CN109443011A - 一种用于热处理炉的电热辐射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热处理炉的电热辐射装置，包括辐射管(1)，所述的辐射管(1)伸入炉体内部用于散热，所述的辐射管(1)为内部不带电热丝的金属管，辐射管(1)位于炉体内部的端部开口，辐射管(1)通电后，作为发热体直接对炉体内部进行加热。与现有技术相比，本发明辐射管的特殊结构减小了传热的环节和热阻，提高了传热效率；同时，在相同工作温度下，发热体表面温度降低，延长了辐射管的使用寿命。

Description

一种用于热处理炉的电热辐射装置

技术领域

本发明涉及一种电热辐射装置，尤其是涉及一种用于热处理炉的电热辐射装置。

背景技术

目前热处理炉使用传统的辐射管加热装置，辐射管通常选用耐热合金钢制成，管内布置加热元件，如电阻丝绕组。接通电源情况下，电阻丝产生焦耳热使热处理炉升温。传统辐射管存在升温速度慢和温度均匀差等问题。因此开发一种可提高加热速率和炉温均匀性的新型电热辐射装置是十分必要的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于热处理炉的电热辐射装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于热处理炉的电热辐射装置，包括辐射管，所述的辐射管伸入炉体内部用于散热，所述的辐射管为内部不带电热丝的金属管，辐射管位于炉体内部的端部开口，辐射管通电后，作为发热体直接对炉体内部进行加热。

所述的管体侧壁开有热导流口。

所述的辐射管一端为电极，所述的电极两头分别固定于炉壳外侧和炉壳内侧的保温层。

所述的辐射管与保温层之间安装有第一绝热片，电极与炉壳外侧之间安装有第二绝热片。

所述的辐射管与保温层之间安装有第一密封片，电极与炉壳外侧之间安装有第二密封片。

所述的辐射管设有多个，每个辐射管之间通过连接片串联连接。

所述的辐射管安装在炉壳的壁厚上大下小。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)传统的辐射管结构是由辐射管内部有一套电阻丝绕组，电阻丝通过导热和辐射等方式将热量传给辐射管使辐射管温度升高，进而辐射管通过导热、辐射和对流方式加热工件。本专利辐射管内部没有电热丝，直接用辐射管作为发热体，电路接通时，电流通过辐射管时产生焦耳热使辐射管温度快速升高，直接加热辐射管的优点在于减小了传热的环节和热阻，提高了传热效率，在相同工作温度下，发热体表面温度降低，延长了辐射管的使用寿命。

(2)辐射管底部开口，侧部开通气孔，辐射管加载电流时，内部升温速度快于外部，内外气体的密度差会导致管内气体与管外气体之间的自然对流，把辐射管内表面的热量传输到管子的外部。辐射管具有双面传热的特性，传热面积增加近一倍，炉子的加热速度因此大大提高。同时，由于减小了辐射管的表面功率负荷，再考虑加热体表面温度的降低，使辐射管的使用寿命大大提高。

(3)辐射管的壁厚设计成上大下小，使辐射管内应力分布均匀，防止高温工作条件的蠕变。

(4)辐射管与保温层之间安装有绝热片和密封垫，电极与炉壳外侧之间安装有绝热片和密封垫，保证炉体的气密性和保温性能。

附图说明

图1为本实施例电热辐射装置的结构示意图；

图2为本实施例电热辐射装置辐射管的热导流口示意图；

附图标记：

1为辐射管；2为绝热片；3为密封垫；4为绝热片；5为密封垫；6为接线柱；7为电极；8为连接片；9为炉壳；10为保温层；11为热导流口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1、2所示，一种用于热处理炉的电热辐射装置，包括辐射管1，辐射管1伸入炉体内部用于散热，辐射管1为内部不带电热丝的金属管，辐射管1位于炉体内部的端部开口，侧壁开有热导流口11，辐射管1通电后，辐射管1的内表面和外表面用于将电能转换成热能，辐射管1作为发热体直接对炉体内部进行加热。

本实施例的电热辐射装置，采用新型辐射管结构，不同于传统的辐射管，辐射管1内部没有电阻丝绕组，辐射管1自身就是发热体，辐射管1连通到电源时，电流在辐射管的内外壁产生焦耳热，用于加热。辐射管1用特殊的电热合金制成。辐射管1的表面积(直径、长度和壁厚)等几何尺寸根据加热炉的功率确定。辐射管1一端为电极7，电极7两头分别固定于炉壳9外侧和炉壳9内侧的保温层10。

辐射管1与保温层10之间安装有第一绝热片2，电极7与炉壳9外侧之间安装有第二绝热片4，保证电极7的紧固及其与炉壳之间的绝缘。辐射管1与保温层10之间安装有第一密封片3，电极7与炉壳9外侧之间安装有第二密封片5，主要保证炉子的气密性。

辐射管1安装在炉壳9顶部，辐射管1的壁厚上大下小。

电极7顶部的接线柱6用于将电极7与电源连接起来。

辐射管1设有多个，每个辐射管1之间通过连接片串联连接。

设辐射管的外径为φ，壁厚δ，辐射管的电阻为R，电流通过辐射管时产生焦耳热：

Q＝U²/R (1)

辐射管的电阻由辐射管的材质和几何尺寸综合决定，按式(2)计算：

R＝ρL/A (2)

式中，ρ为辐射管的电阻率，L为辐射管的长度，A为辐射管的截面积。

因此，利用辐射管自身发热比传统的电阻丝加热简化了辐射管的结构，减少了辐射管的传热环节及热阻，降低了加热体的表面温度，由于采用内外壁同时加热的原理，管壁内部热量通过热流自导流方式，可大幅降低发热体的表面功率密度，提高辐射管的使用寿命。同时，加热和冷却速度快，温度更均匀，寿命更长。

Claims (7)

1.一种用于热处理炉的电热辐射装置，包括辐射管(1)，所述的辐射管(1)伸入炉体内部用于散热，其特征在于，所述的辐射管(1)为内部不带电热丝的金属管，辐射管(1)位于炉体内部的端部开口，辐射管(1)通电后，作为发热体直接对炉体内部进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种用于热处理炉的电热辐射装置，其特征在于，所述的管体侧壁开有热导流口(11)。

3.根据权利要求1所述的一种用于热处理炉的电热辐射装置，其特征在于，所述的辐射管(1)一端为电极(7)，所述的电极(7)两头分别固定于炉壳(9)外侧和炉壳(9)内侧的保温层(10)。

4.根据权利要求3所述的一种用于热处理炉的电热辐射装置，其特征在于，所述的辐射管(1)与保温层(10)之间安装有第一绝热片(2)，电极(7)与炉壳(9)外侧之间安装有第二绝热片(4)。

5.根据权利要求3所述的一种用于热处理炉的电热辐射装置，其特征在于，所述的辐射管(1)与保温层(10)之间安装有第一密封片(3)，电极(7)与炉壳(9)外侧之间安装有第二密封片(5)。

6.根据权利要求1所述的一种用于热处理炉的电热辐射装置，其特征在于，所述的辐射管(1)设有多个，每个辐射管(1)之间通过连接片串联连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于热处理炉的电热辐射装置，其特征在于，所述的辐射管(1)安装在炉壳(9顶部，辐射管(1)的壁厚上大下小。