CN111720996A - 四级连续气体加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四级连续气体加热装置，包括安装基体，该安装基体上设有进气管和出气管，该进气管和出气管位于同一条水平线上，在所述进气管和出气管之间设有气体加热结构，在所述安装基体上对应所述气体加热结构的上端和下端的位置处分别设有能够对所述气体加热结构进行加热的加热元件；所述气体加热结构包括依次连通的一级加热结构、二级加热结构、三级加热结构和四级加热结构，该一级加热结构与所述进气管连通，该四级加热结构与所述出气管连通。本发明在加热过程中气体不需在加热结构内停留，实现了连续对气体进行加热，且加热效果更均匀、更好，同时本发明的装置整体结构简单、体积较小、成本更低，使用更方便快捷。

Description

四级连续气体加热装置
技术领域
本发明涉及气体加热技术领域，具体涉及一种四级连续气体加热装置。
背景技术
在工业加工以及高校实验室科研过程中，都需要用到加热气体作为加工和实验的条件。市场上现有的气体加热装置，其加热装置整体较大，成本较高。加热过程需要让气体在装置内静止停留一段时间，不能做到连续的加热并且受热均匀性不是很好。
因此，有必要提供一种新设计的气体加热装置。
发明内容
针对目前存在的技术问题，本发明提供一种四级连续气体加热装置，以解决现有技术中的各种问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种四级连续气体加热装置，包括安装基体，该安装基体上设有进气管和出气管，该进气管和出气管位于同一条水平线上，在所述进气管和出气管之间设有气体加热结构，在所述安装基体上对应所述气体加热结构的上端和下端的位置处分别设有能够对所述气体加热结构进行加热的加热元件；
所述气体加热结构包括依次连通的一级加热结构、二级加热结构、三级加热结构和四级加热结构，该一级加热结构与所述进气管连通，该四级加热结构与所述出气管连通。
作为优选，所述一级加热结构的一端与所述进气管连通，另一端通过第一连通部与所述二级加热结构连通，所述一级加热结构内设有一级第一流通通道、四个并排设置的一级第二流通通道和一级第三流通通道，且所述一级第二流通通道的流通方向与所述一级第一流通通道和一级第三流通通道的流通方向相垂直，气体依次经所述一级第一流通通道、一级第二流通通道和一级第三流通通道后进入所述二级加热结构。
如此设置，气体经一级第一流通通道进入一级第二流通通道和一级第三流通通道后被分散，流速变慢，加热效率提高。
作为优选，所述一级第二流通通道的截面积大于所述一级第一流通通道的截面积，所述一级第三流通通道的截面积大于所述一级第二流通通道的截面积。
如此设置，一级第一流通通道、一级第二流通通道和一级第三流通通道的截面积依次增大，气体在流通过程中流速变慢，加热效率也得到提高。
作为优选，所述一级第二流通通道的截面呈锥形，且其与所述一级第三流通通道相连通的一端的截面积大于其另一端的截面积。
如此设置，一级第二流通通道的截面呈锥形且前小后大，这样气体在流通过程中的流速也会变慢，进而相应的加热时间变长，加热效果更均匀。
作为优选，所述二级加热结构的一端与所述第一连通部连通，另一端通过第二连通部与所述三级加热结构连通，该二级加热结构内设有二级第一流通通道、六个并排设置的二级第二流通通道和二级第三流通通道，且所述二级第二流通通道的流通方向与所述二级第一流通通道和二级第三流通通道的流通方向相垂直，气体依次经所述二级第一流通通道、二级第二流通通道和二级第三流通通道后进入所述三级加热结构。
如此设置，从一级加热结构过来的气体进入二级加热结构后被分散的更多，气体流速再次降低，提高了加热效果。
作为优选，所述二级第二流通通道的截面积大于所述二级第一流通通道的截面积，所述二级第三流通通道的截面积大于所述二级第二流通通道的截面积。
如此设置，气体在进入二级加热结构中被再次分散的同时，由于二级第一流通通道、二级第二流通通道和二级第三流通通道的截面积由小变大，气体再次降低流速，提高了加热效果。
作为优选，所述二级第二流通通道的截面呈锥形，且其与所述二级第三流通通道相连通的一端的截面积大于其另一端的截面积。
如此设置，通过锥形截面的设置，气体在经过二级第二流通通道时，流速再次变慢，气体加热效果更均匀。
作为优选，所述三级加热结构的一端与所述第二连通部，其另一端通过三个第三连通部与所述四级加热结构连通，所述三级加热结构内设有三级第一流通通道、七个并排设置的三级第二流通通道和三级第三流通通道，且该三级第二流通通道的流通方向与所述三级第一流通通道和三级第三流通通道的流通方向相垂直，气体依次经过所述三级第一流通通道、三级第二流通通道和三级第三流通通道后进入所述四级加热结构。
如此设置，从二级加热结构出来的气体进入三级加热结构后被再次分散，且比在二级加热结构中分散的更多，再一次的将低了气体流速，提高了加热效果。
作为优选，所述四级加热结构包括上板和下板，该上板和下板之间围成四级流通通道，该四级流通通道的一端与所述第三连通部连通，其另一端与所述出气管连通，同时，所述上板和下板上的对应位置处统一向下凹陷形成凹陷区，该凹陷区内设电加热管。
如此设置，气体进入四级加热结构后变成很薄的气体层，且凹陷区也增加了气体的传热表面积，同时，在凹陷区内设电加热管，这样可以更好的吸收电加热管发出的热量，以此增强气体加热效果。
作为优选，所述凹陷区的纵向截面呈等腰梯形。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明使用时，先打开加热元件对加热结构进行预热，然后从进气管通入气体，气体依次经过一级加热结构、二级加热结构、三级加热结构和四级加热结构进行加热，最后经出气管排出，加热过程中气体不需在加热结构内停留，实现了连续对气体进行加热，且加热效果更均匀、更好，同时本发明的装置整体结构简单、体积较小、成本更低，使用更方便快捷。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的A-A向视图；
图3为图1中的I处局部放大图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如附图1-附图3所示的四级连续气体加热装置，包括安装基体1，为方便移动，在安装基体1下端设轮子7，该安装基体1上设有进气管2和出气管3，从图1可看到，进气管2安装在安装基体1的左侧，出气管3安装在安装基体1 的右侧，该进气管2和出气管3位于同一条水平线上，在进气管2和出气管3 上均设置有控制阀和压力计，在进气管2和出气管3之间设有气体加热结构4，在安装基体1上对应气体加热结构4的上端和下端的位置处分别设有能够对气体加热结构4进行加热的加热元件5。
从图2参考图1可看出，上述气体加热结构包括依次连通的一级加热结构 41、二级加热结构42、三级加热结构43和四级加热结构6，该一级加热结构41 与进气管2连通，该四级加热结构6与出气管3连通。加热元件5可覆盖整个加热结构4，也可只覆盖一级加热结构41、二级加热结构42和三级加热结构43。本实施例中加热元件5覆盖了一级加热结构41、二级加热结构42和三级加热结构43。
一级加热结构41内设有一级第一流通通道411、四个并排设置的一级第二流通通道412和一级第三流通通道413，且一级第二流通通道412的流通方向与一级第一流通通道411和一级第三流通通道413的流通方向相垂直，一级第一流通通道411与进气管2连通了，一级第二流通通道412的一端与一级第一流通通道411连通，另一端与一级第三流通通道413连通。一级第二流通通道412 的截面积大于一级第一流通通道411的截面积，一级第三流通通道413的截面积大于一级第二流通通道412的截面积。一级第二流通通道412的截面呈锥形，且其与一级第三流通通道413相连通的一端的截面积大于其另一端的截面积。气体依次经一级第一流通通道411、一级第二流通通道412和一级第三流通通道 413后进入二级加热结构42。一级第三流通通道413通过第一连通部71与二级加热结构42连通。
二级加热结构42内设有二级第一流通通道421、六个并排设置的二级第二流通通道422和二级第三流通通道423，且二级第二流通通道422的流通方向与二级第一流通通道421和二级第三流通通道423的流通方向相垂直，二级第二流通通道422的一端与二级第一流通通道421连通，另一端与二级第三流通通道423连通，二级第一流通通道421与第一连通部71连通，二级第三流通通道 423通过第二连通部72与三级加热结构43连通。二级第二流通通道422的截面积大于二级第一流通通道421的截面积，二级第三流通通道423的截面积大于二级第二流通通道422的截面积。同时，二级第二流通通道422的截面呈锥形，且其与二级第三流通通道423相连通的一端的截面积大于其另一端的截面积。气体依次经二级第一流通通道421、二级第二流通通道422和二级第三流通通道 423后进入三级加热结构43。
三级加热结构43内设有三级第一流通通道431、七个并排设置的三级第二流通通道432和三级第三流通通道433，且该三级第二流通通道432的流通方向与三级第一流通通道431和三级第三流通通道433的流通方向相垂直，三级第一流通通道431与第二连通部72连通，三级第三流通通道433与四级加热结构 6连通。气体依次经过三级第一流通通道431、三级第二流通通道432和三级第三流通通道433后进入四级加热结构6。
四级加热结构6包括上下设置上板61和下板62，该上板61和下板62之间围成四级流通通道63，该四级流通通道63的一端与第三连通部73连通，其另一端与出气管3连通，同时，上板61和下板62上的对应位置处统一向下凹陷形成凹陷区64，本实施例中，凹陷区64共有三个，且凹陷区64的纵向截面呈等腰梯形，在凹陷区64内设电加热管65。
同时本实施例中，一级加热结构41、二级加热结构42、三级加热结构43 和四级加热结构6的外形尺寸是相同的。
本发明的原理及使用过程如下：
先打开加热元件5，对加热结构4进行预热。带压气体从进气管2进入一级加热结构41中，一级第二流通通道412有四个，气体经一级第一流通通道411 进入一级第二流通通道412后被分散，且一级第一流通通道411、一级第二流通通道412和一级第三流通通道413的横截面积由小变大，气体被分散而且流速变慢，分散后气体加热效率更大，流速变慢，加热时间变长；
然后气体进入二级加热结构42，此结构有六个二级第二流通通道422，通道数增加，气体更加分散，加热效果更好，且二级第一流通通道421、二级第二流通通道422和二级第三流通通道423的横截面积也是逐渐增加，增加加热时间，提高了加热效果；
然后气体进入三级加热结构43，此结构有七个三级第二流通通道432，气体分散得更多，加热效果更好，同时，通道横截面积相比之前的加热结构更小，使加热后的气体流速变大，减少在非加热区域的停留时间，保证加热效果的稳定性；
气体在进入四级加热结构6后变成很薄的气体层，且凹陷区也增加了气体的传热表面积，同时，在凹陷区内设电加热管，这样可以更好的吸收电加热管发出的热量，以此增强气体加热效果。因此本发明通过该四级加热结构后气体加热效果更均匀、更稳定，加热效率也更高。
以上描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种四级连续气体加热装置，其特征在于：包括安装基体(1)，该安装基体(1)上设有进气管(2)和出气管(3)，该进气管(2)和出气管(3)位于同一条水平线上，在所述进气管(2)和出气管(3)之间设有气体加热结构(4)，在所述安装基体(1)上对应所述气体加热结构(4)的上端和下端的位置处分别设有能够对所述气体加热结构(4)进行加热的加热元件(5)；
所述气体加热结构包括依次连通的一级加热结构(41)、二级加热结构(42)、三级加热结构(43)和四级加热结构(6)，该一级加热结构(41)与所述进气管(2)连通，该四级加热结构(6)与所述出气管(3)连通。
2.根据权利要求1所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述一级加热结构(41)的一端与所述进气管(2)连通，另一端通过第一连通部(71)与所述二级加热结构(42)连通，所述一级加热结构(41)内设有一级第一流通通道(411)、四个并排设置的一级第二流通通道(412)和一级第三流通通道(413)，且所述一级第二流通通道(412)的流通方向与所述一级第一流通通道(411)和一级第三流通通道(413)的流通方向相垂直，气体依次经所述一级第一流通通道(411)、一级第二流通通道(412)和一级第三流通通道(413)后进入所述二级加热结构(42)。
3.根据权利要求2所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述一级第二流通通道(412)的截面积大于所述一级第一流通通道(411)的截面积，所述一级第三流通通道(413)的截面积大于所述一级第二流通通道(412)的截面积。
4.根据权利要求3所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述一级第二流通通道(412)的截面呈锥形，且其与所述一级第三流通通道(413)相连通的一端的截面积大于其另一端的截面积。
5.根据权利要求2所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述二级加热结构(42)的一端与所述第一连通部(71)连通，另一端通过第二连通部(72)与所述三级加热结构(43)连通，该二级加热结构(42)内设有二级第一流通通道(421)、六个并排设置的二级第二流通通道(422)和二级第三流通通道(423)，且所述二级第二流通通道(422)的流通方向与所述二级第一流通通道(421)和二级第三流通通道(423)的流通方向相垂直，气体依次经所述二级第一流通通道(421)、二级第二流通通道(422)和二级第三流通通道(423)后进入所述三级加热结构(43)。
6.根据权利要求5所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述二级第二流通通道(422)的截面积大于所述二级第一流通通道(421)的截面积，所述二级第三流通通道(423)的截面积大于所述二级第二流通通道(422)的截面积。
7.根据权利要求6所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述二级第二流通通道(422)的截面呈锥形，且其与所述二级第三流通通道(423)相连通的一端的截面积大于其另一端的截面积。
8.根据权利要求5所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述三级加热结构(43)的一端与所述第二连通部(72)，其另一端通过三个第三连通部(73)与所述四级加热结构(6)连通，所述三级加热结构(43)内设有三级第一流通通道(431)、七个并排设置的三级第二流通通道(432)和三级第三流通通道(433)，且该三级第二流通通道(432)的流通方向与所述三级第一流通通道(431)和三级第三流通通道(433)的流通方向相垂直，气体依次经过所述三级第一流通通道(431)、三级第二流通通道(432)和三级第三流通通道(433)后进入所述四级加热结构(6)。
9.根据权利要求8所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述四级加热结构(6)包括上板(61)和下板(62)，该上板(61)和下板(62)之间围成四级流通通道(63)，该四级流通通道(63)的一端与所述第三连通部(73)连通，其另一端与所述出气管(3)连通，同时，所述上板(61)和下板(62)上的对应位置处统一向下凹陷形成凹陷区(64)，该凹陷区(64)内设电加热管(65)。
10.根据权利要求9所述的四级连续气体加热装置，其特征在于：所述凹陷区(64)的纵向截面呈等腰梯形。
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