CN109931690A - 一种加热管道内流体介质的装置以及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业领域，尤其涉及一种加热管道内流体介质的装置以及加热方法。装置包含套筒(2)，所述的套筒，在套筒外边包含电磁感应线圈(3)，还包含位于套筒内部的金属导流格栅板，导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板会受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与导流金属格栅板换热，流体能够流经该导流金属格栅板，套筒两侧分别为介质入口和介质出口，电磁感应线圈连接电源。可以有效降低能源消耗，提高加热效率，是现在长距离输送流体提升介质温度的好方法。

Description

一种加热管道内流体介质的装置以及加热方法

技术领域

本发明涉及工业领域，尤其涉及一种加热管道内流体介质的装置以及加热方法。

背景技术

目前，传统企业的加热方式，是由电阻丝绕制，圈的内外双面发热，其内面(紧贴料筒部分)的热传导到料筒上，而外面的热量大部分散失到空气中，造成电能的直接损失、浪费。环境温度上升，由于热量大量散失，周围环境温度升高，尤其是夏天对生产环境影响很大，现场工作温度有的已经超过了45度，有些企业不得不采用空调降低温度，这又造成能源的二次浪费。

发明内容

发明的目的：为了提供一种效果更好的加热管道内流体介质的装置以及加热方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，装置包含套筒2，所述的套筒，在套筒外边包含电磁感应线圈3，还包含位于套筒内部的金属导流格栅板，导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板会受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与导流金属格栅板换热，流体能够流经该导流金属格栅板，套筒两侧分别为介质入口和介质出口，电磁感应线圈连接电源。

本发明进一步技术方案在于，所述的介质入口和介质出口各自包含连接法兰。

本发明进一步技术方案在于，所述的导流金属格栅板为蜂窝状。

本发明进一步技术方案在于，所述的电磁感应线圈3外部包覆有保温层5，保温层外部包含保护罩。

本发明进一步技术方案在于，所述的套筒口径大于两侧的介质入口和介质出口的部分的口径。

本发明进一步技术方案在于，所述的套筒为金属材质或者非金属材质。

本发明进一步技术方案在于，所述的套筒上包含螺旋凹陷，电磁感应线圈3位于凹陷中。

一种加热管道内流体介质的加热方法，其特征在于，利用如上任意一项所述的装置，包含如下步骤，

套筒在磁场中，如果是非金属有足够的承压能力保证流体在筒体内顺利流通；如果是金属套筒受到电磁感应产生的涡流而发热，增强传热效果；导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板的薄板受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与金属格栅薄板换热，增大其换热面积，提高传热量；

电磁加热利用电磁感应原理将电能转换成热能，由整流电路将 50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压，高速变化的电流通过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场磁力线通过金属时，会在金属体内产生无数的小旋涡流，使料筒等被加热物体本身自行高速发热，从而起到加热的效果；通过电力电子技术和电磁兼容技术，把220V或380V的交流电源整流、滤波、逆变成25-30KHZ的高频交变电流；使高频交变电流转换为高频交变磁场，磁场碰到金属料筒又转换为高频交变电流，而此电流使被加热设备直接从内部发热的一种加热。

本发明进一步技术方案在于，一种加热管道内流体介质的加热方法，其特征在于，绝缘隔热的保温层将热量锁在金属套筒内，可以将包裹在外面的线圈保持较低的温度，同时将套筒内的热量保持在套筒内，防止热量散发。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：可以有效降低能源消耗，提高加热效率，是现在长距离输送流体提升介质温度的好方法。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为发明内部结构透视示意图；

图2为发明内部结构侧面示意图；

其中：1.介质入口；2.套筒；3.电磁感应线圈；4.保护罩；5. 保温层；6.连接法兰；7.电源；8.金属导流格栅板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，装置包含套筒2，所述的套筒，在套筒外边包含电磁感应线圈3，还包含位于套筒内部的金属导流格栅板，导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板会受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与导流金属格栅板换热，流体能够流经该导流金属格栅板，套筒两侧分别为介质入口和介质出口，电磁感应线圈连接电源。套筒在磁场中，如果是非金属有足够的承压能力保证流体在筒体内顺利流通；如果是金属套筒受到电磁感应产生的涡流而发热，增强传热效果；导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板的薄板受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与金属格栅薄板换热，增大其换热面积，提高传热量。作为进一步的优选，所述的介质入口和介质出口各自包含连接法兰。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：通过法兰能够将本专利方便地安装在管道中。

所述的导流金属格栅板为蜂窝状。所述的蜂窝状即从侧面看包含多个口部，多个口部之间通过格栅板分开。

所述的电磁感应线圈3外部包覆有保温层5，保温层外部包含保护罩。

所述的套筒口径大于两侧的介质入口和介质出口的部分的口径。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：口径较大，则流体在此处会相对降速，因此能够和格栅板充分换热。

所述的套筒为金属材质或者非金属材质。

所述的套筒上包含螺旋凹陷，电磁感应线圈3位于凹陷中。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：电磁感应线圈3位于凹陷中就能和套筒充分接触，因此能够充分换热。

一种加热管道内流体介质的加热方法，利用如上任意一项所述的装置，包含如下步骤，

电磁加热利用电磁感应原理将电能转换成热能，由整流电路将 50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压，高速变化的电流通过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场磁力线通过金属时，会在金属体内产生无数的小旋涡流，使料筒等被加热物体本身自行高速发热，从而起到加热的效果；通过电力电子技术和电磁兼容技术，把220V或380V的交流电源整流、滤波、逆变成25-30KHZ的高频交变电流；使高频交变电流转换为高频交变磁场，磁场碰到金属料筒又转换为高频交变电流，而此电流使被加热设备直接从内部发热的一种加热。

本发明进一步技术方案在于，一种加热管道内流体介质的加热方法，其特征在于，绝缘隔热的保温层将热量锁在金属套筒内，可以将包裹在外面的线圈保持较低的温度，同时将套筒内的热量保持在套筒内，防止热量散发。

加热管道内流体介质的装置结构组成及工作原理：

电磁加热设备是一种利用电磁感应原理将电能转换成热能的电器，在电磁设备控制机芯内部，由整流电路将50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压，高速变化的电流通过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场磁力线通过金属时，会在金属体内产生无数的小旋涡流，使料筒等被加热物体本身自行高速发热，从而起到加热的效果。

电磁感应线圈，它是通过电力电子技术和电磁兼容技术，把220V 或380V的交流电源整流、滤波、逆变成25-30KHZ的高频交变电流。使高频交变电流转换为高频交变磁场，磁场碰到金属料筒又转换为高频交变电流，而此电流使被加热设备直接从内部发热的一种加热方式。它从根本上解决了电热片、电热圈等电阻式通过热传导方式加热的效率低下的问题。它的加热效率高达96％，使料筒外表温度由几百度降到几十度，同时还可充分利用螺杆摩擦热，使能源得到更加充分的利用。

套筒在磁场中，如果是非金属有足够的承压能力保证流体在筒体内顺利流通。如果是金属套筒受到电磁感应产生的涡流而发热，增强传热效果。

金属导流格栅板，优选薄板，导流金属格栅薄板在金属套筒内，蜂窝状的薄板受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与金属格栅薄板换热，增大其换热面积，提高传热量。

绝缘隔热的保温层，绝缘隔热保温层将热量锁在金属套筒内，可以将包裹在外面的线圈保持较低的温度，同时将套筒内的热量保持在套筒内，防止热量散发。

保护罩是为了保护电磁感应线圈而设置，防雨，防碰撞，防尘，主要起到保护作用。

外套筒可根据被加热介质的特性，压力等参数，设计成金属结构和非金属结构。内部加热格栅可以根据需要提升的温度要求，适当增加或减少，提高加热效率。外保温结构，减少被加热介质的散热量。

外防护装置，保护电磁感应线圈不受外力破坏。

本发明为加热管道内流体介质的装置，该技术具有下优点：

1、就地加热，保温容易，无烟道尾气浪费，热效率高。

2、无需建设占用较大面积的锅炉，管道和保温措施。

3、无须燃料运输，存储。输电比输燃料和热能，更高效低能，安全方便。

4、温度控制精度高，容易实现工艺自动控制。

5、行业适应范围广泛，特别是中等功率，分散用能场合。

6、无氧气燃烧，无烟道尾气和粉尘、氧化物污染排放。

7、符合城市"净、畅、宁、美"活动，无污染无扰民噪音。

电磁感应加热与传统电热丝加热比较，电磁感应加热具有许多优势。

本发明可以替代原有伴热带、电阻丝加热方式，热量聚集于加热体内部，外部热量耗散几乎没有。安装方便，温度提升效果明显。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种新型介质加热方法。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，装置包含套筒(2)，所述的套筒，在套筒外边包含电磁感应线圈(3)，还包含位于套筒内部的金属导流格栅板，导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板会受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与导流金属格栅板换热，流体能够流经该导流金属格栅板，套筒两侧分别为介质入口和介质出口，电磁感应线圈连接电源。

2.如权利要求1所述的一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，所述的介质入口和介质出口各自包含连接法兰。

3.如权利要求1所述的一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，所述的导流金属格栅板为蜂窝状。

4.如权利要求1所述的一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，所述的电磁感应线圈(3)外部包覆有保温层(5)，保温层外部包含保护罩。

5.如权利要求1所述的一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，所述的套筒口径大于两侧的介质入口和介质出口的部分的口径。

6.如权利要求1所述的一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，所述的套筒为金属材质或者非金属材质。

7.如权利要求1所述的一种加热管道内流体介质的装置，其特征在于，所述的套筒上包含螺旋凹陷，电磁感应线圈(3)位于凹陷中。

8.一种加热管道内流体介质的加热方法，其特征在于，利用权利要求1-7任意一项所述的装置，包含如下步骤，

套筒在磁场中，如果是非金属有足够的承压能力保证流体在筒体内顺利流通；如果是金属套筒受到电磁感应产生的涡流而发热，增强传热效果；导流金属格栅板在金属套筒内，导流金属格栅板的薄板受到电磁感应的涡流而发热，流体流经过程中与金属格栅薄板换热，增大其换热面积，提高传热量；

电磁加热利用电磁感应原理将电能转换成热能，由整流电路将50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压，高速变化的电流通过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场磁力线通过金属时，会在金属体内产生无数的小旋涡流，使料筒等被加热物体本身自行高速发热，从而起到加热的效果；通过电力电子技术和电磁兼容技术，把220V或380V的交流电源整流、滤波、逆变成25-30KHZ的高频交变电流；使高频交变电流转换为高频交变磁场，磁场碰到金属料筒又转换为高频交变电流，而此电流使被加热设备直接从内部发热的一种加热。

9.如权利要求8所述的一种加热管道内流体介质的加热方法，其特征在于，一种加热管道内流体介质的加热方法，其特征在于，绝缘隔热的保温层将热量锁在金属套筒内，可以将包裹在外面的线圈保持较低的温度，同时将套筒内的热量保持在套筒内，防止热量散发。