一种改进的中空管电加热辐射管的制作方法

本发明涉及工业电加热技术领域，特备涉及一种改进的中空管电加热辐射管。

背景技术：

在目前的工业电加热技术领域，比如，工业锅炉加热领域，一般都是使用电阻丝内置式的电加热辐射管，辐射管的套管内部放置一根或多根加热电阻丝，电阻丝利用支撑骨架固定在套管内部，这种电加热管的制造工艺相对比较容易，制作方便，因此被大量采用，但是这种电加热管也存在诸多问题：

（1）采用套管+内置电阻丝的结构，造成电加热管的材料用量及质量很大，一组加热管的重量在50-60公斤，材料成本比较高；另外，由于电加热管的材料用料大质量重，加热所需消耗的电能也比较高；

（2）这种内置电阻丝结构的电加热管，是由内部的电阻丝先发热，传导到套管，再有套管向炉内散热，电加热管和环境温度之间存在温度梯度，比如，如果所需的环境温度是900℃，套管内的电阻丝实际的温度在950-1000℃，电阻丝受到的高温氧化影响比较大，缩短了电阻丝的使用寿命，也就是影响了电加热管的使用寿命，增大了客户的维护成本；而且，由于材料重量大，表面负荷大，散热较慢，加热辐射管内部的温度过高，容易引起内部膨胀进而造成加热辐射管的破裂；

（3）由于内部的加热电阻丝、壁厚较厚的套管和环境温度之间存在温度梯度，由于热惯性的影响，电加热管的温控区域比较大，比如，实际所需的炉内温度是900℃，而为了达到所需的炉温，电阻丝在逐步加热时的实际温度要达到950-1000℃，而炉内温度也会逐步上升到超过900℃，在炉内温度过高时，需要调低电阻丝的加热温度，但是，由于热惯性，温度的降低总是逐步进行的；反之，当炉内温度变低需要提高电阻丝的加热温度时亦然；因此，炉内的实际温度很难比较稳定的维持在900℃上下，加热管的厚度和材料质量越大，热惯性影响越大，温控精度就越小，目前的这种电阻丝内置式的加热辐射管的温控范围比较大，一般为±30℃；不利于工业炉的温度精确控制。

因此，目前在工业电加热领域普遍使用的套管式的电加热棒，材料用量大成本高，能耗大，表面负荷大散热不易，与国家倡导的绿色工业生产理念不相符；而且温控精度也不是很优秀，不能满足越来越高的客户使用需求。

技术实现要素：

针对现有技术中电阻丝内置式的电加热辐射管存在的缺陷，本发明的目的是提供一种改进的中空电加热辐射管，可以显著降低电热合金的用量，降低能耗且可以显著提高温控精度。

为达到本发明的目的，本发明的一种改进的中空管电加热辐射管包括成对设置的中空加热管管体，将管体的端部进行封闭并进行电导通的连接板，与管体的另一端连接的连接管，部分连接管的外围设置有保温材料构成的保温段，连接管与保温段相接处设有将加热辐射管与锅炉固定的固定板；所述的连接管的端部设有设置有电极连接端子，分别与电源的正、负极连接；所述的中空加热管体与连接管的连接处设置有连接部件，连接部件与连接管以及中空加热管体的连接处采用环缝满焊焊接连接；连接部件与中空管件的套接部分设有出气孔，所述的出气孔位于保温段的下方部位；所述的连接管与固定板的结合部设有密封件。

优选的，所述的中空加热管体的材料为镍基高温合金cr20ni80a。

再优选的，所述的中空加热管体的壁厚为2.5-3.5mm。

再优选的，所述的中空加热管体的壁厚为2.8-3.2mm。

再优选的，所述的中空加热管体的直径为60-65mm。

再优选的，所述的中空加热管体的直径为62-63.5mm。

再优选的，所述的连接板与加热中空管体的端部采用环缝满焊焊接连接固定；且连接板的中部设置为凸起结构。

再优选的，所述的电加热辐射管上的出气孔设置为一个或多个。

再优选的，所述的出气孔的直径为18-22mm。

本发明的电加热辐射管，直接采用电热合金制成中空加热管，材料的重量只有原先的20%左右，显著降低了材料成本，加热所需的能耗显著降低；电加热辐射管由电热合金制成的中空加热管体直接通电加热，电加热管和环境温度之间不存在温度梯度，温控精度高；另外，减少了电热合金中空加热管体的高温氧化效果，延长电加热辐射管的使用寿命，薄壁管体直接加热，表面负荷低，散热快，加热功率高。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：

图1所示为本发明的一实施例的改进的中空管电加热辐射管的立体结构示意图；

图2显示了图1的改进的中空管电加热辐射管的内部结构示意图；

图3所示为图1的改进的中空管电加热辐射管的主视结构示意图。

具体实施方式

一同参照图1至图3所示的本发明的改进的中空管电加热辐射管的结构示意图，所述的电加热辐射管包括成对设置的中空加热管管体10，将管体10的端部进行封闭并进行电导通的连接板12，与管体10的另一端连接的连接管14（电极引出管），部分连接管14的外围设置有保温材料构成的保温段20，连接管14与保温段20相接处设有将加热辐射管与锅炉固定的固定板22；所述的连接管14的端部设有设置有电极连接端子16，分别与电源的正、负极连接；所述的中空加热管体10与连接管14的连接处设置有连接部件24，连接部件24与连接管14以及中空加热管体10的连接处采用环缝满焊焊接连接；连接部件24与中空管件10的套接部分设有出气孔102，所述的出气孔102位于保温段20的下方部位，即所述的出气孔102不是设置在保温段的内部；所述的连接管14与固定板22的结合部设有密封件18，所述的密封件18优选的选用陶瓷密封件；所述的连接板12将两个中空管体10的端部密封并将两个管体10进行电导通。

在一优选的实施方式中，所述的中空加热管体10的材料为镍基高温合金cr20ni80a；在另一优选的实施方式中，所述的中空加热管体10的壁厚为2.5-3.5mm。本发明的中空加热管体10是采用高温电热合金直接通过制管工艺卷管成型，再通过等离子焊接形成密封的管体，当壁厚较厚时，制管比较困难，不容易形成规则的管型，而且，壁厚过大时，材料成本以及能耗会增加；壁厚太薄会影响加热辐射管的强度，容易发生变形，本发明在经过实际试验的基础上，将加热管体的壁厚限制在2.5-3.5mm，既可以保证加热的需求，同时兼顾了管件加工的成型率、材料成本以及能耗。在一更加优选的实施方式中，加热管体的壁厚限制在2.8-3.2mm；另外，兼顾高温电热合金板的制管工艺及加热功率，所述的中空加热管体的直径设计为60-65mm，在一更加优选的实施方式中，加热管体的壁厚限制在62-63.5mm。

在一优选的实施方式中，所述的连接板12与加热中空管体10的端部采用环缝满焊焊接连接固定；连接板12的中部设置为凸起结构，可以将两个管体隔开并保证连接板的强度。

在另一优选的实施方式中，所述的电加热辐射管上的出气孔102可以设置为一个或多个，当电加热辐射管通电加热时，其内部的空气受热膨胀，可以通过出气孔向外排出，避免电加热辐射管内部的压力过大造成辐射管受损；所述的出气孔102的直径为18-22mm。

本发明的电加热辐射管直接采用电热合金制成中空加热管，管件的壁厚在3mm左右，相比原先的采用套管+内置电阻丝的结构，材料的重量只有原先的20%左右，显著降低了材料成本，大幅减少的材料使用量，也带来加热所需的能耗的显著降低；电加热辐射管由电热合金制成的中空加热管体直接通电加热，管体的温度和实际炉温基本一样，电加热管和环境温度之间不存在温度梯度，与现有的电阻丝内置式的电加热辐射管相比，无需将中空加热管体加热到一个比较高的温度来实现所需的炉温，中空加热管受到的高温氧化影响比较小，延长了加热辐射管的使用寿命，降低了客户的维护成本；而且，由于电加热管和环境温度（炉温）之间不存在明显的温度梯度，控制好电加热管的温度和加温精度也就保证了炉温的控制精度，温控精度比较高，可以达到±5℃；相比原先的内置式的电阻丝加热形式，改进后的辐射管采用加热面积更大的管体直接加热，加热的功率显著提高，辐射管的加热温度可以达到950℃；薄壁管体的表面负荷显著降低（在1.8w/cm²左右），散热快，减小了电热合金中空加热管体的高温氧化效果。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。