一种热效率高的加热管的制作方法

文档序号:15822979发布日期:2018-11-02 23:18阅读:1139来源:国知局

本发明涉及加热管领域,尤其涉及一种热效率高的加热管。

背景技术

现有技术中的加热管,一般都是通电开启,断电关闭,在断电后加热管上大量余热,这部分余热白白浪费,没有得到利用,造成能量的浪费。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种热效率高的加热管。

本发明提出的一种热效率高的加热管,包括第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件、第四加热管件、控制系统和温度传感器;第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件与控制系统连接,温度传感器用于采集被加热介质的温度并将温度数据传输至控制系统,控制系统内预设第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值,第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值逐渐增大,控制系统将温度传感器采集到的温度值与第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值进行大小比较;

当温度传感器采集的温度值小于第一温度临界值,控制系统控制第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件开启;

当温度传感器采集的温度值大于第一温度临界值且小于第二温度临界值,控制系统控制第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件开启,第一加热管件关闭;

当温度传感器采集的温度值大于第二温度临界值且小于第三温度临界值,控制系统控制第三加热管件和第四加热管件开启,第一加热管件和第二加热管件关闭;

当温度传感器采集的温度值大于第三温度临界值且小于第四温度临界值,控制系统控制第四加热管件开启,第一加热管件、第二加热管件和第三加热管件关闭;

当温度传感器采集的温度值大于第四温度临界值,控制系统控制第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件关闭。

优选地,第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值呈等差数列。

优选地,第二温度临界值与第一温度临界值的差值、第三温度临界值与第二温度临界值的差值、第四温度临界值与第三温度临界值的差值逐渐减小。

优选地,第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件的加热功率逐渐减小。

优选地,第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件的长度逐渐减小。

优选地,第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件的管径逐渐减小。

优选地,第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件的表面均形成有散热翅片。

优选地,第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件安装在法兰上,并且第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件平行设置。

优选地,温度传感器包括感温杆,感温杆穿设在第一加热管件、第二加热管件、第三加热管件和第四加热管件之间。

优选地,第一加热管件的中部、第二加热管件的中部、第三加热管件的中部和第四加热管件的中部通过传热杆连接。

本发明中,所提出的热效率高的加热管,在加热介质时,最初四根加热管件都工作,随着被加热的介质温度逐渐升高,每升高至一定温度值,就关闭一根加热管件,直到四根加热管件均关闭,介质达到预定的温度值;这样设计的优点在于当温度快要达到所需的最终温度值时,减少加热管件的工作根数,利用已经关闭的加热管件的余热对介质加热,将余热利用起来,避免能量的浪费,介质的加热速率并没有因为加热管件工作根数的减少而减慢。

附图说明

图1为本发明提出的一种热效率高的加热管的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,图1为本发明提出的一种热效率高的加热管的结构示意图,控制系统和温度传感器主体在图1中没有图示。

参照图1,本发明提出的一种热效率高的加热管,包括四个加热管件,分别为第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3、第四加热管件4、控制系统和温度传感器;第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4安装在同一个法兰上,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4均呈u型结构,并且第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4平行设置;

第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4与控制系统连接以实现控制系统对其进行控制,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4可实现独立开启和关闭,温度传感器用于采集被加热介质的温度并将温度数据传输至控制系统,控制系统内预设第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值,第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值逐渐增大,任意相邻温度临界值的差值逐渐减小;控制系统将温度传感器采集到的温度值与第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值进行大小比较,根据比较结果控制第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4开启或关闭;

若温度传感器采集的温度值小于第一温度临界值,控制系统控制第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4均开启;

若温度传感器采集的温度值大于第一温度临界值且小于第二温度临界值,控制系统控制第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4开启,第一加热管件1关闭;

若温度传感器采集的温度值大于第二温度临界值且小于第三温度临界值,控制系统控制第三加热管件3和第四加热管件4开启,第一加热管件1和第二加热管件2关闭;

若温度传感器采集的温度值大于第三温度临界值且小于第四温度临界值,控制系统控制第四加热管件4开启,第一加热管件1、第二加热管件2和第三加热管件3关闭;

若温度传感器采集的温度值大于第四温度临界值,控制系统控制第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4关闭。

本实施例的热效率高的加热管的具体工作过程中,起初被加热介质温度较低,低于第一温度临界值,通电后控制系统控制第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4均开启,对加热介质进行加热,当介质温度达到第二温度临界值时,控制系统孔至第一加热管件1关闭,其余加热管件保持加热状态,当介质温度升高至第二温度临界值时,控制系统再控制第二加热管件2停止工作,第三加热管件3和第四加热管件4保持加热状态,当介质温度升高至第三温度临界值时,控制系统再控制第三加热管件3停止工作,第四加热管件4保持加热状态,当介质温度升高至第四温度临界值时,控制系统在控制第四加热管件4停止工作,第四温度临界值即为所需的介质温度,至此,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4全部停止工作。

工作过程中,每关闭一个加热管件,所关闭的加热管件的余热还能继续对介质加热,加热管整体对介质的加热速率并没有减慢,从而将余热利用起来,减少能量的浪费。

由于任意相邻温度临界值的差值逐渐减小,加热管件具体的设计方式上,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的发热功率逐渐减小,工作过程中,首先关闭的是功率最大的第一加热管件1,最后是功率最小的加热管件,这样设计的优点在于,功率最大的第一加热管件1余热最多,其余热散发所需的时间最长,所以让其最先关闭,使得第一加热管件1的余热能够被加热介质充分吸收,功率最小的第四加热管件4余热最少,其余热散发所需的时间最短,所以让其最后关闭,因为快要接近终点温度,达到终点温度所需的热量较少。

在另外一种设计方式上,第一温度临界值、第二温度临界值、第三温度临界值和第四温度临界值成等差数列,那么在加热管件的设计方式上,四个加热管件的功率相等,因为从任意一个温度临界值上升至相邻的温度临界值,所需的热量相等,所需的时间也相等,四个加热管件的功率相等,则介质温度上升的速率才能够保持稳定。

本实施例中,由于第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的发热功率逐渐减小,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的长度逐渐减小,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的管径逐渐减小,那么就意味着第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的散热面积逐渐减小,较大的功率对应较大的散热面积,较小的功率对应较小的散热面积,这样设计更加合理,节约材料。

本实施例中,第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的表面均形成有散热翅片,提高加热管件的散热面积。

为了监测工作过程中介质的实时温度,温度传感器包括感温杆5,感温杆5穿设在第一加热管件1、第二加热管件2、第三加热管件3和第四加热管件4的u型结构中。

为了进一步增大加热管件的散热面积,第一加热管件1的中部、第二加热管件2的中部、第三加热管件3的中部和第四加热管件4的中部通过传热杆6连接,传热杆6增大了加热管件的散热面积,同时传热杆6还起到了提高四个加热管件的连接稳定性。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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