一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工质加热器，更具体的说，是涉及一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器。
【背景技术】
[0002]有机工质加热器目前可分为外加热和内加热两种方式。内加热设备主要有循环加热器，外加热方式主要有加热炉、电磁加热、导热油加热等。循环式加热器采用金属壳体包围发热元件及被加热流体，功率较大，最高可耐压20Mpa，最高耐温600°C。导热油加热多为通过管外的对流换热进行加热，加热炉通过热辐射对管道内流体加热。
[0003]采用循环加热器时，要达到较高的工作压力，加热器壳体、密封件、连接部件需要较大的尺寸，设备往往会变得非常笨重、投资增加，且循环加热器通常采用硅胶和陶瓷密封，而普通硅胶在超过300摄氏度时就会失效，而更耐高温的密封材料面临价格上的剧增，且流体经过循环加热器时，由于流通通道突然改变，导流板处流向发生转折，因此压力损失比较大。而外加热设备往往因为热扩散效率不高，且因为总体换热系数低，面临高温防护、保温等问题，易出安全事故。例如，导热油加热，往往需要复杂的导热油循环设备。加热炉通过辐射进行换热效率更低且设备占据空间大，热扩散严重。电磁加热器则不适用于精确温度控制场合，精确控温需要其他辅助设备，且辐射较大面临不可控风险。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，该加热器具有实用高效、操作简单、节约成本、安全可靠、耐高温高压等优点。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，包括发热管，所述发热管的两端相对称的设置有三通卡套接头，所述三通卡套接头的纵向接头内设置有螺钉座，所述螺钉座内从下到上依次设置有隔热环、定位环、密封环和中空螺钉，所述螺钉座内插接有连接柱，所述连接柱的上端与外接电源相连接，连接柱的下端设置为挂钩形状，所述挂钩上设置有带有发热丝的连接头，所述发热丝缠绕在与所述连接头活动连接的支承轴上。
[0007]所述螺钉座、中空螺钉与连接柱的接触位置均设置有绝缘套管。
[0008]所述隔热环为云母隔热环。
[0009]所述密封环为四氟密封环。
[0010]所述接线柱为铜柱。
[0011]所述发热丝为镍铬丝。
[0012]所述支承轴由陶瓷制成。
[0013]所述支承轴与连接头通过螺纹连接。
[0014]所述连接头为马鞍形接头。
[0015]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0016]1.本发明是将发热丝直接布置在发热管内部的流体中，流体直接冲刷发热丝，因此相对于传统加热器，发热丝与流体之间的热阻大大减小，从而提高了换热的效率，进而减小换热面积，同时发热丝布置在有机工质中，处于绝对无氧的环境，发热丝的使用寿命增加。
[0017]2.本发明使用的三通卡套接头相对于传统法兰连接方式更方便易用；发热器采用的无缝钢管，整体更加紧凑，更易布置在复杂的管道系统中，发热管内部为直通道，流体的压力损失很小，因此相对于循环式加热器，更加适用于高速流体。
[0018]3.本发明的发热管由无缝钢管构成，该发热管及卡套的耐压能力很强，因此能在更低的成本的前提下承受更高的压力。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]图2是本发明部分剖视结构示意图。
[0021]图3是本发明接线柱的挂钩与连接头相连接的结构示意图。
[0022]附图标记:1-发热管 2-三通卡套接头 3-螺钉座 4-隔热环 5-定位环6-密封环7-绝缘套管8-中空螺钉9-连接柱10-挂钩11-连接头12-发热丝
13-支承轴
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0024]如图1至图3所示:一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，包括发热管1，发热管I由外径不超过25mm的无缝钢管制成，发热管I的两端相对称的设置有三通卡套接头2，三通卡套接头2的纵向接头内设置有螺钉座3，螺钉座3的内部从下到上依次设置有隔热环4、定位环5、密封环6和中空螺钉7，螺钉座3内插接有连接柱9，连接柱9由铜柱构成，其中螺钉座3、中空螺钉8与连接柱9的连接处均设置有绝缘套管7 ;隔热环4为云母隔热环，用于减少流体流向密封环6的热量传导，从而保证本发明的加热器在高温下能可靠工作；定位环5的半径小于螺钉座3的内径，用于轴向定位连接柱9并使得连接紧固，同时避免连接柱9与螺钉座3接触；密封环6为四氟密封环，与连接柱9及螺钉座3的内壁为过盈配合，在中空螺钉8的预紧力作用下与连接柱9及螺钉座3内壁紧密贴合，从而对发热管内部高压流体实现密封；绝缘套管7用来保证连接柱9与螺钉座3及中空螺钉8的绝缘。
[0025]连接柱9的上端与外接电源相连接，外接电源提供220V交流电，连接柱9的下端设置为挂钩形状，挂钩10与带有发热丝12的马鞍形连接头11相连接，用于方便内部零件的安装与更换，发热丝12为镍铬丝，连接头11的两端通过螺纹连接有由陶瓷制成的支承轴13，发热丝12则缠绕支承轴13上，从而使发热丝12不会与发热管I的管壁接触。
[0026]本发明中该加热器的耐压能力取决于发热管I的管道厚度及三通卡套接头2的性能，因此可通过适当提高发热管I的钢管的厚壁及高品质接头可以有效提高加热器的工作压力上限。当加热器工作温度高于300摄氏度时，应当以实际情况增加隔热环4的厚度，将连接柱9的铜轴改为钢轴，从而减小热量向密封环的传递，以保障密封环不会失效，发热丝 12米用1?品质線络丝以提1?使用寿命。
【主权项】
1.一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，包括发热管，其特征在于，所述发热管的两端相对称的设置有三通卡套接头，所述三通卡套接头的纵向接头内设置有螺钉座，所述螺钉座内从下到上依次设置有隔热环、定位环、密封环和中空螺钉，所述螺钉座内插接有连接柱，所述连接柱的上端与外接电源相连接，连接柱的下端设置为挂钩形状，所述挂钩上设置有带有发热丝的连接头，所述发热丝缠绕在与所述连接头活动连接的支承轴上。
2.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述螺钉座、中空螺钉与连接柱的接触位置均设置有绝缘套管。
3.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述隔热环为云母隔热环。
4.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述密封环为四氟密封环。
5.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述接线柱为铜柱。
6.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述发热丝为镍铬丝。
7.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述支承轴由陶瓷制成。
8.根据权利要求1或7所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述支承轴与连接头通过螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，其特征在于，所述连接头为马鞍形接头。
【专利摘要】本发明公开了一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，包括发热管，所述发热管的两端相对称的设置有三通卡套接头，所述三通卡套接头的纵向接头内设置有螺钉座，所述螺钉座内从下到上依次设置有隔热环、定位环、密封环和中空螺钉，所述螺钉座内插接有连接柱，所述连接柱的上端与外接电源相连接，连接柱的下端设置为挂钩形状，所述挂钩上设置有带有发热丝的连接头，所述发热丝缠绕在与所述连接头活动连接的支承轴上。本发明提供一种用于小流量高速流体的有机工质电加热器，该加热器具有实用高效、操作简单、节约成本、安全可靠、耐高温高压等优点。
【IPC分类】F24H9-18, H05B3-10, H05B3-42
【公开号】CN104654589
【申请号】CN201510066261
【发明人】王怀信, 崔亚林, 任黎亚, 邹稷康, 李成宇, 李戈
【申请人】天津大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月6日