高效传热的自循环加热器的制作方法

本发明涉及高效传热的自循环加热器，属于加热设备
技术领域：
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背景技术：
：物料加热是目前生产生活中经常遇到的过程，常见的物料加热形式有燃烧燃料产生热量对被加热物料进行加热，这种加热方式热转化率低，耗能高，而且产生大量燃烧废物，不利于环境保护。还有通过电加热元件对物料进行加热的形式，但是，这种形式同样存在电能耗大的问题。中国专利文件cn103503557a(申请号：201380000441.5)公开了一种加热器，包括：加热器主体(50)、收纳加热器主体(50)的外壳(51)、以及配置于加热器主体(50)和外壳(51)之间的至少一部分且覆盖加热器主体(50)的至少一部分的覆盖件(52)，覆盖件(52)由包含陶瓷以及玻璃中的至少一方的材料构成，加热器主体(50)具有筒状的蜂窝状构造部(4)、以及被配设在蜂窝状构造部(4)的侧面的一对的电极部(21)，蜂窝状构造部(4)具有区划形成多个孔格的隔壁，外壳(51)覆盖加热器主体(50)的侧面侧地收纳加热器主体(50)，蜂窝状构造部(4)的隔壁由以陶瓷为主成分的材料构成，隔壁通过通电发热。然而，这种加热器仍然是通过多个加热棒进行热传递，传热效率低，能耗较大。本申请的申请人对加热器进行改进，并在中国专利文件cn2017109107120公开了一种自循环加热器，该自循环加热器包括加热器本体，所述的加热器本体为空心壳体结构，所述的加热器本体内部设置有管路单元，所述的管路单元为贯穿于加热器本体的管路，所述的加热器本体内部还设置有加热棒。然而，该自循环加热器的加热效率仍然有大幅提高的空间。为此，提出本发明！技术实现要素：针对现有技术的不足，尤其是现有的加热器采用直接加热的方式存在传热效率低、能耗高，不环保等问题，以及传热效率仍需答复提高的问题，本发明提供高效传热的自循环加热器。本发明的技术方案如下：高效传热的自循环加热器，包括加热管路、物料传送管路和中心管路，所述的加热管路、物料传送管路和中心管路同心套接设置，使得所述的物料传送管路位于最外侧，中心管路位于最内侧；所述的加热管路设置有加热棒，所述的物料传送管路设置有物料进料管和物料出料管。根据本发明，优选的，所述的中心管路的直径与加热管路的直径比例为1：(2-10)，进一步优选1：(3-8)。根据本发明，优选的，所述的物料传送管路的厚度为加热管路的直径0.5％-10％，进一步优选0.5％-4％。即：从高效传热的自循环加热器横截面上看，物料传送管路所在的圆与加热管路所在的圆的半径之差即为物料传送管路的厚度。根据本发明，优选的，所述的加热棒到加热管路中心的连线与加热管路纵向轴线的夹角θ为10°-60°，进一步优选30°-50°。根据本发明，优选的，所述的加热管路中且位于加热棒的位置处设置有支撑架，用于支撑加热棒；进一步优选的，所述的支撑架为三角形支架。本发明的特点和有益效果如下：1、本发明的中心管路不通入任何物料，加热管路中通入加热介质(比如：油、水等)，通过加热棒对加热介质进行加热。被加热介质(比如：水、油等)通入到物料传送管路中，通过加热管路中的加热介质对物料传送管路中的被加热介质进行加热实现热量传递。通过加热棒的位置设置，以及中心管路的设置，利用热涨原理，使得加热管路中的加热介质实现自动循环对流，进而降低了加热能耗。2、本发明加热管路和物料传送管路同心设置，并且物料传送管路位于外层，大大增大了被加热介质的受热面积。本发明经过大量研究，物料传送管路的厚度为加热管路的直径0.5％-10％时，具有良好的传热效率。物料传送管路的厚度太低(低于0.5％)，则被加热介质极快的被加热至气化，容易造成自循环加热器出现危险情形；物料传送管路的厚度太高(高于10％)，则传热效率急剧下降。3、本发明结构简单，易于制造和工业化应用，市场应用广泛。附图说明图1为本发明高效传热的自循环加热器的主体结构示意图。图2为本发明高效传热的自循环加热器a-a方向的剖面图。其中：1、加热管路，2、物料传送管路，3、中心管路，4、加热棒，5、物料进料管，6、物料出料管，7、支撑架。具体实施方式下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例1如图1、2所示，一种高效传热的自循环加热器，包括加热管路1、物料传送管路2和中心管路3，所述的加热管路1、物料传送管路2和中心管路3同心套接设置，使得所述的物料传送管路2位于最外侧，中心管路3位于最内侧；所述的加热管路1设置有加热棒4，所述的物料传送管路2设置有物料进料管5和物料出料管6；所述的中心管路3的直径与加热管路1的直径比例为1：5；所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径3％。所述的加热棒4到加热管路1中心的连线与加热管路1纵向轴线的夹角θ为45°。实施例2如实施例1所述，不同的是：所述的加热管路1中且位于加热棒4的位置处设置有支撑架7，用于支撑加热棒4；所述的支撑架7为三角形支架。设置支撑架7一方面可以对加热棒4进行支撑，另一方面可以缓冲加热介质对加热棒4的冲击力。实施例3如实施例2所述，不同的是：所述的中心管路3的直径与加热管路1的直径比例为1：2；所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径1％。所述的加热棒4到加热管路1中心的连线与加热管路1纵向轴线的夹角θ为30°。实施例4如实施例2所述，不同的是：所述的中心管路3的直径与加热管路1的直径比例为1：10；所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径10％。所述的加热棒4到加热管路1中心的连线与加热管路1纵向轴线的夹角θ为50°。实施例5如实施例2所述，不同的是：所述的中心管路3的直径与加热管路1的直径比例为1：3；所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径2％。所述的加热棒4到加热管路1中心的连线与加热管路1纵向轴线的夹角θ为20°。实施例6如实施例2所述，不同的是：所述的中心管路3的直径与加热管路1的直径比例为1：8；所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径4％。所述的加热棒4到加热管路1中心的连线与加热管路1纵向轴线的夹角θ为35°。对比例1采用中国专利文件cn2017109107120中实施例4的加热器作为对比。对比例2如实施例2所述，不同的是：所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径12％。对比例3如实施例2所述，不同的是：所述的物料传送管路2的厚度为加热管路1的直径18％。试验例分别采用实施例2和对比例1-3中的装置对物料进行加热，实施例2和对比例1-3中自循环加热器管路的长度相同，均为45cm，加热棒4的功率均为1200w。利用实施例2和对比例1-3中的加热器同时加热7kg的常温水(25℃被加热介质)，加热介质为导热油；将被加热介质水的温度循环加热至50℃时，计算各自所用的时间，结果如表1所示。表1编号/项目时间实施例21h对比例18h对比例23h对比例36h由表1可知，本发明相比中国专利文件cn2017109107120中的加热器，传热效率明显提高。同时，物料传送管路2的厚度设置在合适的范围之内，才能保持良好的传热效率。当前第1页12