实现。当需要进行强制冷却时，从炉膛进气口 I通入冷却介质，冷却介质通过导风管3吹入炉胆和保温材料之间的炉膛，从炉膛排气管7排出，通过不断的冷却介质循环，可快速降低炉胆中的温度，达到快速冷却的目的，如图8所示。
[0045]本发明的加热炉并不限于上述【具体实施方式】，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
【主权项】
1.一种加热炉，包括具有下部开口的炉壳(11)及穿设在炉壳(11)内的炉胆组件，其特征是:所述炉胆组件包括炉胆(5)及设置在炉胆(5)内能够升降的炉台(4)，所述炉胆(5)的下部外围与炉壳(11)底部之间通过下密封组件密封，所述炉胆(5)上部具有炉胆顶部连接管(27)，该炉胆顶部连接管(27)的外围与炉壳顶板(9)之间通过上密封组件密封;所述炉壳(11)内壁与炉胆(5)之间设有从炉壳(11)顶部插入的多个加温元件(6)。2.如权利要求1所述的一种加热炉，其特征是:所述炉壳(11)底部设有炉膛进气管(I)和导风管(3)，炉壳(11)的顶部设有炉膛排气管(7)。3.如权利要求1或2所述的一种加热炉，其特征是:所述炉壳(11)内壁与炉胆(5)之间还设有从炉壳(11)顶部插入的多个测温元件(8)。4.如权利要求3所述的一种加热炉，其特征是:所述加温元件(6)为往复缠绕的辐射管，相邻两段辐射管之间通过陶瓷件隔离;所述测温元件(8)为热电偶。5.如权利要求1所述的一种加热炉，其特征是:所述上密封组件为二次密封结构，该二次密封结构包括上连接管(23)、转接头(19)及压盖(18);所述上连接管(23)下部与炉胆顶部连接管(27)上部焊接，上连接管(23)上部与转接头(19)下部通过螺纹连接，转接头(19)的上部与压盖(18)螺纹连接;转接头(19)与上连接管(23)之间的连接处、转接头(19)与压盖(18)之间的连接处均通过转接头密封垫密封。6.如权利要求5所述的一种加热炉，其特征是:所述转接头(19)为十字形腔体结构，包括横向管和纵向管，所述横向管用于炉胆排气和炉胆内压力测量，所述纵向管内插入热电偶，用于对炉胆(5)内温度的测量。7.如权利要求6所述的一种加热炉，其特征是:所述二次密封结构还包括依次连接的上管接头(20)、中管接头(21)及下管接头(22)，用于对上连接管(23)及转接头(19)之间的密封。8.如权利要求7所述的一种加热炉，其特征是:所述中管接头(21)上部与上官接头下部通过螺纹连接，中管接头(21)下部与下管接头(22)上部通过螺纹连接。9.如权利要求8所述的一种加热炉，其特征是:所述压盖(18)与转接头(19)之间、上管接头(20)与中管接头(21)之间、中管接头(21)与下管接头(22)之间均设有管接头密封圈和压环。10.如权利要求1所述的一种加热炉，其特征是:所述下密封组件包括相互连接的炉胆法兰(13)及炉口法兰(16)，炉胆法兰(13)与炉壳(11)底部之间设有炉壳密封垫(12)，炉胆法兰(13)及炉口法兰(16)之间设有炉胆密封垫(15)，所述炉口法兰(16)与炉台底板之间设有炉台密封垫(17)。
【文档编号】F27B5/06GK105865194SQ201610224223
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】降宇波, 吴德慧, 彭思, 谢非, 沈琪
【申请人】中国核电工程有限公司