专利名称：以半导体电热膜管为加热元件的腐蚀性介质动态加热系统的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种加热系统，特别是一种以电热膜管为加热元件的腐蚀性介质动态加热系统。
背景技术：
在化工(制酸、制碱、电镀等)、染料、农药、冶炼、造纸、制药、纺织、石油化工、机械制造(酸洗或碱洗工序等)环保、电子(印刷板腐蚀工序等)等行业都可能遇到腐蚀性介质(溶盐、酸碱等液态物质、液气混合态物质)加热问题。目前，对腐蚀性介质加热的办法主要有二类1.用锅炉(燃煤、燃油、用电等)加热蒸汽，之后用蒸汽通过热交膜器加热腐蚀性介质。
这种加热方式存在的问题(1)能量转换效率低，一般在30％～40％(2)设备比较复杂，一次性投资较大。若燃煤、燃油还有环境污染。
(3)不能对加热过程(温度等参数)进行动态控制。
2.以电阻丝为加热元件，用不锈钢或聚四氟乙烯或钛合金把电阻丝包裹起来，中间填充上绝缘介质形成异型管状电热管，然后插入腐蚀性介质，通电进行加热。
这种加热方式存在的问题(1)能量转换效率较低，一般在40％-60％(2)一般电热管易损坏，寿命短，采用钛合金包裹的电热管寿命虽较长，但价格昂贵。
(3)不同区域介质达到热平衡时间较长。
发明内容
本发明专利针对现在常用的腐蚀性介质加热存在的上述问题提供一种新的技术方案，主要是提供能量转换效率高(节能)、结构简单、安装方便，可对腐蚀性介质加热进行动态控制的系统。本发明专利由如下技术方案来实现。
一种对腐蚀性介质进行动态加热的系统，其特征是由半导体电热膜管组件、耐腐蚀离心泵、耐腐蚀水流开关、耐腐蚀流量计、温度传感器、微电脑控制器、腐蚀性介质槽(箱)、不锈钢管接口等组成一个循环回路，当腐蚀性介质充满离心泵后，启动电源，腐蚀性介质即在循环回路中流动并被加热，加热温度可控制到精度±1℃。除上述必要的特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容1.加热元件由半导体电热膜管组件承担，电热膜管是一种新型加热元件，它是这样形成的以高强度、耐高温、高绝缘、耐腐蚀的石英管为基体，在高温(800℃～1000℃)和特定工艺条件下，将配置的无机混合液喷镀到基体上，经过一系列物理化学过程，在石英管上形成一种耐高温、透明导电薄膜。电热膜管两端有电极，通上电后电热膜管作为一个无感的纯电阻而发热。
2.温度传感器是热敏电阻，它与微电脑控制器(由单片机为主要器件组成)连接。
3.腐蚀液槽(箱)上安装有进出阀门液位显示器及气孔，防止腐蚀液的溢出及排除气体用。
图1是本发明专利的结构示意图，图中1腐蚀性介质槽(箱)，2.电热膜管组件，3.离心泵4.水流开关5.流量计6.温度传感器7.微电脑控制器8.腐蚀性介质槽(箱)进口阀门9.腐蚀性介质槽(箱)出口阀门10.气孔11.不锈钢管道12.液位计13.信息传输线14.回路中的阀门。
图2是本发明专利电热膜组件(图1中的2)的结构示意图。图中1腐蚀性介质加热入口2.腐蚀性介质加热出口3.石英管4.喷镀在石英管上的电热膜5.电热膜两端的电极6.电热膜管与电热膜管之间的联结通道7.微电脑控制器8.电热膜管组件的支架9.电热膜管与市电联结的导线。
具体实施例方式
如图1所示，本发明专利由腐蚀性液槽(箱)1、电热膜管组件2、耐腐蚀离心泵3、耐腐蚀水流开关4、耐腐蚀流量计5及不锈钢管道11组成一个循环回路，当离心泵充满腐蚀性液后，启动泵的电源开关，腐蚀性介质流过电热膜管组件2，水流开关4后，由水流开关发出启动信号经导线13传至微电脑控制器7，微电脑控制器7接到启动信号后再发出指令把市电加到电热膜管电极上，电热膜管开始加热。
当腐蚀性介质加热达到预先设定温度时，温度传感器6把温度信息经传输线13传送到微电脑控制器7中，微电脑控制器7发出指令，切断加到电热膜观上的市电，加热停止；当腐蚀性介质温度低于预先设定温度时，温度传感器6把温度信息经传输线13传送到微电脑控制器7中，微电脑控制器7发出指令，接通加到电热膜管上的市电，继续加热。预先设定温度调节范围在0℃～120℃，误差不超过±1℃。
系统的加热遵循以下公式1.把质量为M的腐蚀性介质的温度从T1提高到T2所需的热量Q＝C×M×(T2-T1)＝C×V×ρ×ΔT其中C为腐蚀性介质的比热，V为腐蚀性介质体积，ρ为它的密度。
2.当要求把质量为M的腐蚀性介质在Δt时间内温度提高ΔT，其需要的功率W＝Q/Δt×η其中η为电热转换效率有了以上公式，就可以根据具体问题的要求，选择适当的技术参数。例如，当介质质量M(或V×ρ)一定时，规定提升温度ΔT及加热时间Δt并假定η后，即可求出所需的加热电功率W.又如，当给出质量M、ΔT、Δt、W之后，可求出η。进一步，通过调节流量，可找出η最大值所对应的流量值。
在本发明专利中，在选择最佳流量(由流量计5显示)的条件下，η可达95％以上。所需电功率可通过微电脑控制器中的功率选择开关调节达到。
权利要求
1.一种对腐蚀性介质进行动态加热的系统，其特征是由半导体电热膜管组件、耐腐蚀离心泵、耐腐蚀水流开关、耐腐蚀流量计、温度传感器、微电脑控制器、腐蚀性介质槽(箱)、不锈钢管道、阀门、接口等组成一个循环回路。当腐蚀性介质充满离心泵后，启动电源，腐蚀性介质即在循环回路中流动并被加热，加热温度可控制到精度±1℃.
2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征是由半导体电热膜管组件作为加热元件。
3.根据权利要求1所述的加热系统，其特征是由热敏电阻作为温度传感器。
4.根据权利要求所述的加热系统，其特征是腐蚀性介质槽(箱)上带有液位计、气孔等装置。
全文摘要
一种对腐蚀性介质进行动态加热的系统，其特征是由半导体电热膜管组件(加热元件)、耐腐蚀离心泵、耐腐蚀水流开关、耐腐蚀流量计、温度传感器、微电脑控制器、腐蚀性介质槽(箱)、不锈钢管道、阀门、接口等组成一个循环回路。本发明电热转换系数高(节能)、结构简单、安装方便，可对腐蚀性介质进行动态加热，加热温度精度可控制在±1℃。
文档编号H05B3/40GK101074797SQ20061008074
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月16日 优先权日2006年5月16日
发明者谭进文, 晏柏林, 钱时惕, 王东生, 白亚涛 申请人:保定市创新瑞德新能源技术有限公司