一种高效安全的高压氮气加热器的制作方法

1.本发明属于氮气加热器技术领域，具体是一种高效安全的高压氮气加热器。


背景技术：

2.氮气加热器主要是用来将所需要的氮气从初始温度加热到所需要的温度，已被广泛的应用到航空航天、兵器工业、化工工业和高等院校等许多科研生产试验室。
3.现有的氮气加热器存在一定缺陷，即氮气加热过程中会产生高温高压，使得对于封装氮气的壳体材质要求较高，进而导致氮气加热器的成本较为高昂。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种高效安全的高压氮气加热器。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高效安全的高压氮气加热器，包括第一连接件、发热部、第二连接件以及封装部，所述第一连接件与所述第二连接件分别设置在所述封装部两端，用于与氮气输送管连接，所述封装部内侧设有第一氮气流通区域，封装部外侧设有第二氮气流通区域，所述发热部设置在所述封装部内部，用于对流经所述第一氮气流通区域的氮气进行加热。
6.作为本发明进一步的改进方案：位于第一氮气流通区域内部的低温氮气被发热部加热后能够由第二连接件输出并与第二氮气流通区域内的低温氮气混合。
7.作为本发明进一步的改进方案：所述发热部包括陶瓷发热芯以及与所述陶瓷发热芯连接的接线柱，所述接线柱远离所述陶瓷发热芯的一端与外界供电机构相连。
8.作为本发明进一步的改进方案：所述第二连接件上设置有传感器，所述传感器用于对氮气的温度以及压力进行检测。
9.作为本发明再进一步的改进方案：所述第一连接件与所述封装部之间通过壳体连接，所述接线柱远离所述陶瓷发热芯的一端自所述壳体延伸至外部并与外界供电机构相连。
10.作为本发明再进一步的改进方案：所述第一连接件与所述第二连接件均为法兰。
11.作为本发明再进一步的改进方案：所述壳体上还设置有压力开关，所述压力开关用于对进入第一氮气流通区域内部的低温氮气的压力进行检测。
12.作为本发明再进一步的改进方案：进入第一氮气流通区域的低温氮气与进入第二氮气流通区域的低温氮气的比例为19:1。
13.作为本发明再进一步的改进方案：所述陶瓷发热芯为蜂窝状结构。
14.作为本发明再进一步的改进方案：所述封装部为筒状结构，材质为不锈钢。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例可在25mpa高压下进行工作，并且高压氮气流量可以达到40kg/分钟，加热功率可以达到120kw，全部电功率都可被氮气吸收热，实现电能的100%转化，而且低温氮气可沿封装部内外同时流通，以保证封装部处于冷态，在避免热量散失的同时，还可降低封装部对于材料强度的要求，使得封装部无需使用耐高温的合金材料，从而降低成本。
附图说明
16.图1为一种高效安全的高压氮气加热器的结构示意图；图中：1
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第一连接件、2
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壳体、3
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陶瓷发热芯、4
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第二连接件、5
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接线柱、6
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压力开关、7
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传感器。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
18.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
19.请参阅图1，本实施例提供了一种高效安全的高压氮气加热器，包括第一连接件1、发热部、第二连接件4以及封装部，所述第一连接件1与所述第二连接件4分别设置在所述封装部两端，用于与氮气输送管连接，所述封装部内侧设有第一氮气流通区域，封装部外侧设有第二氮气流通区域，所述发热部设置在所述封装部内部，用于对流经所述第一氮气流通区域的氮气进行加热。
20.在将封装部接通氮气输送管后，低温氮气可分为两路，一路可进入封装部内侧的第一氮气流通区域，另一路可进入封装部外侧的第二氮气流通区域，进入第一氮气流通区域的低温氮气可被发热部加热至500℃，而进入第二氮气流通区域的低温氮气可保证封装部为冷态，在避免热量散失的同时，还可降低封装部对于材料强度的要求，使得封装部无需使用耐高温的合金材料，从而降低成本。
21.在一个实施例中，位于第一氮气流通区域内部的低温氮气被发热部加热后能够由第二连接件4输出并与第二氮气流通区域内的低温氮气混合，以防止氮气热量向外辐射。
22.请参阅图1，在一个实施例中，所述发热部包括陶瓷发热芯3以及与所述陶瓷发热芯3连接的接线柱5，所述接线柱5远离所述陶瓷发热芯3的一端与外界供电机构（图中未示出）相连，通过外界供电机构对陶瓷发热芯3提供电能，以驱使陶瓷发热芯3工作，以对流经第一氮气流通区域的低温氮气进行加热。
23.请参阅图1，在一个实施例中，所述第二连接件4上设置有传感器7，所述传感器7用于对氮气的温度以及压力进行检测。
24.请参阅图1，在一个实施例中，所述第一连接件1与所述第二连接件4可以是法兰，也可以是其他能够实现管道连通的结构，此处不做限制。
25.请参阅图1，在一个实施例中，所述第一连接件1与所述封装部之间通过壳体2连接，所述接线柱5远离所述陶瓷发热芯3的一端自所述壳体2延伸至外部并与外界供电机构
相连。
26.请参阅图1，在一个实施例中，所述壳体2上还设置有压力开关6，所述压力开关6用于对进入第一氮气流通区域内部的低温氮气的压力进行检测。
27.在一个实施例中，在通入氮气后，第一氮气流通区域与第二氮气流通区域之间的压力相同，以保证封装部内外压力平衡，避免封装部受压变形，进入第一氮气流通区域的低温氮气与进入第二氮气流通区域的低温氮气的比例为19:1。
28.在一个实施例中，所述陶瓷发热芯3为蜂窝状结构，以提高热交换效率，使得即使输出500℃的高温氮气，陶瓷发热芯3的温度也不超过800℃，保证了陶瓷发热芯3超长的使用寿命。
29.在一个实施例中，所述封装部为筒状结构，材质为不锈钢。
30.本发明实施例可在25mpa高压下进行工作，并且高压氮气流量可以达到40kg/分钟，加热功率可以达到120kw，全部电功率都可被氮气吸收热，实现电能的100%转化，而且低温氮气可沿封装部内外同时流通，以保证封装部处于冷态，在避免热量散失的同时，还可降低封装部对于材料强度的要求，使得封装部无需使用耐高温的合金材料，从而降低成本。
31.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。


技术特征：
1.一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，包括第一连接件、发热部、第二连接件以及封装部，所述第一连接件与所述第二连接件分别设置在所述封装部两端，用于与氮气输送管连接，所述封装部内侧设有第一氮气流通区域，封装部外侧设有第二氮气流通区域，所述发热部设置在所述封装部内部，用于对流经所述第一氮气流通区域的氮气进行加热。2.根据权利要求1所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，位于第一氮气流通区域内部的低温氮气被发热部加热后能够由第二连接件输出并与第二氮气流通区域内的低温氮气混合。3.根据权利要求1所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述发热部包括陶瓷发热芯以及与所述陶瓷发热芯连接的接线柱，所述接线柱远离所述陶瓷发热芯的一端与外界供电机构相连。4.根据权利要求1所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述第二连接件上设置有传感器，所述传感器用于对氮气的温度以及压力进行检测。5.根据权利要求3所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述第一连接件与所述封装部之间通过壳体连接，所述接线柱远离所述陶瓷发热芯的一端自所述壳体延伸至外部并与外界供电机构相连。6.根据权利要求5所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述第一连接件与所述第二连接件均为法兰。7.根据权利要求5所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述壳体上还设置有压力开关，所述压力开关用于对进入第一氮气流通区域内部的低温氮气的压力进行检测。8.根据权利要求1所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，进入第一氮气流通区域的低温氮气与进入第二氮气流通区域的低温氮气的比例为19:1。9.根据权利要求3所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述陶瓷发热芯为蜂窝状结构。10.根据权利要求1
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9任一项所述的一种高效安全的高压氮气加热器，其特征在于，所述封装部为筒状结构，材质为不锈钢。

技术总结
本发明提供了一种高效安全的高压氮气加热器，属于氮气加热器技术领域，包括第一连接件、发热部、第二连接件以及封装部，所述第一连接件与所述第二连接件分别设置在所述封装部两端，用于与氮气输送管连接，所述封装部内侧设有第一氮气流通区域，封装部外侧设有第二氮气流通区域。本发明实施例可在25MPa高压下进行工作，并且高压氮气流量可以达到40kg/分钟，加热功率可以达到120KW，全部电功率都可被氮气吸收热，实现电能的100%转化，而且低温氮气可沿封装部内外同时流通，以保证封装部处于冷态，在避免热量散失的同时，还可降低封装部对于材料强度的要求，使得封装部无需使用耐高温的合金材料，从而降低成本。从而降低成本。从而降低成本。


技术研发人员：金闻瑞 李伟
受保护的技术使用者：湖南骅骝新材料有限公司
技术研发日：2021.09.18
技术公布日：2021/12/23