棉花风道电加热管固定结构及热风炉的制作方法

本发明涉及一种棉花风道电加热管固定结构，本发明还涉及一种具备该棉花风道电加热管固定结构的热风炉。

背景技术：

棉花加工设备对棉花的含水量有一定的要求，在棉花含水量相对较高的时候，需要对其进行热风烘干。棉花风道电加热器，即热风炉是当前棉花烘干的主要设备，而棉花风道电加热器所使用的电加热元件是电加热管。

为方便描述，以本发明相关示例所述及棉花风道电加热管固定结构描述棉花风道电加热器的基本结构。图1所示为一种棉花风道电加热器（热风炉的一种）的结构示意图，其大致呈长方体的箱体结构，在气流方向（箭头指向）上确定出前后面板，其中，后面板设有进风管6，前面板设有出风管（图中未示出，一般与进风管6相对设置）。两侧面板4中的一个作为安装面板，用于安装电加热管1，由于在一棉花风道电加热器上需要安装一定数量的电加热管1，因此，在选定的侧面板4上通常需要设置多个接线盒3，以用于电加热管1的接线。

由于电加热管1一端固定在侧面板4上，另一端向炉内悬伸，图1中，电加热管1的固定端会受到电加热管1本体重力所产生的扭矩，该扭矩影响密封和固定。而棉花风道电加热器所使用电加热管1的单管功率相对较大，换言之，其个体相对较大，单体相应重量相对较大，产生的扭矩也会比较大，因此，目前棉花风道电加热器上电加热管1与选定的侧面板4间的连接普遍采用焊接。焊接具有比较高的连接强度，并且密封性也不会有问题。然而，焊接属于不可拆连接，电加热管1属于易损件，更换电加热管1时，需要用例如砂轮破坏电加热管与侧面板4间的焊体，不仅更换效率低，而且焊接会导致金属变性，影响棉花风道电加热器的整体使用寿命。此外，焊接时会产生大量热，无法在配装电加热管的侧面板4上设置隔热层，热损相对较大。

中国专利文献cn207006555u公开了一种自动控温型水热风炉，其具有热风加热箱体，该热风加热箱体的侧面安装有排风闸，热风加热箱体内安装有均匀分布的碳晶加热管。其说明书第20段进一步明确了碳晶加热管在热风加热箱体上的装配结构，具体是碳晶加热管的底端安装有隔热基座，碳晶加热管通过隔热基座安装在热风加热箱体上。从该专利文献中看不出隔热基座如何装配在热风加热箱体，从其图中可以看到碳晶加热管通过隔热基座成组安装，碳晶加热管单体可拆性无从判断。在本领域，如前所述，碳晶加热管一般通过焊接结构安装在隔热基座上，然后作为一个总成安装在例如热风加热箱体上，从而存在着碳晶加热管单体更换困难的问题。

中国专利文献cn207407616u公开了一种热风干燥设备，其在设备壳体的顶板上安装一个加热管，加热管个体较小，并且采用悬垂的方式安装，不会产生扭矩。从其图中判断，加热管与座板整合为一体，加热管可能也采用焊接方式安装在一个座板上，加热管的接线柱从座板的上表面探出，座板固定安装在壳体的顶板上，藉此可知，如果采用集群加热管的装配结构，本领域的技术人员有动机在一个座板上固定安装多个加热管，但固定方式仍然会采用传统的焊接结构。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种在满足装配可靠性和密封性能的条件下，可维护性也比较好的棉花风道电加热管固定结构。

依据本发明的实施例，提供一种棉花风道电加热管固定结构，用于电加热管在热风炉上的装配，在热风炉给定的侧面板上或装配在该给定的侧面板的基体部件上开有给定数量的基孔；

提供与基孔一一对应的固定套，该固定套嵌入基孔，与基孔间形成过盈连接或焊接连接，固定套相应于热风炉内外而具有内端和外端；

电加热管，该电加热管在热风炉上的装配段套装有内定位套和外定位套；其中，外定位套部分地套入固定套并具有外螺纹，内定位套部分地套入固定套并具有内端定位部，以定位在给定的侧面板或基体部件的内壁面；

提供与外螺纹配合的螺母，以从外端锁紧电加热管。

上述棉花风道电加热管固定结构，可选地，所述内定位套为内端具有凸缘的内定位套；

其中，凸缘构成所述内端定位部；

凸缘与给定的侧面板或基体部件的内壁面间设有密封圈。

可选地，螺母与给定的侧面板或基体部件的外壁面间设有密封圈。

可选地，所述基体部件为一长方体形状的盒体，该盒体具有用于该盒体装配在给定的侧面板上的基板和与基板相对的内板；

相应地，基板和内板对位开孔形成所述基孔；

盒体内填充有保温材料而形成隔热层。

可选地，基板为大于内板并与内板相似的矩形板，大出的部分形成固定凸缘，该固定凸缘上设有螺钉孔；

相应地，确定出盒体的其余五板形成自基板向内凸的凸部；

给定的侧面板开有用于凸部恰好嵌入的装配孔。

可选地，其余五板中与基板垂直的一竖板向内延伸给定长度；

提供一固定在前述竖板末端的支撑板，该支撑板上开有支撑孔，用于电加热管的支撑。

可选地，所述给定长度为电加热管向炉内悬伸长度的0.62~0.75倍。

可选地，每一盒体上装配有多行多列电加热管，且行数为10~14行，列数为4~6列。

可选地，在基板外侧给定距离处设有接线盒；

相应地，接线盒朝向基板的底板开有用于电加热器的电极穿入的过孔。

依据本发明的实施例，还提供了一种具备前述棉花风道电加热管固定结构的热风炉。

依据本发明的实施例，在热风炉给定的侧面板或者安装在该给定的侧面板上装配的基体部件上开有给定数量的基孔，在基孔上安装固定套，固定套作为定着部件，固定套与基孔间即便是采用焊接，也只会产生一次的焊接影响，对基体部件或侧面板的使用寿命影响较小。进而，电加热管用于在热风炉上装配的装配段设有两个定位套，即内定位套和外定位套，其中内定位套具有内端定位部，外定位套具有外螺纹，电加热管自内端穿入固定套，直至内端定位部，然后使用螺纹与所述外螺纹的配合实现锁紧，该种装配结构属于可拆结构，不仅更换效率高，而且不损伤固定套，也不会损伤热风炉的隔热层。基于螺纹的锁紧也易于形成密封，能够保证密封的相对可靠性。

附图说明

图1为一种棉花风道电加热器结构示意图。

图2为一种电加热管集束总成主视结构示意图。

图3为图2的a部放大图。

图4为一种加热管结构示意图。

图5为加热管集束立体结构示意图。

图中：1.电加热管，2.穿线管，3.接线盒，4.侧面板，5.顶面板，6.进风管，7.接线片，8.接线柱，9.电加热本体，10.散热片，11.固定板，12.支撑板，13.后侧，14.外定位套，15.螺母，16.密封圈，17.底板，18.固定套，19.炉外侧，20.基板，21.隔热层，22.内板，23.内定位套，24.密封圈，25.炉内侧。

具体实施方式

图1所示为棉花风道电加热器，以甲方方式区分，属于电加热的热风炉，图1中，以尖头所指引的方位为基准，确定出前面板和后面板，其中，后面板上安装有进风管6，前面板上安装有出风管。

热风炉的壳体位于气流方向两侧的面板为侧面板4，另配有顶面板5和与顶面板5相对的底面板，整体上形成箱体结构。

公知地，对于箱体，其壳体所围的部分为内，与内相对的方向为外。

此外，关于热风炉的壳体，其往往具备较大的厚度，主要是其具有内壳体和外壳体，以及填充在内外壳体间的隔热材料，藉此形成隔热层，以降低热损。

图1中，电加热管1安装在侧面板4上，整体向热风炉内悬伸，该种结构方便装配，也利于配线。

图2和3示出了一种棉花风道电加热管固定结构，用于电加热管1在热风炉侧面板4上的装配，图中，电加热管1安装在基体盒上，基体盒为焊接盒体，其具有一个基板20，用于基体盒与侧面板4的外壁面直接装配。

在一些实施例中，电加热管1可以直接以侧面板4为安装基体，装配工艺性不如存在基体盒等基体部件时的装配工艺性。

由于用于棉花烘干的热风流速较大，热风炉的热效率应当比较高，因此，所配电加热管1的数量相对比较多，从而能够在较短的时间内将所流经的气体加热到预定的温度。

一般而言，热风炉出风口的温度在150℃左右，电加热管1的表面温度通常不低于250℃。

相应地，在热风炉给定的侧面板4上或前述的装配在该给定的侧面板4的基体部件上开有给定数量的基孔，基孔是安装电加热管1的基孔，由于电加热管1一般为u型结构，一支电加热管1适配两个基孔。

在本发明的实施例中，电加热管1不直接安装在基孔上，而是预先在基孔上安装固定套18，固定套18与基孔一一对应，并且固定套18插入基孔，在一些实施例中，固定套18与基孔间形成过盈连接。

过盈连接又称过盈配合，依靠过盈产生接合力，从而形成可靠的固定和密封，该种结构相对于焊接，不会损伤基孔和提供基孔的侧面板4，缺点是装配难度相对比较大，对固定套18和基孔的加工精度要求相对较高。

在一些实施例中固定套18与基孔间采用焊接连接，在此条件下，对固定套18和基孔的加工精度要求相对较低，并且固定套18与基孔间存在间隙，装配难度低。在固定套18在基孔上装配到位后，在基孔的两端形成环焊缝，从而形成可靠的连接。

固定套18位于热风炉内侧的一端为内端，位于热风炉外侧的一端为外端，可以认为是连通套管，以将电加热管1的电极端引出，形成图2中所示的接线柱8。

可以理解的是，电加热管1的电加热管本体9的外表面具有绝缘层，从而可以在例如钢板制成的侧面板上装配，而不产生短路。

此外，电加热管本体9并非整体上都是生热部分，可可以包含用作支撑体和导电体的部分，生热部分为电阻丝或其他电制热器件。

关于电加热管1，其有一部分与固定套18配合，称电加热管1与固定套18配合的部分为装配段。

相应地，电加热管1在热风炉上的装配段套装有内定位套23和外定位套14；内定位套23和外定位套14与电加热管1间可以采用过盈连接，也可以采用焊接。

内定位套23相对较短，优选长度29mm，外定位套14相对较长，优选44mm。

内定位套23和外定位套14外径为18mm，相应的螺母15为m18的螺母。

由于内定位套23和外定位套14均是套管结构，可以是钢管套，成本非常低，可以连同更换掉的电加热管1一同报废。

为保证连接的可靠性，内定位套23和外定位套14与电加热管1间优选焊接连接。

可以理解的是，电加热管1从固定套18的内端装入，因此，外定位套14的外径小于固定套18的内径。

其中，外定位套14部分地套入固定套18，以利于定位和密封。并且外定位套14至少位于固定套18外的部分形成螺纹段，可以理解的是，螺纹段的螺纹大径小于固定套18的内径。

相应地，内定位套23也部分地套入固定套18，以利于定位和密封。内定位套23的内端设有内端定位部，从而电加热管1从固定套18的内端装入后，套至内端定位部止，从而实现内定位套23在给定的侧面板4或基体部件的内壁面侧的定位。

进一步地，在热风炉的外侧或基体部件的外侧配装螺母15，即提供与外螺纹或者说螺纹段配合的螺母15，从外端锁紧电加热管1。

如果某电加热管1损坏，则在拆除电极引线后，松脱螺母15，电加热管1的约束基本解除，从内端就能将电加热管1取下。更换新的电加热管1，使用螺母15锁紧即可，更换效率高，也不会损伤基孔或者固定套18。

由于固定套18与基孔间过盈连接或者焊接，因此，固定套18与基孔间的装配密封性没有问题。而电加热管1与固定套18间的装配密封性，也易于保证，原因在于，常规地，侧面板4具有一定的厚度，因此，固定套18具备一定的长度，即便是电加热管1的电加热管本体9与固定套18间存在间隙，也会因为流阻比较大，泄漏量也会比较小。而对于内固定套23和外定位套14，其套体部分可以与固定套18间形成密封配合，例如在内固定套23和外定位套14上缠绕密封带或密封填料，密封也非常容易保证。

此外，对于管套件，还可以使用水玻璃进行密封，即在内定位套23和外定位套14上粘附水玻璃，然后安装，等水玻璃固化后即形成可靠的密封。

水玻璃是硅酸钠的水溶液，硅酸钠又称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，属于矿物黏合剂，可以用于界面的密封。

尽管硅酸钠的熔点为1050℃，但其水溶液，由于形成水合物，工作温度极高，即水玻璃的工作温度高于1200℃，如前所述，出风管的出风温度约在150℃，电加热管1的温度约为250℃，远低于水玻璃的工作温度，能够满足内定位套23的密封。相应地，更能满足外定位套14的密封。

进一步地，如图4所示，图中可见，所述内定位套23为内端具有凸缘的内定位套，凸缘不仅可用于定位，由于其具有较大的接合面，因此还可以构造密封面。

用作定位时，凸缘构成所述内端定位部。

用作密封基体时，凸缘与给定的侧面板4或基体部件的内壁面间设有密封圈24。

如果采用密封圈24密封，所配密封圈24优选聚四氟乙烯密封圈或者改性聚四氟乙烯密封圈，聚四氟乙烯的工作温度可以达到250℃，满足本发明的技术要求。

对于改性聚四氟乙烯，相对于聚四氟乙烯，具有更强的耐高温性能。

在图4所示的结构中，螺母15与给定的侧面板4或基体部件的外壁面间设有密封圈16。由于例如侧面板4的外表面，其温度已经比较低，与环境温度相差不大，该密封圈16可以使用常规的橡胶圈。

优选地，螺母15与密封圈16间设有平垫片。

在一些实施例中，螺母15与平垫片间还可以设置弹性垫片。

在图3所示的结构中，外定位套14所在的位置在接线盒3处，接线盒3与侧面板4间留有一定距离，接线盒3处的温度更低。

相应地，如图1~3所示，固定套18具有自例如侧面板外侧露出的部分，以方便接线盒3的装配和配线。

固定套18具备一定的刚度，并且适配于一个接线盒3，有多支固定套18，多个固定套18能够对接线盒3提供强度比较高的支撑。

关于所述基体部件，在优选的实施例中其构成一长方体形状的盒体，图中为上下相对较长，宽度和厚度相对较小的盒体。相应地，该盒体具有用于该盒体装配在给定的侧面板4上的基板20和与基板20相对的内板22，在适配侧板和上下底板，确定出一个腔体。

相应地，基板20和内板22对位开孔形成所述基孔。

盒体内填充有保温材料而形成隔热层21。

图1~3所示的结构中，基板20为大于内板22并与内板22相似的矩形板，大出的部分形成固定凸缘，该固定凸缘上设有螺钉孔，从而可以使用螺钉将基板20固定在侧面板4上。

这里的相似为几何学相似，并且内板22和基板20共中心轴线。

相应地，确定出盒体的其余五板形成自基板20向内凸的凸部。

进而，给定的侧面板4开有用于凸部恰好嵌入的装配孔，该种结构利于密封，并且具有非常好的支撑作用。

此外，由于侧面板4由于要设置隔热结构，因此其本体也比较厚，凸部的厚度与侧面板4的厚度可以一致。

在图2所示的结构中，其余五板中与基板20垂直的一竖板向内延伸给定长度，形成图2中所示的固定板11。

相应地，提供一固定在前述竖板末端的支撑板12，该支撑板12上开有支撑孔，用于电加热管1的支撑，可以有效的降低电加热管1的热挠曲变形。

优选地，所述给定长度为电加热管1向炉内悬伸长度的0.62~0.75倍。

如图5所示，每一盒体上装配有多行多列电加热管1，且行数为10~14行，列数为4~6列，多个电加热管1可以以盒体为基础构建一个总成，该总成再在侧面板4上装配，装配效率高，一致性也比较好。

此外，在基板20外侧给定距离处设有接线盒3；

相应地，接线盒3朝向基板20的底板17开有用于电加热器1的电极穿入的过孔。

在图3示例的结构中可见，接线盒3的底板17所开过孔套装在固定套18的外端。