CN104661333A - 一种快速升温的内热式热加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速升温的内热式热加载装置，其中，两个横向的灯管集成板通过竖向的连杆固定连接，多根竖向的灯管安装于两个灯管集成板之间且绕一个虚拟圆均匀分布，多根灯管两端的两个接线端分别与两个灯管集成板连接，两个灯管集成板上设有用于外接电源的接线端子，反射板由多个径向截面为圆弧形的反射板单元相互连接并闭合而成，多个反射板单元与多个灯管一一对应，灯管与反射板单元同轴向，灯管置于对应的反射板单元外侧的弧形槽区域内，反射板和所有的灯管均置于竖向的套筒内。本发明通过设置反射板将灯管向内侧射出的光线向外反射，从而提高了灯管的热量利用率，同时采用辐射热传导方式，具有高温升速率和高加热温度的热加载能力。

Description

一种快速升温的内热式热加载装置
技术领域
本发明涉及一种热加载装置，尤其涉及一种快速升温的内热式热加载装置。
背景技术
热加载装置常用于材料、化工、冶金等工程领域中，随着新材料新工艺的不断发展，对热加载的加热功率、温升时间以及能耗成本都提出了更高的要求。例如，能明显改善沥青路面的力学特性和使用性能的橡胶沥青在制备时要求的加热温度以及气凝胶材料耐温性考核试验温度都已达至600℃以上；对于成分不太复杂并且沸程较宽的材料工质，在保证足够分离度的前提下，快速升温能够实现其成分、物性的快速分析。因而，热加载装置的性能尤为关键。
现有热加载装置多采用电加热方式，受电阻丝材质以及导热和对流为主要热传导方式的限制，需要介质传送热能，对能量的损耗较大，且热传导时需与被加热物体接触，其最大加热温度及温升速率一般都较小，由于热加载速率较慢和安全因素的考虑，其往往适用于较低功率的长时间热加载，主要应用在<400℃的中低温区域，不能满足在短时间内将受热物体加热至较高温度，无法达到600℃以上的高温工作区域，且存在能耗大、温升速率较低、效率低、生产连续性差等缺点。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种快速升温的内热式热加载装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种快速升温的内热式热加载装置，包括灯管，还包括灯管集成板、反射板和套筒，两个横向的所述灯管集成板通过竖向的连杆固定连接，多根竖向的所述灯管安装于两个所述灯管集成板之间且绕一个虚拟圆均匀分布，多根所述灯管两端的两个接线端分别与两个所述灯管集成板连接，两个所述灯管集成板上设有用于外接电源的接线端子，所述反射板由多个径向截面为圆弧形的反射板单元相互连接并闭合而成，多个所述反射板单元与多个所述灯管一一对应，所述灯管与所述反射板单元同轴向，所述灯管置于对应的所述反射板单元外侧的弧形槽区域内，所述反射板和所有的所述灯管均置于竖向的所述套筒内。
上述结构中，灯管集成板用于作为灯管的安装基础并作为灯管的电源连接介质，以便于安装；反射板用于将灯管向内侧散发的热量向外反射到待加热物质上；套筒用于安装待加热物质。
为了实现良好的绝缘性能，所述连杆的两端与所述灯管集成板通过陶瓷绝缘管连接。
进一步，所述套筒的底部设有安装座，所述套筒为双层套筒且其上端的双层之间开口、下端的双层之间封闭。这种结构使套筒既可以通过内筒安装筒状待加热物体，又可以通过双层之间的空间盛装待加热液体，扩展了使用范围。
作为优选，所述反射板单元的径向截面为半圆形。
作为优选，所述灯管为石英灯管；所述灯管集成板为紫铜板；所述反射板为硬铝板；所述套筒为紫铜套筒。
本发明的有益效果在于：
本发明通过设置反射板将灯管向内侧射出的光线向外反射，从而提高了灯管的热量利用率，同时采用辐射热传导方式，具有高温升速率和高加热温度的热加载能力，能满足1～5℃的高温升速率以及最高1000℃的加载温度要求；通过设计双层套筒，使得待加热的液体物质受热更加均匀，提高了传热效率，可以实现快速加热。
附图说明
图1是本发明所述内热式热加载装置应用时的立体结构示意图；
图2是本发明所述内热式热加载装置的局剖立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明所述内热式热加载装置2在应用时安装于机架1上，机架1上还安装有接线板3和设于接线板3上的接线柱4，将内热式热加载装置2的电源接线端子与接线柱4对应连接，即可为内热式热加载装置2接通电源。说明，图1的内热式热加载装置2仅为示意图，与图2的具体结构看上去有差异，但均为同一装置。
如图2所示，本发明所述快速升温的内热式热加载装置包括石英灯管28、紫铜材质的灯管集成板21、硬铝材质的反射板26和紫铜材质的套筒25，两个横向的灯管集成板21通过竖向的连杆24固定连接，连杆24的两端与灯管集成板21通过陶瓷绝缘管27连接，多根竖向的石英灯管28安装于两个灯管集成板21之间且绕一个虚拟圆均匀分布，多根石英灯管28两端的两个接线端分别与两个灯管集成板21连接，两个灯管集成板21上设有用于外接电源的接线端子23，反射板26由多个径向截面为半圆形的反射板单元(图中未标记)相互连接并闭合而成，多个反射板单元与多个石英灯管28一一对应，石英灯管28与反射板单元同轴向，石英灯管28置于对应的反射板单元外侧的半圆形槽区域内，反射板21和所有的石英灯管28均置于竖向的套筒25内，套筒25的底部设有安装座，套筒25为双层套筒且其上端的双层之间开口、下端的双层之间封闭。
如图2所示，本发明所述快速升温的内热式热加载装置的装配过程如下：
根据所需石英灯管28的个数，两个灯管集成板21沿直径为灯管集成板21直径的1/2-7/8的虚拟圆周上均匀开有直径为4mm的通孔，并在灯管集成板21的侧壁相应位置开有直径为3mm的螺纹孔，石英灯管28的两端插入灯管集成板21的通孔中，并通过灯管集成板21侧壁的螺钉22固定。每个石英灯对应有直径为26mm、厚度为2mm、高度为165mm的半圆柱壁面的反射板单元，反射板单元的凹面朝向石英灯管28，每个反射板单元相连形成“海星”型反射板21。反射板21的凸面处焊接有螺栓，灯管集成板21在相应位置开有通孔，装配时在两个灯管集成板21上装入陶瓷绝缘管27，通过螺母和垫片固定在两个灯管集成板21上。两个灯管集成板21的中心位置固定有螺栓，螺栓接有接线端子23以连接电控装置。
结合图1和图2，应用时，对于待加热的空心腔体，只需将该腔体固定在套筒25的内部进行加热即可。当待加热物为液态工质时，套筒25设计有环缝型夹层以盛装液体工质，同样能实现快速加热。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种快速升温的内热式热加载装置，包括灯管，其特征在于：还包括灯管集成板、反射板和套筒，两个横向的所述灯管集成板通过竖向的连杆固定连接，多根竖向的所述灯管安装于两个所述灯管集成板之间且绕一个虚拟圆均匀分布，多根所述灯管两端的两个接线端分别与两个所述灯管集成板连接，两个所述灯管集成板上设有用于外接电源的接线端子，所述反射板由多个径向截面为圆弧形的反射板单元相互连接并闭合而成，多个所述反射板单元与多个所述灯管一一对应，所述灯管与所述反射板单元同轴向，所述灯管置于对应的所述反射板单元外侧的弧形槽区域内，所述反射板和所有的所述灯管均置于竖向的所述套筒内。
2.根据权利要求1所述的快速升温的内热式热加载装置，其特征在于：所述连杆的两端与所述灯管集成板通过陶瓷绝缘管连接。
3.根据权利要求1所述的快速升温的内热式热加载装置，其特征在于：所述套筒的底部设有安装座，所述套筒为双层套筒且其上端的双层之间开口、下端的双层之间封闭。
4.根据权利要求1所述的快速升温的内热式热加载装置，其特征在于：所述反射板单元的径向截面为半圆形。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的快速升温的内热式热加载装置，其特征在于：所述灯管为石英灯管；所述灯管集成板为紫铜板；所述反射板为硬铝板；所述套筒为紫铜套筒。
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