CN104936322A - 电磁加热元件及电磁锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁加热元件及电磁锅炉，电磁加热元件包括一个电磁加热子元件或两个以上串联在一起的电磁加热子元件，所述电磁加热子元件具有：管束组，所述管束组内设置有隔开面，并且管束组内插装有导电金属管，导电金属管包括进介质导电金属管和出介质导电金属管，进介质导电金属管位于隔开面的一侧，出介质导电金属管位于隔开面的另一侧；进出介质腔件，所述进出介质腔件安装在管束组的一端，并且进出介质腔体内隔成进介质腔和出介质腔，所述进介质腔与进介质导电金属管的进口相连通，出介质导电金属管的出口与出介质腔相连通，进出介质腔体上设置有介质进口和介质出口，介质进口与进介质腔相连通，介质出口与出介质腔相连通。本发明能够提高电热转换效率，实现节能减排，达到零排放的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁加热元件及电磁锅炉。
背景技术
目前，现有技术的加热发生设备是使用加热使介质沸腾蒸发，然后再通过烟气或用电或再用燃料燃烧产生过热介质，这种加热发生设备的加热效率低，过程中产生大量的污染物，并且消耗大量的能源，达不到节能，减排的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电磁加热元件，它能够提高电热转换效率，实现节能减排，达到零排放的功能。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电磁加热元件，它包括一个电磁加热子元件或两个以上串联在一起的电磁加热子元件，所述电磁加热子元件具有：
管束组，所述管束组内设置有隔开面，并且管束组内插装有导电金属管，导电金属管包括进介质导电金属管和出介质导电金属管，进介质导电金属管位于隔开面的一侧，出介质导电金属管位于隔开面的另一侧；
进出介质腔件，所述进出介质腔件安装在管束组的一端，并且进出介质腔体内隔成进介质腔和出介质腔，所述进介质腔与进介质导电金属管的进口相连通，出介质导电金属管的出口与出介质腔相连通，进出介质腔体上设置有介质进口和介质出口，介质进口与进介质腔相连通，介质出口与出介质腔相连通；
过渡介质腔件，所述过渡介质腔件安装在管束组的另一端，所述过渡介质腔件内设置有过渡介质腔，所述进介质导电金属管的出口和出介质导电金属管的进口分别与过渡介质腔相连通；
通电的电磁线圈，所述电磁线圈环绕在管束组的外壁上，并且其电磁线圈的环绕方向与导电金属管的轴向成交叉状。
进一步，电磁线圈的环绕方向与导电金属管的轴向成垂直状。
进一步，所述管束组的横截面为圆形结构，所述的导电金属管均布在以管束组的轴向中心为圆心的多个圆周上。
进一步，所述的导电金属管的长度为2～3m，和/或进介质导电金属管以及出介质导电金属管的数量分别为20～25根，和/或导电金属管的壁厚为2mm～3mm，和/或导电金属管的直径为25mm～35mm。
进一步，电磁线圈的通电电流的频率为10～20KHz。
本发明还提供了一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为水，它还包括水软化装置和蒸汽储罐，水软化装置设置有通入水的进口，水软化装置的出口与电磁加热元件的进口相连通，电磁加热元件的出口与蒸汽储罐的进口相连通。
本发明还提供了一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为水，它还包括水软化装置，水软化装置设置有通入水的进口，水软化装置的出口与电磁加热元件的进口相连通，电磁加热元件的出口直接接入用热设备。
本发明还提供了一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为油，它还包括油箱和泵，油箱的出口通过泵与与电磁加热元件的进口相连接，电磁加热元件的出口与用热设备相连接。
进一步，还包括膨胀槽和油气分离器，所述油气分离器的进口与用热设备相连接，油气分离器的油出口与油箱相连接，油气分离器的气出口与膨胀槽的进口相连接。
本发明还提供了一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为空气，它还包括风机和罗茨风机，风机的进口与大气相通，风机的出口与与电磁加热元件的进口相连接，电磁加热元件的出口与罗茨风机的进口相连通，罗茨风机的出口通入用热设备。
采用了上述技术方案后，本发明的结构关系使其有效加热介质的容积很大、换热面积很大、总流通面积很大，使交变磁场能发挥最大作用，使本发明的电磁加热元件的“电—热”转化率达到最大。本发明通过专门的电子器材产生高频电流，进而产生交变磁场；当导电金属管放置磁场中时，由于交变磁场的作用，在导电金属管表面因切割磁力线而产生交变的电涡流，该涡流使导电金属管中的导电金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热导电金属管并转而加热其它介质(蒸汽、导热油、水、空气、化工原料等)的作用，因为是导电金属管自身发热，所以由电能转化为热能的转化率特别高，可达95％，与用电热丝电加热方式相比，节能30％～50％，从根本上解决了电热片、电热圈等电阻式的、通过热传导方式加热热效率低的问题。因而电磁加热节能、环保、安全和寿命长，维修率低；一旦出故障，维修或更换很方便。
附图说明
图1为本发明的电磁加热元件的结构示意图；
图2为本发明的管束组的半剖结构图；
图3为本发明的电磁锅炉的第一种结构的结构示意图；
图4为本发明的电磁锅炉的第二种结构的结构示意图；
图5为本发明的电磁锅炉的第三种结构的结构示意图；
图6为本发明的电磁锅炉的第四种结构的结构示意图；
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1、2所示，一种电磁加热元件，它包括一个电磁加热子元件或两个以上串联在一起的电磁加热子元件，所述电磁加热子元件具有：
管束组1，管束组1内设置有隔开面，并且管束组1内插装有导电金属管，导电金属管包括进介质导电金属管和出介质导电金属管，进介质导电金属管位于隔开面的一侧，出介质导电金属管位于隔开面的另一侧；
进出介质腔件，进出介质腔件安装在管束组1的一端，并且进出介质腔体内隔成进介质腔2和出介质腔3，进介质腔2与进介质导电金属管的进口相连通，出介质导电金属管的出口与出介质腔3相连通，进出介质腔体上设置有介质进口21和介质出口31，介质进口21与进介质腔2相连通，介质出口31与出介质腔3相连通；
过渡介质腔件4，过渡介质腔件4安装在管束组1的另一端，过渡介质腔件4内设置有过渡介质腔，所述进介质导电金属管的出口和出介质导电金属管的进口分别与过渡介质腔相连通；
通电的电磁线圈5，电磁线圈5环绕在管束组1的外壁上，并且其电磁线圈5的环绕方向与导电金属管的轴向成交叉状。
其中，单只电磁加热子元件作为各种电磁锅炉的基本单元，可以串联向上叠加多个，使其构成了功率由小到大，能力由弱到强的系列化电磁锅炉。
如图1所示，电磁线圈5的环绕方向与导电金属管的轴向成垂直状。
如图1所示，管束组1的横截面为圆形结构，导电金属管均布在以管束组1的轴向中心为圆心的多个圆周上。
导电金属管的长度为2～3m，和/或进介质导电金属管以及出介质导电金属管的数量分别为20～25根，和/或导电金属管的壁厚为2mm～3mm，和/或导电金属管的直径为25mm～35mm。
电磁线圈5的通电电流的频率为10～20KHz。
如图3所示，一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为水，它还包括水软化装置6和蒸汽储罐7，水软化装置6设置有通入水的进口，水软化装置6的出口与电磁加热元件的进口相连通，电磁加热元件的出口与蒸汽储罐7的进口相连通。该电磁锅炉为蒸汽锅炉。
如图5所示，一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为水，它还包括水软化装置6，水软化装置6设置有通入水的进口，水软化装置6的出口与电磁加热元件的进口相连通，电磁加热元件的出口直接接入用热设备8。该电磁锅炉为温水锅炉。
如图4所示，一种电磁锅炉，它采用该电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为油，它还包括油箱9和泵10，油箱9的出口通过泵10与与电磁加热元件的进口相连接，电磁加热元件的出口与用热设备8相连接。该电磁锅炉为油锅炉。
如图4所示，电磁锅炉还包括膨胀槽11和油气分离器12，所述油气分离器12的进口与用热设备8相连接，油气分离器12的油出口与油箱9相连接，油气分离器12的气出口与膨胀槽11的进口相连接。
如图6所示，一种电磁锅炉，它电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为空气，它还包括风机13和罗茨风机14，风机13的进口与大气相通，风机13的出口与与电磁加热元件的进口相连接，电磁加热元件的出口与罗茨风机14的进口相连通，罗茨风机14的出口通入用热设备。该电磁锅炉为气锅炉。
当然，采用该电磁加热元件的电磁锅炉不局限于以上几种，还可用于其他类型的电磁锅炉。
本发明的工作原理如下：
本发明的结构关系使其有效加热介质的容积很大、换热面积很大、总流通面积很大，使交变磁场能发挥最大作用，使本发明的电磁加热元件的“电—热”转化率达到最大。本发明通过专门的电子器材产生高频电流，进而产生交变磁场；当导电金属管放置磁场中时，由于交变磁场的作用，在导电金属管表面因切割磁力线而产生交变的电涡流，该涡流使导电金属管中的导电金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热导电金属管并转而加热其它介质(蒸汽、导热油、水、空气、化工原料等)的作用，因为是导电金属管自身发热，所以由电能转化为热能的转化率特别高，可达95％，与用电热丝电加热方式相比，节能30％～50％，从根本上解决了电热片、电热圈等电阻式的、通过热传导方式加热热效率低的问题。因而电磁加热节能、环保、安全和寿命长，维修率低；一旦出故障，维修或更换很方便。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁加热元件，其特征在于，它包括一个电磁加热子元件或两个以上串联在一起的电磁加热子元件，所述电磁加热子元件具有：
管束组(1)，所述管束组(1)内设置有隔开面，并且管束组(1)内插装有导电金属管，导电金属管包括进介质导电金属管和出介质导电金属管，进介质导电金属管位于隔开面的一侧，出介质导电金属管位于隔开面的另一侧；
进出介质腔件，所述进出介质腔件安装在管束组(1)的一端，并且进出介质腔体内隔成进介质腔(2)和出介质腔(3)，所述进介质腔(2)与进介质导电金属管的进口相连通，出介质导电金属管的出口与出介质腔(3)相连通，进出介质腔体上设置有介质进口(21)和介质出口(31)，介质进口(21)与进介质腔(2)相连通，介质出口(31)与出介质腔(3)相连通；
过渡介质腔件(4)，所述过渡介质腔件(4)安装在管束组(1)的另一端，所述过渡介质腔件(4)内设置有过渡介质腔，所述进介质导电金属管的出口和出介质导电金属管的进口分别与过渡介质腔相连通；
通电的电磁线圈(5)，所述电磁线圈(5)环绕在管束组(1)的外壁上，并且其电磁线圈(5)的环绕方向与导电金属管的轴向成交叉状。
2.根据权利要求1所述的电磁加热元件，其特征在于：电磁线圈(5)的环绕方向与导电金属管的轴向成垂直状。
3.根据权利要求1所述的电磁加热元件，其特征在于：所述管束组(1)的横截面为圆形结构，所述的导电金属管均布在以管束组(1)的轴向中心为圆心的多个圆周上。
4.根据权利要求1所述的电磁加热元件，其特征在于：所述的导电金属管的长度为2～3m，和/或进介质导电金属管以及出介质导电金属管的数量分别为20～25根，和/或导电金属管的壁厚为2mm～3mm，和/或导电金属管的直径为25mm～35mm。
5.根据权利要求1所述的电磁加热元件，其特征在于：所述电磁线圈(5)的通电电流的频率为10～20KHz。
6.一种电磁锅炉，其特征在于：它采用如权利要求1至5中任一项所述的电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为水，它还包括水软化装置(6)和蒸汽储罐(7)，水软化装置(6)设置有通入水的进口，水软化装置(6)的出口与电磁加热元件的进口相连通，电磁加热元件的出口与蒸汽储罐(7)的进口相连通。
7.一种电磁锅炉，其特征在于：它采用如权利要求1至5中任一项所述的电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为水，它还包括水软化装置(6)，水软化装置(6)设置有通入水的进口，水软化装置(6)的出口与电磁加热元件的进口相连通，电磁加热元件的出口直接接入用热设备(8)。
8.一种电磁锅炉，其特征在于：它采用如权利要求1至5中任一项所述的电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为油，它还包括油箱(9)和泵(10)，油箱(9)的出口通过泵(10)与与电磁加热元件的进口相连接，电磁加热元件的出口与用热设备(8)相连接。
9.根据权利要求8所述的一种电磁锅炉，其特征在于：还包括膨胀槽(11)和油气分离器(12)，所述油气分离器(12)的进口与用热设备(8)相连接，油气分离器(12)的油出口与油箱(9)相连接，油气分离器(12)的气出口与膨胀槽(11)的进口相连接。
10.一种电磁锅炉，其特征在于：它采用如权利要求1至5中任一项所述的电磁加热元件，并且导电金属管内的介质为空气，它还包括风机(13)和罗茨风机(14)，风机(13)的进口与大气相通，风机(13)的出口与与电磁加热元件的进口相连接，电磁加热元件的出口与罗茨风机(14)的进口相连通，罗茨风机(14)的出口通入用热设备。
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