一种基于感应加热的气体液气相变的激发装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于感应加热的气体液气相变的激发装置，属于液气相变激发技术领域。

背景技术：

市场现有气体从液态到气态激发装置以火药方式为主，存在违反国家相关法律法规要求的问题，也存在较大的安全隐患。

火药激发是目前比较普遍的方式，但这种方法受国家法律和法规管控，且存在一定的危险性；其他的化学发热(如铝热反应)在实际应用中较少，使用中存在激发复杂且容易产生化学反应物堵塞泄能孔等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的基于感应加热的气体液气相变的激发装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包含充气孔、密封针阀、充气头总成、电磁感应加热线圈、电磁感应控制装置、定压破裂片、泄气孔、泄气头总成、膨胀管；所述充气头总成上设有充气孔、密封针阀，所述充气孔、密封针阀相互配合；所述充气头总成套设在膨胀管的一端；所述膨胀管的外壁绕设有数圈电磁感应加热线圈；所述电磁感应加热线圈与电磁感应控制装置连接；所述膨胀管的另一端套设有泄气头总成；所述泄气头总成上设有泄气孔；所述膨胀管与泄气头总成的连接处设有定压破裂片。

所述充气孔的内壁设有橡胶垫层；可确保进气的气密性，避免漏气带来的弊端；膨胀管两端与充气头总成、泄气头总成的连接处设有密封带，同样，提高装置的密封性，有利于提高后续操作的精准性。

所述膨胀管的材料为电磁感应敏感材料，同时，又具有较强的耐受高压的材料(优选钢材、钛合金材料、碳纤维材料等)；加热线圈的孔径及其与膨胀管之间的间隙根据线圈的功率作用频率等因素具体确定。

本实用新型采用电磁感应加热的原理，利用现有通用的感应加热装置(超高频/高频/中频感应加热器均可，具体可根据实际应用状况进行选择确定)，通过感应加热快速持续地加热本装置中的膨胀主管(材质优选为钢、碳纤维、合金材料等具有较高磁感特性的材料)，使其迅速产生高温(以千摄氏度为单位)高热，实现液气相变(包括但不限于二氧化碳、氮气等)，使得原有液态气体在短时间内(以十秒为单位)转化为气态，气体体积出现300—500倍的膨胀。

本实用新型在工作时，将灌注了液体二氧化碳的膨胀主管装入电磁感应线圈之中，通过电磁感应加热膨胀主管管壁，进而加热液体二氧化碳，使其完成液—气相变过程，通过液气转换形成高压气体，压裂破裂片，使高压气体通过泄气孔冲击和胀裂目标物体，完成破碎目标物体的工作。

采用上述结构后，本实用新型所述的一种基于感应加热的气体液气相变的激发装置，具有以下有益效果：

1、无化学反应，完全没有违反任何国家法律法规禁止或限制的要求，没有社会治安隐患；

2、可重复使用，相对一次性产品可有效降低使用成本，具有较高的经济效益；

3、通过感应加热可有效地进行温度和热量的精确控制，包括加热温度、激发时间均可有效控制，为实现机械化、程序化的操作奠定基础，从而改变现有完全人工操作的方式，以机械代替人工在现场操作，将极大地提高安全性，减少人工操作存在的事故隐患；

4、可根据不同的作业环境(可广泛用于水泥制造中的结皮、积料处理；火电中的管道堵塞；城市污水管道疏通作业等)，进行不同的参数配置形成系列产品，实现专业作业、安全作业、高效作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：

充气孔1、密封针阀2、充气头总成3、电磁感应加热线圈4、电磁感应控制装置5、定压破裂片6、泄气孔7、泄气头总成8、膨胀管9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

参看如图1所示，本具体实施方式所述的一种基于感应加热的气体液气相变的激发装置，包含充气孔1、密封针阀2、充气头总成3、电磁感应加热线圈4、电磁感应控制装置5、定压破裂片6、泄气孔7、泄气头总成8、膨胀管9；所述充气头总成3上设有充气孔1、密封针阀2，所述充气孔1、密封针阀2相互配合；所述充气头总成3套设在膨胀管9的一端；所述膨胀管9的外壁绕设有数圈电磁感应加热线圈4；所述电磁感应加热线圈4与电磁感应控制装置5连接；所述膨胀管9的另一端套设有泄气头总成8；所述泄气头总成8上设有泄气孔7；所述膨胀管9与泄气头总成8的连接处设有定压破裂片6。

所述膨胀管的材料为电磁感应敏感材料，同时，又具有较强的耐受高压的材料(优选钢材、钛合金材料、碳纤维材料等)；加热线圈的孔径及其与膨胀管之间的间隙根据线圈的功率作用频率等因素具体确定。

本实用新型在工作时，将灌注了液体二氧化碳的膨胀主管装入电磁感应线圈之中，通过电磁感应加热膨胀主管管壁，进而加热液体二氧化碳，使其完成液—气相变过程，通过液气转换形成高压气体，压裂破裂片，使高压气体通过泄气孔冲击和胀裂目标物体，完成破碎目标物体的工作。

本实用新型通过对电磁感应线圈进行特殊的缠绕(即加工制作专门的电磁感应线圈)，对电磁感应的作用方向进行控制(即可对线圈中心加热，也可对线圈外部进行加热)，可简化本激发装置的结构，降低本装置的制作加工难度，降低制造成本，在使用中更加稳定，安全，高效。

本具体实施方式中的感应控制部分的基础参数如下：

感应频率：1000--3000000hz(中频、高频、超高频)；

输出功率：15kw--50kw，特别的可增加到50kw以上；

产生的温度：800--1000℃

产生的热量：3000--10000大卡

所需时间：40—60秒

以15kw、2000hz的配置，可使得膨胀管器在50秒内温度达到800℃，产生约3000大卡的热量。

在实际应用中，可根据具体的工况需求进行参数配置。

在同样是电激发的情况下，中/高频感应加热具有加热更快，且相对节能的特点，如相对电阻丝加热，要使得激发器在5—10秒内温度达到800℃，产生约3000大卡的热量的效果。感应加热的输出功率约15kw，但电热丝加热需要约一倍甚至更高的输出功率(且与电热丝的材质、电热丝的缠绕方式、加工工艺等因素有密切关系)；另一方面，在越短的时间内产生越多的热量就能越有效地促进气体的液-气相变效率。

本具体实施方式所述的一种基于感应加热的气体液气相变的激发装置，无化学反应，完全没有违反任何国家法律法规禁止或限制的要求，没有社会治安隐患；且可重复使用，相对一次性产品可有效降低使用成本，具有较高的经济效益；为实现机械化、程序化的操作奠定基础，提高了安全性，减少人工操作存在的事故隐患。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。