CN108870752A - 流体用电磁换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流体用电磁换热器，所述电磁换热器包括：至少两个加热隔板，沿圆周方向安装在安装轴上，并且每个加热隔板沿安装轴的径向布置，以形成供空气流动的加热通道；绝缘套筒，套设在所述至少两个加热隔板的外侧，其外表面包裹有保温层；电磁线圈，缠绕在保温层的外表面上；流体预热套筒，具有低温流体入口，并且所述至少两个加热隔板、绝缘套筒、电磁线圈容纳在流体预热套筒中，其中，流体通过低温流体入口从外部吸入到流体预热套筒中被预热，预热后的流体进入到绝热套筒进行加热。电磁加热器结构简单、检修方便，可加大换热面积，增长换热时间，强化流体与加热元件的对流换热，使低温流体高效均匀受热。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体用电磁换热器，特别涉及一种流体用高效电磁换热器。
背景技术
电磁加热技术以对环境无污染、热效率高、便于自动化控制等优势，得到了越来越广泛的应用。随着煤改电政策的推行，燃煤锅炉逐步被取代，工业以及生活用高温流体的制备越来越多的采用了电磁加热技术。流体用电磁换热器是利用电磁感应使加热元件自身发热，进而与低温流体换热并将其加热到指定温度以供具体应用场合使用。
电磁换热器的发热元件与被加热流体的换热效率在一定程度上影响该换热器的热效率，而低温流体在电磁换热器内的流动方式又直接影响了流体与发热元件之间的换热效率，所以电磁换热器内安装有发热元件的流体流通通道的设计尤为重要。
电磁换热器工作时，紧挨线圈的保温层会有一定的热量泄露，使线圈温度升高，当电磁线圈温度过高时，会严重影响电磁线圈的正常运行，甚至烧坏线圈，所以电磁换热器设计中电磁线圈的冷却不可忽视。
发明内容
本发明提出了一种流体用电磁换热器，可以使低温流体预热后再依次经过多个加热通道被充分加热，可以提高加热元件与低温流体的换热效率，使低温流体高效均匀受热，同时电磁线圈得到冷却，延长电磁线圈的使用寿命。
所述流体用电磁换热器包括至少两个加热隔板，沿圆周方向安装在安装轴上，并且每个加热隔板沿安装轴的径向布置，以形成供空气流动的加热通道；绝缘套筒，套设在所述至少两个加热隔板的外侧，绝缘套筒外侧包裹有一定厚度的保温层；电磁线圈，缠绕在所述绝缘套筒外保温层表面上；流体预热套筒，具有低温流体入口，并且所述至少两个加热隔板、所述绝缘套筒、所述电磁线圈容纳在流体预热套筒中，其中，流体通过所述低温流体入口从外部吸入到流体预热套筒中被预热，预热后的流体进入到所述绝热套筒进行加热。
所述绝缘套筒可包括覆盖其两个端部的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和/或所述第二端盖上形成有流体入口和流体出口，所述至少两个加热隔板包括通道隔板，所述通道隔板将流体入口和流体出口隔开，除通道隔板外的其他加热隔板沿圆周方向与所述第一端盖和所述第二端盖之间交替地存在间隙。
所述至少两个加热隔板的数量可为奇数，所述流体入口和所述流体出口分别形成在所述第一端盖和所述第二端盖上。
所述至少两个加热隔板的数量可为偶数，所述流体入口和所述流体出口均形成在所述第一端盖或者均形成在所述第二端盖上。
所述安装轴可延伸至所述绝缘套筒的外侧，所述流体预热套筒安装在所述安装轴上。
所述绝缘套筒的外侧包裹有保温层，所述电磁线圈缠绕在所述保温层上。
所述流体预热套筒可由电磁屏蔽复合材料制成，以防止电磁泄露。
流体预热套筒可由铝制成并在由铝制成的壳体外侧均匀地粘贴有锰锌磁块。
根据本发明的实施例的电磁换热器，通过使加热隔板与绝缘套筒形成多个加热通道，加大了换热面积，增长了换热时间，强化了流体与加热元件的对流换热，可以使低温流体高效均匀受热。
另外，来自外部的低温流体首先进入流体预热套筒，能够在自身得到预热的同时冷却电磁线圈。
根据本发明的实施例的电磁换热器可经过连接管道及后续设备应用于谷物干燥、供暖等。电磁加热器装置结构简单、检修方便，可根据具体应用场合进行尺寸、线圈匝数、加热隔板数调节，使流体温度在几十度至几百度之间变化。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的流体用高效电磁换热器的结构示意图(隔板数为5)。
图2是分别沿着图1的A-A、B-B和C-C截取的截面示意图。
图3是根据本发明的实施例的流体用高效电磁换热器装置中流体在加热通道中流动方式示意图。
图4是根据本发明的另一实施例的流体用高效电磁换热器装置的结构示意图(隔板数为6)。
图5是分别沿着图4的A-A、B-B和C-C截取的横截面示意图。
图6是根据本发明的另一实施例的流体用高效电磁换热器装置中流体在加热通道中流动方式示意图。
图中：1-加热隔板，2-绝缘套筒，3-电磁线圈，4-流体预热套筒，1-1-加热隔板的短边，1-2-加热隔板长边，2-1-绝缘套筒上低温流体入口，2-2-绝缘套筒上高温流体出口，2-3-绝缘套筒第一端盖，2-4-绝缘套筒第二端盖，4-1-流体预热套筒入口，5-安装轴。
具体实施方式
下面参照附图描述根据本发明的流体用高效电磁换热器装置。
需要说明的是，在下文中，关于径向、轴向和圆周方向的描述是在假设安装轴为圆柱形形状的情况下而限定的，因此当下文提及径向、轴向和圆周方向时指的是安装轴的径向、轴向和圆周方向。
根据本发明的实施例的流体用电磁换热器包括至少两个加热隔板1、绝缘套筒2、电磁线圈3、流体预热套筒4，其中，至少两个加热隔板1沿圆周方向安装在安装轴5上，并且每个加热隔板1沿径向布置，以形成加热通道，绝缘套筒2套设在至少两个加热隔板1的外侧，绝缘套筒2外部包裹有保温层，电磁线圈3缠绕在绝缘套筒2保温层的外表面上，流体预热套筒4将所述至少两个加热隔板1、绝缘套筒2、电磁线圈3容纳在其中并具有低温流体入口4-1，从外部吸入的流体通过低温流体入口4-1进入到流体预热套筒4中，预热后的流体进入到绝热套筒3中，在电磁线圈3通入高频交流电的情况下，流体在沿加热通道流动的同时由加热隔板1内产生感应电流而被加热。
绝缘套筒2可由多层玻璃纤维加酚醛树脂制成，并且可包括覆盖其端部的第一端盖2-3和第二端盖2-4，在第一端盖2-3和/或第二端盖2-4上形成有流体入口2-1和流体出口2-2，所述至少两个加热隔板中的一个隔板1-1将流体入口2-1和流体出口2-2隔开，以使入口流体和出口流体分隔开，该加热隔板被称为通道隔板。加热隔板1呈矩形板形状，并紧密接触绝缘套筒2的内壁，除所述通道隔板外的其余加热隔板沿圆周方向与第一端盖2-3和第二端盖2-4之间交替地存在间隙，以形成加热通道。
安装轴5延伸至绝缘套筒2的外侧，以使流体预热套筒4可安装在安装轴5上。安装轴5的结构不受限制，只要能够将加热隔板1、第一端盖2-3和第二端盖2-4以及流体预热套筒4安装在上面即可。
所述至少两个加热隔1板可由导磁、导热良好的材料制成，例如，加热隔板1的材质可为碳钢。此外，加热隔板1的数量可依据需要制定，相应地，流体入口2-1和流体出口2-2设置位置根据加热隔板1数量的变化而改变。参见图1至图3，当隔板数为奇数(隔板数为5)时，流体入口2-1和流体出口2-2在异侧，即，流体入口2-1和流体出口2-2分别形成在第一端盖2-3和第二端盖2-4上。参见图4至图6，当隔板数为偶数(隔板数为6)时，流体入口2-1和流体出口2-2在同侧，即，流体入口2-1和流体出口2-2同时形成在第一端盖2-3或同时形成在第二端盖2-4上。
绝缘套筒2外侧包裹有保温层(未示出)，电磁线圈3缠绕在保温层外，保温层对内部流体及加热隔板1进行保温的同时减少热量向电磁线圈3的传递，以防止造成电磁线圈温度过高。
流体预热套筒4与绝缘套筒2之间形成有供流体通过进行流体的预热及电磁线圈3的冷却的通道，即，流体预热套筒4与绝缘套筒2之间形成有预定空间。流体预热套筒4由电磁屏蔽复合材料制成，以防止电磁泄露。
电磁换热器的低温流体入口4-1处可以连接多种形式的输送流体设备，高温流体出口2-2处可连接多种形式的用热流体设备。
根据本发明的电磁换热器在工作时，低温流体首先由流体预热套筒4的低温流体入口4-1进入流体预热套筒4中，与电磁线圈3进行换热，一方面低温流体得到预热，另一方面电磁线圈3得到冷却；经过预热的低温流体依次进入到加热隔板1与绝缘套筒2之间的加热通道，加大了换热面积，增加了低温流体在加热通道内的流动时间，增强了低温流体与加热隔板间的对流换热，使低温流体高效均匀受热。
另外，电磁换热器可根据实际需要调整横截面的尺寸及形状、加热功率等。例如，除附图所示的圆筒形形状外，绝缘套筒也可具有立方体形状，棱柱形状等。
根据本发明的实施例的电磁换热器可经过连接管道及后续设备应用于谷物干燥、供暖等。电磁加热器装置结构简单、检修方便，可根据具体应用场合进行尺寸、线圈匝数、加热隔板数调节，使流体温度在几十度至几百度之间变化。
以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种流体用电磁换热器，其特征在于，所述电磁换热器包括：
至少两个加热隔板，沿圆周方向安装在安装轴上，并且每个加热隔板沿安装轴的径向布置，以形成供空气流动的加热通道；
绝缘套筒，套设在所述至少两个加热隔板的外侧，其外表面包裹有保温层；
电磁线圈，缠绕在所述保温层的外表面上；
流体预热套筒，具有低温流体入口，并且所述至少两个加热隔板、所述绝缘套筒、所述电磁线圈容纳在流体预热套筒中，
其中，流体通过所述低温流体入口从外部吸入到流体预热套筒中被预热，预热后的流体进入到所述绝热套筒进行加热。
2.根据权利要求1所述的流体用电磁加热器，其特征在于，所述绝缘套筒包括覆盖其两个端部的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和/或所述第二端盖上形成有流体入口和流体出口，所述至少两个加热隔板包括通道隔板，所述通道隔板将流体入口和流体出口隔开，除通道隔板外的其他加热隔板沿圆周方向与所述第一端盖和所述第二端盖之间交替地存在间隙。
3.根据权利要求2所述的流体用电磁加热器，其特征在于，所述至少两个加热隔板的数量为奇数，所述流体入口和所述流体出口分别形成在所述第一端盖和所述第二端盖上。
4.根据权利要求2所述的流体用电磁加热器，其特征在于，所述至少两个加热隔板的数量为偶数，所述流体入口和所述流体出口均形成在所述第一端盖或者均形成在所述第二端盖上。
5.根据权利要求1所述的流体用电磁加热器，其特征在于，所述安装轴延伸至所述绝缘套筒的外侧，所述流体预热套筒安装在所述安装轴上。
6.根据权利要求1所述的流体用电磁加热器，其特征在于，所述绝缘套筒的外侧包裹有保温层，所述电磁线圈缠绕在所述保温层上。
7.根据权利要求1所述的流体用电磁加热器，其特征在于，所述流体预热套筒由电磁屏蔽复合材料制成，以防止电磁泄露。
8.根据权利要求1所述的流体用电磁加热器，其特征在于，流体预热套筒由铝制成并在由铝制成的壳体外侧均匀地粘贴有锰锌磁块。
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