CN112524978A - 一种氮气加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氮气加热器：它包括内部具有储气空间的筒体及设置在筒体两端的氮气入口和氮气出口，所述筒体内设有至少一个换热管，所述换热管的一端与氮气入口连接，另一端与氮气出口连接；所述筒体上还设有与储气空间相连通的蒸汽入口和蒸汽出口，所述筒体内位于蒸汽入口和蒸汽出口之间设有多个互相平行设置的折流板，且相邻的两个折流板呈错位设置。通过水蒸汽与氮气的热交换来加热，在保证氮气能加热到足够温度的同时，又不至于氮气温度过高，避免对要清洗或烘干的精密器件造成损坏，同时还可以防止因氮气受热过度而导致其体积过度膨胀，进而避免引起筒体爆炸。

Description

一种氮气加热器
技术领域
本发明涉及加热装置技术领域，具体讲的是一种氮气加热器。
背景技术
氮气，化学式为N2，通常状况下是一种无色无味的气体，化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化。因此在工业生产加工中，经常会对氮气进行加热，用加热后的氮气气流冲洗或烘干一些精密器件，既简单方便又不会对产品造成腐蚀或损害。
目前，工业生产中常用的对氮气加热的装置是氮气电加热器，加热效率高且超使用方便。但是在对氮气进行加热时，由于氮气受热体积膨胀，且加热容器较为密封，一旦检测系统发生故障就容易出现物理性爆炸。另外，用来冲洗或烘干一些精密器件的氮气并不需要过高的加热温度，氮气电加热器性能得不到有效的利用，且氮气电加热器结构复杂、成本高昂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种结构简单、操作方便、成本低且能够避免加热筒体爆炸的一种氮气加热器。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的一种氮气加热器：它包括内部具有储气空间的筒体及设置在筒体两端的氮气入口和氮气出口，所述筒体内设有至少一个换热管，所述换热管的一端与氮气入口连接，另一端与氮气出口连接；所述筒体上还设有与储气空间相连通的蒸汽入口和蒸汽出口，所述筒体内位于蒸汽入口和蒸汽出口之间设有多个互相平行设置的折流板，且相邻的两个折流板呈错位设置。
作为优选，所述筒体包括第一连接部、换热部和第二连接部，所述换热部的一端与第一连接部连接，另一端与第二连接部连接；所述换热部的两端分别设有与其密封连接的固定管板，所述固定管板与每个折流板之间均设有一定距管，所述定距管用于定位折流板。
作为优选，所述氮气入口设置在筒体的第一连接部上，所述氮气出口设置在筒体的第二连接部上，所述换热管贯穿换热部两端的固定管板并与第一连接部和第二连接部相连通；所述蒸汽入口设置在所述换热部靠近氮气出口一端的顶部，所述蒸汽出口设置在所述换热部靠近氮气入口一端的底部。
作为优选，所述筒体内位于蒸汽入口的正下方设有一防冲板。
作为优选，所述氮气入口、氮气出口、蒸汽入口和蒸汽出口的端部均设有法兰凸缘盘。
作为优选，所述换热管的数量为30-38个，所述折流板的数量为4个。
作为优选，所述筒体的底部连接有两个呈对称设置的底座，每个底座的顶部均设有与筒体外轮廓相适配的弧形面。
作为优选，所述筒体的材质为保温材料或其内壁上涂布有保温材料。
采用以上结构后，本发明一种氮气加热器与现有技术相比，具有以下优点：
1、通过水蒸汽与氮气的热交换来加热，在保证氮气能加热到足够温度的同时，又不至于氮气温度过高，避免对要清洗或烘干的精密器件造成损坏，同时还可以防止因氮气受热过度而导致其体积过度膨胀，进而避免引起筒体爆炸。在筒体内位于蒸汽入口和蒸汽出口之间设置多个互相平行设置的折流板，水蒸气经过蒸汽入口进入，在折流板的导流作用下，呈曲线轨迹向前流动，能够充分地与换热管内的氮气进行热交换，提高氮气加热效率，减少能源消耗。
2、通过在固定管板与折流板之间设置定距管，可以保证每个折流板都能够定位准确，且可以根据实际需求调整定距管的长度。将筒体设置成由第一连接部、换热部和第二连接部组成，当筒体内出现故障或者需要调整定距管的长度的时候，可以轻松地对筒体进行拆分，方便维修或调整定距管长度，处理完后再将第一连接部、换热部和第二连接部用螺栓连接起来即可，操作简单方便。
3、将蒸汽入口设置在所述换热部靠近氮气出口一端的顶部，并将蒸汽出口设置在换热部靠近氮气入口一端的底部。这样设置后，经过水蒸气与氮气的热交换，位于氮气入口处的水蒸气温度较低，更适合预热刚进入的氮气；同时由于氮气出口靠近蒸汽入口，此处的水蒸气温度较高，可以保证输出的氮气有足够的温度。
4、在筒体内位于蒸汽入口的正下方设置防冲板，可以减缓水蒸气进入筒体时的冲击力，且可以使水蒸气从防冲板两侧导出，从而使水蒸气更均匀地分布在筒体内，提高热交换效率。
5、将筒体的材质设置为保温材料或在其内壁上涂布保温材料，可以减少热量的散失，提高效率、节约能源。
附图说明
图1为本发明一种氮气加热器的结构示意图。
图2为本发明一种氮气加热器的剖视结构示意图。
图3为本发明一种氮气加热器的另一剖视结构示意图。
如图所示：
1、筒体，2、储气空间，3、氮气入口，4、氮气出口，5、换热管，6、蒸汽入口，7、蒸汽出口，8、折流板，9、第一连接部，10、换热部，11、第二连接部，12、固定管板，13、定距管，14、防冲板，15、法兰凸缘盘，16、底座，17、弧形面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。同时术语“第一”、“第二”等只是为了区分各部件的名称，并没有主次关系，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1、图2和图3所示；
本发明公开了一种氮气加热器：它包括内部具有储气空间2的筒体1及设置在筒体1两端的氮气入口3和氮气出口4，所述筒体1内设有至少一个换热管5，所述换热管5的一端与氮气入口3连接，另一端与氮气出口4连接；所述筒体1上还设有与储气空间2相连通的蒸汽入口6和蒸汽出口7，所述筒体1内位于蒸汽入口6和蒸汽出口7之间设有多个互相平行设置的折流板8，且相邻的两个折流板8呈错位设置。
外界水蒸气从蒸汽入口6流入，并从蒸汽出口7流出；待加热的氮气从氮气入口3流入，并从氮气出口4流出。通过水蒸汽与氮气的热交换来加热，在保证氮气能加热到足够温度的同时，又不至于氮气温度过高，避免对要清洗或烘干的精密器件造成损坏，同时还可以防止因氮气受热过度而导致其体积过度膨胀，进而避免引起筒体1爆炸。在筒体1内位于蒸汽入口6和蒸汽出口7之间设置多个互相平行设置的折流板8，水蒸气经过蒸汽入口6进入，在折流板8的导流作用下，呈曲线轨迹向前流动，能够充分地与换热管5内的氮气进行热交换，提高氮气加热效率，减少能源消耗。
所述筒体1包括第一连接部9、换热部10和第二连接部11，所述换热部10的一端与第一连接部9通过法兰连接，另一端与第二连接部11通过法兰连接，且换热部10与第一连接部9和第二连接部11的连接处设有法兰垫，以保证密封连接；所述换热部10的两端分别设有与其密封连接的固定管板12，所述固定管板12与每个折流板8之间均设有一定距管13，所述定距管13用于定位折流板8。定距管13的一端与固定管板12螺纹连接，另一端与折流板8通过螺栓连接。
通过在固定管板12与折流板8之间设置定距管13，可以保证每个折流板8都能够定位准确，且可以根据实际需求调整定距管13的长度。将筒体1设置成由第一连接部9、换热部10和第二连接部11组成，当筒体1内出现故障或者需要调整定距管13的长度的时候，可以轻松地对筒体1进行拆分，方便维修或调整定距管13长度，处理完后再将第一连接部9、换热部10和第二连接部11用螺栓连接起来即可，操作简单方便。
所述氮气入口3设置在筒体1的第一连接部9上，所述氮气出口4设置在筒体1的第二连接部11上，所述换热管5贯穿换热部10两端的固定管板12并与第一连接部9和第二连接部11相连通；所述蒸汽入口6设置在所述换热部10靠近氮气出口4一端的顶部，所述蒸汽出口7设置在所述换热部10靠近氮气入口3一端的底部。
将蒸汽入口6设置在所述换热部10靠近氮气出口4一端的顶部，并将蒸汽出口7设置在换热部10靠近氮气入口3一端的底部。这样设置后，经过水蒸气与氮气的热交换，位于氮气入口3处的水蒸气温度较低，更适合预热刚进入的氮气；同时由于氮气出口4靠近蒸汽入口6，此处的水蒸气温度较高，可以保证输出的氮气有足够的温度。
再如图2所示，所述筒体1内位于蒸汽入口6的正下方设有一防冲板14，防冲板14的两侧均为敞开端。这样设置后，可以减缓水蒸气进入筒体1时的冲击力，且可以使水蒸气从防冲板14两侧导出，从而使水蒸气更均匀地分布在筒体1内，提高热交换效率。
所述氮气入口3、氮气出口4、蒸汽入口6和蒸汽出口7的端部均设有法兰凸缘盘15。这样设置可以方便氮气加热器与对应的管道进行连接。
所述换热管5的数量为30-38个，既保证换热管5内的氮气有足够的加热保障，又不至于换热管5数量过少而导致加热效率低下。所述折流板8的数量为4个，可以更好地对水蒸气导流，提高热交换效率。
再如图1、图2和图3所示，所述筒体1的底部连接有两个呈对称设置的底座16，每个底座16的顶部均设有与筒体1外轮廓相适配的弧形面17，所述筒体1底部与弧形面17相贴合。
所述筒体1的材质为保温材料或其内壁上涂布有保温材料。将筒体1的材质设置为保温材料或在其内壁上涂布保温材料(如岩棉保温毡)，可以减少热量的散失，提高效率、节约能源。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种氮气加热器，其特征在于：它包括内部具有储气空间(2)的筒体(1)及设置在筒体(1)两端的氮气入口(3)和氮气出口(4)，所述筒体(1)内设有至少一个换热管(5)，所述换热管(5)的一端与氮气入口(3)连接，另一端与氮气出口(4)连接；所述筒体(1)上还设有与储气空间(2)相连通的蒸汽入口(6)和蒸汽出口(7)，所述筒体(1)内位于蒸汽入口(6)和蒸汽出口(7)之间设有多个互相平行设置的折流板(8)，且相邻的两个折流板(8)呈错位设置。
2.根据权利要求1所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述筒体(1)包括第一连接部(9)、换热部(10)和第二连接部(11)，所述换热部(10)的一端与第一连接部(9)连接，另一端与第二连接部(11)连接；所述换热部(10)的两端分别设有与其密封连接的固定管板(12)，所述固定管板(12)与每个折流板(8)之间均设有一定距管(13)，所述定距管(13)用于定位折流板(8)。
3.根据权利要求2所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述氮气入口(3)设置在筒体(1)的第一连接部(9)上，所述氮气出口(4)设置在筒体(1)的第二连接部(11)上，所述换热管(5)贯穿换热部(10)两端的固定管板(12)并与第一连接部(9)和第二连接部(11)相连通；所述蒸汽入口(6)设置在所述换热部(10)靠近氮气出口(4)一端的顶部，所述蒸汽出口(7)设置在所述换热部(10)靠近氮气入口(3)一端的底部。
4.根据权利要求1所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述筒体(1)内位于蒸汽入口(6)的正下方设有一防冲板(14)。
5.根据权利要求1所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述氮气入口(3)、氮气出口(4)、蒸汽入口(6)和蒸汽出口(7)的端部均设有法兰凸缘盘(15)。
6.根据权利要求1所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述换热管(5)的数量为30-38个，所述折流板(8)的数量为4个。
7.根据权利要求1所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述筒体(1)的底部连接有两个呈对称设置的底座(16)，每个底座(16)的顶部均设有与筒体(1)外轮廓相适配的弧形面(17)。
8.根据权利要求1所述的一种氮气加热器，其特征在于：所述筒体(1)的材质为保温材料或其内壁上涂布有保温材料。
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