CN110411209A - 一种熔盐加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔盐加热装置，包括：坩埚,在坩埚的外部套设有外锅体,坩埚与外锅体之间形成为加热空腔；外锅体具有内壁及外壁,内壁与外壁在外锅体的端面相交且闭合使得内壁及外壁间形成中空的保温空腔；加热空腔中设置有加热装置,对坩埚中的熔盐进行加热。本发明提供的一种熔盐加热装置避免加热器直接接触熔盐，有效提高加热器使用寿命；结构简单，便于安装维护。

Description

一种熔盐加热装置

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别涉及一种熔盐加热装置。

背景技术

熔盐作为一种高效储热材料，具有工作温度范围广，高稳定性，流动性好等特点，目前被广泛用作传、储热介质。目前常使用的熔盐为硝酸钠和硝酸钾的混合物，由于熔盐的熔点较高，在使用前需要对熔盐进行加热化盐，主要的方式有蒸汽加热、电加热等方式，同时在运行过程中，还需对熔盐储罐进行辅助电加热。

目前对熔盐进行加热常用的方式如专利CN.203837264.U所公开的一种通过外置式的加热炉对熔盐储罐中的熔盐进行循环加热装置，由于增加了熔盐泵作为驱动装置，从而使系统操作起来更复杂，还有一种加热方式如专利CN.203459054.U所公开的一种通过加热器直接插入到熔盐罐中对熔盐进行直接加热，该方式过程简单，显著降低了能耗成本。

现有技术存在的问题如下:

(1)外置式加热熔盐的方式由于增加了熔盐泵及加热炉，熔盐储罐中还设置有电伴热，使该装置存在结构复杂、造价昂贵，为了防止熔盐储罐中的熔盐凝固，维修困难等问题。

(2)采用直接加热方式加热熔盐需要将加热器直接布置在熔盐中，加热器容易被熔盐腐蚀，导致加热器的使用寿命严重缩短，同时加热器更换、安装和维护均不方便。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种熔盐加热装置，包括：

坩埚,在坩埚的外部套设有外锅体,坩埚与外锅体之间形成为加热空腔；外锅体具有内壁及外壁,内壁与外壁在外锅体的端面相交且闭合使得内壁及外壁间形成中空的保温空腔；加热空腔中设置有加热装置,对坩埚中的熔盐进行加热。

通过这样的结构，一方面，采用间接加热方式，避免加热器直接接触熔盐，从而避免了加热器被熔盐腐蚀，有效提高换热器使用寿命；另一方面，通过设置保温空腔，还能防止加热空腔内的热量散失，提高加热的热效率。

进一步地，坩埚与外锅体之间设置密封件使得加热空腔密闭。

需要说明的，密封件可以根据坩埚的形状大小采用不同的形式，例如，熔盐坩埚上端由凸台支撑并固定，坩埚与上部端盖可以通过密封圈进行密封。

较佳地，坩埚的底部设置有托架，托架设置在外锅体内腔的底部，用于支撑坩埚。

通过这样的机构，使得坩埚与外锅体之间不能直接接触，避免热量的散失。

进一步地，坩埚具有端盖。

更进一步地，还包括坩埚热电偶，插设于端盖上；坩埚热电偶的尾端测点位置位于坩埚中轴线处，坩埚热电偶的头端通过电气线连接控制柜，通过与加热装置的控制线路互锁以控制坩埚加热到设定的温度。

需要说明的是，所谓互锁是指：不同组热电偶数据采集的相互校对，即加热热电偶与坩埚热电偶间数据的相互校对，主要目的在于精确控制坩埚的加热温度。

较佳地，坩埚热电偶为两支，其尾端侧度阿伯位置分别位于坩埚中轴线处深度的1/3和2/3处。

通过这样的结构，采用两支热电偶所测温度的平均值作为熔盐的温度。

进一步地，加热装置分为加热段和非加热段，加热段位于加热空腔中，非加热段位于保温空腔中。

更进一步地，外锅体的外壁上设置有装维修盖板。

通过这样的结构，方便更换位于加热空腔中的加热器。

较佳地，还包括加热热电偶，加热热电偶穿过外锅体，其尾端测点位于加热空腔中。

较佳地，外壁面由不锈钢制成。

与现有技术相比较，本发明所提供的一种熔盐加热装置具有以下优点：

(1)避免加热器直接接触熔盐，有效提高加热器使用寿命；

(2)可以有效避免高温下由于熔盐分解导致的线路的腐蚀破坏，提高设备寿命；

(3)采用可拆卸式加热器安装方式，便于加热器的安装以及维护。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了符合本发明的装置和方法的实施方案，并与详细描述一起用于解释符合本发明的优点和原理。

图1是本发明的一个较佳实施例的熔盐加热装置的结构示意图。

附图标记说明

1-坩埚

2-外锅体

3-加热装置

4-密封件

5-凸台

6-端盖

7-坩埚热电偶

8-维修盖板

9-加热热电偶

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。然而，本发明并不局限于以下描述的实施方式。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，且本发明的技术理念可以与其他公知技术或与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

如无特别说明，本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定，而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地，本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数，并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地，除非是有特定的数量量词修饰的名词，否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式，在该技术方案中既可以包括单数个该技术特征，也可以包括复数个该技术特征。

在以上具体实施例的说明中，方位术语“上”、“下”、”左”、“右”、“顶”、“底”、“竖向”、“横向”和“侧向”等的使用仅仅出于便于描述的目的，而不应视为是限制性的。

本发明的一个较佳实施例提供了一种熔盐加热装置。如图1所示，该熔盐加热装置包括：坩埚1,在坩埚1的外部套设有外锅体2,坩埚1与外锅体2之间形成为加热空腔R；外锅体2具有内壁及外壁,内壁与外壁在外锅体的端面相交且闭合使得内壁及外壁间形成中空的保温空腔W；加热空腔W中设置有加热装置3,对坩埚1中的熔盐进行加热。

具体地，本实施例中加热装置采用电加热器3，若干个电加热器3沿坩埚1的四周均匀布置。为了控制方便可将电加热器3分组串联或并联进行控制。坩埚1与外锅体2之间设置密封件4使得加热空腔R密闭。密封件4可以根据坩埚的形状大小采用不同的形式。坩埚1的底部设置有托架(图中未示出)，托架设置在外锅体2内腔的底部，用于支撑坩埚1。坩埚1具有端盖6。在本实施例中，熔盐坩埚1上端由凸台5支撑并固定，坩埚1与上部端盖6可以通过密封圈4进行密封连接。

本实施例的熔盐加热装置，还包括一对坩埚热电偶7。为了实时检测熔盐坩埚1中熔盐的温度，将一对坩埚热电偶7插设于端盖6上；本实施例中是焊接在端盖上。两支坩埚热电偶7的尾端测点位置位于坩埚1中轴线处，其尾端测点位置分别位于坩埚1中轴线处深度的1/3和2/3处。这样，两支坩埚热电偶所测温度的平均值作为熔盐的温度。坩埚热电偶7的头端通过电气线连接控制柜，将温度显示到显示屏上，通过与加热装置3的控制线路互锁以控制坩埚1加热到设定的温度。互锁是指：不同组热电偶数据采集的相互校对，即加热热电偶与坩埚热电偶间数据的相互校对，主要目的在于精确控制坩埚的加热温度。

如图1所示，电加热器3分为加热段和非加热段，加热段位于加热空腔R中，非加热段位于保温空腔W中。外锅体1的外壁上设置有维修盖板8。维修盖板8通过螺纹连接的方式安装到外锅体2的外壁上。该外壁面由不锈钢制成。且外锅体2的内壁为也通过螺纹连接的方式安装有维修盖板(图中未示出)，以方便更换位于加热空腔中的电加热器。

本实施例中，还包括两支加热热电偶9，两支加热热电偶9穿过外锅体2，其尾端测点位于加热空腔R中。两支加热热电偶9的位置，一上一下，水平设置，两者位置分别位于外锅体2高度的1/3和2/3处，所测得温度平均值作为加热空腔R的温度，该温度可以实时显示到控制柜的显示屏上。

该装置采用多个热电偶测温，将加热空腔、坩埚熔盐分别进行温度数据采集，通过编写互锁程序，保证加热器升温以及保温的稳定可靠。

保温空腔W主要起到防止加热空腔R内的热量散失到空气中的作用，其内填充足够的保温材料，电加热器2的电气线路在保温空腔W内与电加热器2的接线端连接。

本发明的另一个较佳实施例提供了一种熔盐加热装置，与上述实施例不同之处在于，坩埚1没有设置凸台5，端盖6的下端面上设置有环形卡槽，卡槽的外围设置有密封圈4，当端盖6放置于坩埚的开口处时，所述坩埚的锅沿正好插入卡槽，密封圈4恰好位于坩埚的外壁与外锅体的内壁之间，从而形成密闭的加热空腔R。

在上述各较佳实施例中，加热装置3为电加热器，设置的方式为沿坩埚1的四周均匀布置。但是，本发明并不仅限于此，本领域技术人员可以根据实际设计和使用需要，任意选择各种热源，各种形状的加热器，只要能安全地设置在加热空腔中为坩埚提供热能即可。

进一步，在上述各较佳实施例中，维修盖板8通过螺纹连接，但是，本发明并不仅限于此，本领域技术人员可以根据实际设计和使用需要，选择例如卡合连接等方式，只要能便于拆装密封即可。

更进一步，在上述各较佳实施例中，坩埚热电偶7和加热热电偶9的数量均为两支，但是，本发明并不仅限于此，本领域技术人员可以根据实际设计和使用需要，选择1支或多支进行测量。

与现有技术相比较，本发明所提供的一种熔盐加热装置具有以下优点：

(1)可以有效避免高温下由于熔盐分解导致的线路的腐蚀破坏，提高设备寿命；

(2)通过设置保温空腔，还能防止加热空腔内的热量散失，提高加热的热效率。

(3)采用可拆卸式加热器安装方式，便于加热器的安装以及维护。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种熔盐加热装置，其特征在于，包括坩埚,在所述坩埚的外部套设有外锅体,所述坩埚与所述外锅体之间形成为加热空腔；所述外锅体具有内壁及外壁,所述内壁与外壁在所述外锅体的端面相交且闭合使得所述内壁及外壁间形成中空的保温空腔；所述加热空腔中设置有加热装置,对所述坩埚中的熔盐进行加热。

2.根据权利要求1所述熔盐加热装置，其特征在于，所述坩埚与所述外锅体之间设置密封件使得所述加热空腔密闭。

3.根据权利要求1所述的熔盐加热装置，其特征在于，所述坩埚的底部设置有托架，所述托架设置在所述外锅体内腔的底部，用于支撑所述坩埚。

4.根据权利要求1所述的熔盐加热装置，其特征在于，所述坩埚具有端盖。

5.根据权利要求1所述的熔盐加热装置，其特征在于，还包括坩埚热电偶，插设于所述端盖上；所述坩埚热电偶的尾端测点位置位于所述坩埚中轴线处，所述坩埚热电偶的头端通过电气线连接控制柜，通过与所述加热装置的控制线路互锁以控制所述坩埚加热到设定的温度。

6.根据权利要求5所述的熔盐加热装置，其特征在于，所述坩埚热电偶为两支，其尾端测点位置分别位于所述坩埚中轴线处深度的1/3和2/3处。

7.根据权利要求6所述的熔盐加热装置，其特征在于，所述加热装置分为加热段和非加热段，所述加热段位于所述加热空腔中，所述非加热段位于所述保温空腔中。

8.根据权利要求1所述的熔盐加热装置，其特征在于，所述外锅体的外壁上设置有装维修盖板。

9.根据权利要求8所述的熔盐加热装置，其特征在于，还包括加热热电偶，所述加热热电偶穿过所述外锅体，其尾端测点位于所述加热空腔中。

10.根据权利要求9所述的所述的熔盐加热装置，其特征在于，所述外壁的壁面由不锈钢制成。