高效电加热器的制作方法

本实用新型涉及加热器技术领域，尤其是一种高效电加热器。

背景技术：

电加热器是一种国际流行的电加热设备，其用于对流动的液态、气态介质进行升温、保温或加热。当待加热介质在压力作用下进入电加热器，并沿着其内部通道流动，根据流体热力学原理将带走电热元件工作中所产生的高温热能量，从而介质温度升高，并且其温度达到用户工艺要求。

电加热器作为一种加热设备，在对介质进行均匀加热，保证换热效率的同时，还需保证热能量使用率，传热膜系数亦是表征传热效果的重要参数。现有技术中，电热管直接置于壳体内部，而壳体内部仅设置折流板来改变介质流动方向以使其受热均匀，介质从设置在壳体上的进口进入，穿过折流板并在电热管作用下进行热传递，最终从设置在壳体上的出口流出；加热介质从壳体出口流出，不仅壳体外壁造成部分热量损失，从而使得加热系统整体热效率较低，而且壳体本身亦需承受较高的温度，即对壳体的设计和制造提出了较高的要求，因此加热设备本身的制造难度和制造成本较高。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的高效电加热器，从而提高传热膜系数，并减少热损失提高能量的利用率，且有效降低表面温度进而大大提高了设备的使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种高效电加热器，包括一端开口的外管，所述外管开口端的外缘延伸有法兰，外管内部安装有中管，所述外管的端面和中管的端面同时安装有法兰盘，所述法兰盘与法兰紧固；所述中管的底端开口且该端部与外管的底端内壁存在间隙；所述中管内部安装有内管，内管顶端开口且该端部与法兰盘存在间隙，内管底端伸出中管并贯穿外管，内管穿出外管的端头处设置有介质出口；外管外壁面安装有介质进口；所述中管和内管共同将外管内部分隔成弯折的介质通道；外管内部固装有多个电热管，每个电热管端部均穿过法兰盘且其端头电性连接有接线盒。

作为上述技术方案的进一步改进：

外管外壁面上沿周向安装有整流段，位于整流段内的外管的管壁上开有多个小孔，所述介质进口安装于整流段的管壁上。

所述外管与中管之间和中管与内管之间均安装有多个折流板。

所述外管与中管之间的折流板，交替安装于外管的内壁或中管的外壁上；所述中管与内管之间的折流板，交替安装于中管的内壁或内管的外壁上。

所述折流板均为环形结构。

所述外管、中管和内管的轴线位于同一直线上。

所述外管与中管之间沿环形布置有多个电热管；所述中管与内管之间沿环形布置有多个电热管；内管内布置有电热管。

位于外管与中管之间的电热管和中管与内管之间的电热管相比，位于外管与中管之间的此电热管的表面功率密度大。

位于中管与内管之间的电热管与内管内的电热管相比，位于中管与内管之间的此电热管的表面功率密度大。

位于法兰盘外侧的电热管上套装有隔热层。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过在外管内部依次设置中管和内管，且中管和内管共同将外管内部分隔成弯折的介质通道，使得介质从介质进口经整流段进入外管进行预热，在外部压阻作用下从外管经中管开口端进入中管进行二次加热，再由中管端部进入内管进行三次加热，最后从介质出口流出，实现了介质的多行程加热，并且介质流通截面小，达到了提高传热膜系数的效果；外管、中管和内管之间结构设计巧妙，工作时内管内温度高而外管温度低，使得整体的外表面温度低，大大减小了设备表面的热损失，从而实现了能量的高效利用；并且设备局部的温度低于介质出口处的温度，从而有效降低了设备整体的制造难度及制造成本。

本实用新型还包括如下优点：

介质进口处的外管管壁外部沿周向设置有整流段，介质从介质进口进入整流段，再由小孔沿周向进入外管，整流段的存在使得介质进入外管时更加均匀，促进了介质在外管内均匀受热；

间隔设置的折流板，使得介质在加热过程中的流动更加多路径化，从而进一步提高换热效率；

外管与中管之间的电热管、中管与内管之间的电热管、以及内管内的电热管，其表面功率密度依次减小，从而降低了电热管的最高表面温度，从而提高了设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中a部的局部放大图。

图3为图1中沿b-b方向的剖视图。

图4为本实用新型折流板的安装示意图。

其中：1、外管；2、中管；3、内管；4、电热管；5、整流段；6、法兰盘；7、隔热层；8、接线盒；9、介质进口；10、介质出口；11、小孔；12、折流板。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的高效电加热器，包括一端开口的外管1，外管1开口端的外缘延伸有法兰，外管1内部安装有中管2，外管1的端面和中管2的端面同时安装有法兰盘6，法兰盘6与法兰紧固；中管2的底端开口且该端部与外管1的底端内壁存在间隙；中管2内部安装有内管3，内管3顶端开口且该端部与法兰盘6存在间隙，内管3底端伸出中管2并贯穿外管1，内管3穿出外管1的端头处设置有介质出口10；外管1外壁面安装有介质进口9；中管2和内管3共同将外管1内部分隔成弯折的介质通道；外管1内部固装有多个电热管4，每个电热管4端部均穿过法兰盘6且其端头电性连接有接线盒8。

如图2所示，外管1外壁面上沿周向安装有整流段5，位于整流段5内的外管1的管壁上开有多个小孔11，介质进口9安装于整流段5的管壁上；介质从介质进口9进入整流段5，再由小孔11沿周向进入外管1，整流段5的存在使得介质进入外管1时更加均匀，促进了介质在外管1内均匀受热。

如图4所示，外管1与中管2之间和中管2与内管3之间均安装有多个折流板12。

外管1与中管2之间的折流板12，交替安装于外管1的内壁或中管2的外壁上；中管2与内管3之间的折流板12，交替安装于中管2的内壁或内管3的外壁上。

折流板12均为环形结构。

间隔设置的折流板12，使得介质在加热过程中的流动更加多路径化，从而进一步提高换热效率。

如图3所示，外管1、中管2和内管3的轴线位于同一直线上。

外管1与中管2之间沿环形布置有多个电热管4；中管2与内管3之间沿环形布置有多个电热管4；内管3内布置有电热管4。

位于外管1与中管2之间的电热管4和中管2与内管3之间的电热管4相比，位于外管1与中管2之间的此电热管4的表面功率密度大。

位于中管2与内管3之间的电热管4与内管3内的电热管4相比，位于中管2与内管3之间的此电热管4的表面功率密度大。

外管1与中管2之间的电热管4、中管2与内管3之间的电热管4、以及内管3内的电热管4，其表面功率密度依次减小，从而降低了电热管4的最高表面温度，从而提高了设备的使用寿命。

位于法兰盘6外侧的电热管4上套装有隔热层7。

本实用新型的工作原理为：

介质通过介质进口9进入整流段5，由整流段5经过多个小孔11进入外管1，在外管1与中管2之间的电热管4的作用下介质进行第一次热传递，并在传递流动过程中依次越过外管1与中管2之间的折流板12；至外管1内底部时经中管2开口端进入中管2，同样在电热管4的作用下进行第二次热传递且越过中管2与内管3之间的折流板12；至靠近法兰盘6处的中管2端部时经内管3的开口端进入内管3，并进行第三次热传递，最后从内管3端部的介质出口10流出。

本实用新型结构简单巧妙，实现了介质了多行程加热，提高了传热膜系数，并且能量利用高效，热损失小，大大提高了换热效率和能量利用率。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。