CN109737590A - 液体工质加热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体工质加热器，充分考虑了加热器工作的力学环境条件，有足够的强度、刚度，同时减轻了不必要的重量。一种液体工质加热器，包括：加热器体、电热棒、温度传感器；在所述加热器体圆柱外表面加工出截面为抛物线型的截面流道，流道沿加热芯体轴向成螺旋形，加热器体内腔安装电热棒，在出口处安装温度传感器。

Description

液体工质加热器

技术领域

本发明涉及一种液体工质加热器，特别是在航天器上使用的液体加热器。

背景技术

在很多场合，如航天器温度控制系统液体循环回路、温室、各种温控设备、各种液体循环温控系统都需要对工质液体进行热交换，这样在冷端部位就需要加热工质液体，以减小流阻，提高加热效率，减轻加热器重量。

发明内容

本发明提供一种液体工质加热器，充分考虑了加热器工作的力学环境条件，有足够的强度、刚度，同时减轻了不必要的重量。

本发明的技术解决方案是：

一种液体工质加热器，包括：加热器体、电热棒、温度传感器；在所述加热器体圆柱外表面加工出截面为抛物线型的截面流道，流道沿加热芯体轴向成螺旋形，加热器体内腔安装电热棒，在出口处安装温度传感器。

进一步地，该加热器还包括温度控制电路，所述温度控制电路与温度传感器和电热棒连接，当温度传感器测得加热器体温度达到预设警戒温度时，温度控制电路停止对电热棒的供电；当温度传感器测得加热器体温度下降到设定的恢复加热温度时，温度控制电路恢复供电。

进一步地，所述圆柱的外圆柱面轴向长度200mm，加工出11圈截面积为208mm²螺旋形流道进行流动换热。

进一步地，所述电热棒为8个，均匀分布在加热芯体紧靠流道的圆周上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本发明设计了圆柱形加热芯体，在加热芯体外圆柱面上加工螺旋形流道进行流动换热，在加热芯体内部安装电热棒，从而达到提高效率、减小流阻、减轻重量的目的。

附图说明

图1是本发明即航天器液体加热器结构组成示意图；

1、加热器体；2、电热棒；3、温度控制电路；4、温度传感器。

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，本发明的液体工质加热器包括：加热器体、电热棒、温度控制电路、温度传感器，液体工质与加热器体之间的换热结构，在加热体圆柱外表面直径大的部分表面加工出截面为抛物线的工质流动槽道，获得尽可能大的槽道截面积，增大工质液体与槽道的接触面积在增加槽道截面积及换热面积、流速的情况下，由于流道规则，减小了流阻，达到提高换热效率、减小流阻的目的。

在铝制加热芯体外圆柱面上加工抛物线型截面流道，流道沿加热芯体轴向成螺旋形。在轴向长度200mm的外圆柱面上加工出11圈截面积为208mm²螺旋形流道进行流动换热，加热芯体内腔除安装电热棒的部分外设计成空心以减轻重量和热容。在加热芯体紧靠流道的圆周上安装均匀分布的8个电热棒，在出口处安装温度传感器通过控制电路控制加热器的开关及分级加热。整体加热器的轴向长度为300mm，加热器外径尺寸为108mm。

温度控制电路控制策略：加热器采用4组8只电热棒加热工质的设计。由于工质液体的沸点是65℃，设定保护温度为55℃。在工质液体温度较高的出口处附近安装4只Pt1000温度传感器，当测得的加热芯体温度达到55℃时，控制电路停止对改组电热棒的供电，加热停止。当温度下降到设定的恢复加热温度45℃时，则控制电路恢复供电，重新加热工质。保护温度和恢复加热温度均可根据实际情况进行更改或设定。

Claims (4)

1.一种液体工质加热器，其特征在于，包括：加热器体、电热棒、温度传感器；在所述加热器体圆柱外表面加工出截面为抛物线型的截面流道，流道沿加热芯体轴向成螺旋形，加热器体内腔安装电热棒，在出口处安装温度传感器。

2.如权利要求1所述的一种液体工质加热器，其特征在于，该加热器还包括温度控制电路，所述温度控制电路与温度传感器和电热棒连接，当温度传感器测得加热器体温度达到预设警戒温度时，温度控制电路停止对电热棒的供电；当温度传感器测得加热器体温度下降到设定的恢复加热温度时，温度控制电路恢复供电。

3.如权利要求1或2所述的一种液体工质加热器，其特征在于，所述圆柱的外圆柱面轴向长度200mm，加工出11圈截面积为208mm²螺旋形流道进行流动换热。

4.如权利要求1或2所述的一种液体工质加热器，其特征在于，所述电热棒为8个，均匀分布在加热芯体紧靠流道的圆周上。