一种均衡温度电热棒的制作方法

本发明涉及一种加热电热棒领域,尤其涉及一种均衡温度电热棒。

背景技术：

在食品、化工生产过程中，经常会遇到液体加热工艺点，这些工艺点涉及的加热设备很多(如原料水加热器、蛋白液加热器、化油器、树脂加热罐、糖液罐、乳液加热器、油脂加热器)，常规技术经常用蒸汽加热、热水加热、导热油加热，这些加热技术存在能耗高、循环管路长、热效率低、环境散热严重、跑冒滴漏车间环境污染、冬季防冻、后期维护成本高等问题。并且现在环保要求标准的提高，也制约了锅炉等加热设备的发展。所以采用上述技术给生产带来了很多困扰。

如果生产企业采用市场普通电热管作为加温设备，由于电热管各个部位传热速度不一样，各个部位热负荷不相同，各个部位电热丝加热功率分布不均匀，会产生局部过热。局部过热有如下问题：被加热如果是液体，比如水、糖液、蛋白液体、油脂液体，局部过热会有结晶、结垢、糊化、碳化现象。电热棒表面一旦形成糊化、碳化、结晶、结垢杂质，这些杂质脱落会污染被加热原料液体。这些杂质厚了,电热管传热受阻,温度会更高,轻了会使电热管很快烧毁,重则使被加热液糊化、碳化、结晶更严重，甚至会发生漏电、冒烟、着火等质量安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种均衡温度电热棒，以解决上述背景中提出的实际运用时电热元件加热功率分布不均匀会产生局部过热，局部过热会有结晶、结垢、糊化、碳化现象，时间久后，轻则会使电热元件烧毁，重则甚至会发生漏电、冒烟、着火等质量安全事故。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含真空金属壳体1、电热元件3、蒸发液2、温度传感器6、温控器7、电源线8，真空金属壳体1内部设置有电热元件3和蒸发液2，真空金属壳体1内部常温时为真空负压状态，电热元件3设置在真空金属壳体1的底部，并沉没在蒸发液2的下面，通过电缆连接温控器7的控制输出端口，蒸发液2填充在金属壳体1内部空间占比二分之一，蒸发液2为易挥发可加热液体，真空金属壳体1内部上方非蒸发液空间设有温井管4，温井管4内部设有温度传感器6和温度开关5，温度传感器6和温度开关5通过导线引出连接到温控器7的控制输入端口，温控器7的电源输入端连接着电源线8。

所述的真空金属壳体1为常温真空负压状态，底部设置有电热元件3，底部空间装填易挥发可加热蒸发液2，上部设置有温井管4，温井管4内部有温度开关5、温度传感器6，温度开关5、温度传感器6连接到外部温控器7的输入端，电热元件3连接到外部温控器7的输出端。真空金属壳体1使用不限于立式、卧式，真空金属壳体1材质不限于碳钢、不锈钢、铜铝，真空金属壳体1外形不限于圆柱型，锥形、椭圆形、菱形、三角形、方型。

所述的真空金属壳体1内底部空间装有易挥发可加热蒸发液2，蒸发液不限于水、酒精、氨水、冷冻液、有机溶液。

所述的电热元件3为圆柱形电热棒浸泡在底部蒸发液2内部，通过导线连接到温控器7的输出端，电热元件3不限于ptc加热器、铜电热管、不锈钢电热管，不锈钢电热线、微波、红外等加热元件。电热元件加电时电热元件3温度上升后，产生温度使蒸发液开始产生流动蒸气，产生与温度对应的压力,通过温度传感器6检测到蒸气温度的变化信号传输到温控器7上。

所述的温度开关5设置在真空金属壳体1的上部的温井管4内部。温度开关5在温度失控超温时自动断开，通过温控器7断开温控器的输出停止电热元件3继续加热，起到保护作用，防止超温超压。

所述的温度传感器6设置在真空金属壳体1的上部的温井管4内部。温度传感器6发出测温信号连接到温控器7上用于温度设定、报警控制、显示、控制输出功能。温控器7工作输出时给电热元件上电开始加热，电热元件3加热时给真空金属壳体1里的水升温，在真空负压条件下的蒸发液2水极易挥发，并产生与温度对应的蒸发压力的水蒸汽，水蒸气迅速蒸发在壳体内部快速窜动，哪个部位温度低压力就会低，压差就会促使蒸汽往哪个部位流动，让蒸气迅速补充到相应部位填充到真空壳体内各个角落，从而达到无论表面热负荷怎么变化，真空壳体电热管都会从内部调整，使得整根真空电热管温度均衡。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：以该发明一种均衡温度棒在实际运用过程中有效避开了普通电热管局部超温、过热等问题，从而避免了结垢、糊化、碳化甚至漏电、冒烟、着火现象的发生具有结构简单、发热面积大、安全可靠，有效的保证了电热管加热工作状态时整根电热管表面温度均衡的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明的结构示意图；

图2是在图1基础上的左视图。

附图标记说明：真空金属壳体1、蒸发液2、电热元件3、温井管4、温度开关5、温度传感器6、温控器7、电源线8。

具体实施方式

参看图1～图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含真空金属壳体1、电热元件3、蒸发液2、温度传感器6、温控器7、电源线8，真空金属壳体1内部设置有电热元件3和蒸发液2，真空金属壳体1内部常温时为真空负压状态，电热元件3设置在真空金属壳体1的底部，并沉没在蒸发液2的下面，通过电缆连接温控器7的控制输出端口，蒸发液2填充在金属壳体1内部空间占比二分之一，蒸发液2为易挥发可加热液体，真空金属壳体1内部上方非蒸发液空间设有温井管4，温井管4内部设有温度传感器6和温度开关5，温度传感器6和温度开关5通过导线引出连接到温控器7的控制输入端口，温控器7的电源输入端连接着电源线8。

所述的真空金属壳体1为常温真空负压状态，底部设置有电热元件3，底部空间装填易挥发可加热蒸发液2，上部设置有温井管4，温井管4内部有温度开关5、温度传感器6，温度开关5、温度传感器6连接到外部温控器7的输入端，电热元件3连接到外部温控器7的输出端。真空金属壳体1使用不限于立式、卧式，真空金属壳体1材质不限于碳钢、不锈钢、铜铝，真空金属壳体1外形不限于圆柱型，锥形、椭圆形、菱形、三角形、方型。

所述的真空金属壳体1内底部空间装有易挥发可加热蒸发液2，蒸发液不限于水、酒精、氨水、冷冻液、有机溶液。

所述的电热元件3为圆柱形电热棒浸泡在底部蒸发液2内部，通过导线连接到温控器7的输出端，电热元件3不限于ptc加热器、铜电热管、不锈钢电热管，不锈钢电热线、微波、红外等加热元件。电热元件加电时电热元件3温度上升后，产生温度使蒸发液开始产生流动蒸气，产生与温度对应的压力,通过温度传感器6检测到蒸气温度的变化信号传输到温控器7上。

所述的温度开关5设置在真空金属壳体1的上部的温井管4内部。温度开关5在温度失控超温时自动断开，通过温控器7断开温控器的输出停止电热元件3继续加热，起到保护作用，防止超温超压。

所述的温度传感器6设置在真空金属壳体1的上部的温井管4内部。温度传感器6发出测温信号连接到温控器7上用于温度设定、报警控制、显示、控制输出功能。温控器7工作输出时给电热元件上电开始加热，电热元件3加热时给真空金属壳体1里的水升温，在真空负压条件下的蒸发液2水极易挥发，并产生与温度对应的蒸发压力的水蒸汽，水蒸气迅速蒸发在壳体内部快速窜动，哪个部位温度低压力就会低，压差就会促使蒸汽往哪个部位流动，让蒸气迅速补充到相应部位填充到真空壳体内各个角落，从而达到无论表面热负荷怎么变化，真空壳体电热管都会从内部调整，使得整根真空电热管温度均衡。

本发明的工作原理：本发明是在真空金属壳体内，整个真空壳体为常温真空负压状态，放入一半水，另一半空间抽成真空。电加热元件侵泡在水里，上部真空空间放置温度传感器并引出检测的温度信号接到温控器上，由于真空环境中水的蒸发压力是跟温度相对应的，当给电热元件上电后，电热元件给壳体里的水升温，真空状态下的水就会产生与温度对应的蒸发压力的水蒸汽，水蒸气迅速蒸发填充到管道内各个角落，包括无水的真空空间里。此时真空管道内的压力已不再是真空状态，而是随着水温不断变化的水蒸汽的压力，并且蒸汽的温度与水温相同。通过蒸汽里的温度传感器检测到的蒸汽温度的电信号传入温控器，温控器再去控制真空金属壳体内电热元件的功率大小来调节水温。随着水的温度升高或降低，水蒸汽的蒸发或冷凝也在同步完成，蒸汽的温度始终与水温相同。水与水蒸气同步等温变化，使得整根加热壳体内表面各个角落产生相等且均衡的温度。蒸汽在壳体内部快速窜动，哪个部位温度低，压力就会低，压差就会产生蒸汽流动，让蒸汽迅速补充那个部位的温度缺失。所以真空金属壳体的表面温度，只受温控器的控制，不会受热负荷、壳体外壁传热影响。正因为真空金属壳体内部蒸汽或水形成等温蒸发冷凝体系，所以有效避开了普通电热管局部超温、过热等问题，从而避免了结垢、糊化、碳化现象的发生。该发明特别适用于油脂、蛋白液体、糖液、有机粘稠液体的直接电热加温。摆脱蒸汽、导热油、热水作为热源的加温方式，也摆脱了庞大的循环管路、锅炉等加温辅助设备。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：以该发明一种均衡温度棒在实际运用过程中有效避开了普通电热管局部超温、过热等问题，从而避免了结垢、糊化、碳化甚至漏电、冒烟、着火现象的发生具有结构简单、发热面积大、安全可靠，有效的保证了电热管加热工作状态时整根电热管表面温度均衡的优点。

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