CN112856804B - 一种高效节能型防爆电加热器 - Google Patents

一种高效节能型防爆电加热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效节能型防爆电加热器，包括防爆接线盒，所述防爆接线盒为一端开口的筒体结构，防爆接线盒内设有若干防爆腔，防爆接线盒外侧设有多个电源接口，防爆腔的左侧设有防爆盖，防爆盖与防爆接线盒开口端相配合对防爆腔进行密封，所述防爆接线盒的右侧设有冷却腔，本发明利用流体本身对加热元件一、加热元件二和加热元件三的连接管进行冷却，减小对防爆接线盒内的影响，同时，可根据介质所需要达到的最终温度，选择合适数目的加热元件一、加热元件二和加热元件三进行工作，利用内部气压的变化，通过高压腔的设置，合理的控制内部流体的流动，避免了因行程过长而导致的相应缓慢的问题，起到防爆的作用。

Description

一种高效节能型防爆电加热器
技术领域
本发明涉及电加热设备技术领域，具体是一种高效节能型防爆电加热器。
背景技术
防爆电加热器是一种用于防爆场合的以电力转换为热能的一种设备。近年来，在石油、化工的生产、储运领域里，经常需要对原油或化工液体介质进行加热稀释，增强其流动性，同时要求具有一定的防爆性能。
现有的防爆电加热器在对流体加热的过程中，由于加热路径长，导致内部温度变化较快时，来不及响应导致局部温度过高，损耗加热器件，而且，加热器的温度传导到防爆盒内，安全性低。因此，本发明提供了一种高效节能型防爆电加热器，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效节能型防爆电加热器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高效节能型防爆电加热器，包括防爆接线盒，所述防爆接线盒为一端开口的筒体结构，防爆接线盒内设有若干防爆腔，防爆接线盒外侧设有多个电源接口，防爆腔的左侧设有防爆盖，防爆盖与防爆接线盒开口端相配合对防爆腔进行密封，所述防爆接线盒的右侧设有冷却腔，冷却腔连接流体进口一，冷却腔的右侧设有加热腔，冷却腔内设有螺旋壳，将冷却腔分割成螺旋状的通道，通道内从中心到外侧沿螺旋线设有若干加热元件一，加热元件二和加热元件三，加热元件一，加热元件二和加热元件三贯穿隔热板，加热元件一，加热元件二和加热元件三在加热腔内为加热管，对流体进行加热；
所述隔热板的中部设有中心管，中心管的右端设有喷口，所述加热元件一的右端加热管为双螺旋管，双螺旋管位于隔热筒一内，隔热筒一的外侧设有隔热筒二，隔热筒二与隔热筒一之间均匀分布有若干加热元件二的加热管，隔热筒二的外侧设有隔热筒三，隔热筒二与隔热筒三之间均匀分布有若干加热元件三的加热管，所述隔热筒一的右端和隔热筒二的左端均开设有通孔，通孔处安装有均化网，帮助气流通过，所述隔热筒三的右端中部连接流体出口，所述中心管的右侧、隔热筒二的均化网处、涡轮处和流体出口处均安装有温度传感器，对流体的温度进行检测，给合理分配加热元件提供参考；
所述隔热筒三的外侧设有高压腔，高压腔的右侧连通流体进口二，所述高压腔内设有螺旋隔板，螺旋隔板将高压腔分割成螺旋状的通道，高压腔的左侧连接进气管，进气管贯穿隔热筒二和隔热筒三后连接隔热筒一，用于流体进口一处压力不足时进行补偿；
所述中心管的右端外侧均匀设有出口，且中心管内滑动连接有活塞一，活塞一与中心管的右端内侧之间设有弹簧一，活塞一的右侧连接连动杆，连动杆贯穿中心管后连接活塞二，活塞二滑动连接在进气管的端部，且活塞二的左侧通过弹簧二与进气管的内壁连接，当隔热筒一内的温度升高过快时，内部压力急剧升高，来不及通过均化网排出，就会沿着喷口回流到冷却腔内，此时，流体进口一来不及相应，弹簧一带动活塞一左移，封住中心管，进而通过连动杆带动活塞二压缩弹簧二，进气管打开，高压的气流进入隔热筒一内，帮助内部高温流体排出，防止内部温度过高烧坏加热元件，再通过温度传感器的反馈控制流体进口一加大气压或者降低加热元件一的功率，起到防爆的作用。
作为本发明进一步的方案，所述加热元件一，加热元件二和加热元件三的外侧均设有套管，所述套管一端与防爆接线盒密封连接且其另一端穿过冷却腔与隔热板密封连接。
作为本发明再进一步的方案，所述加热元件一，加热元件二和加热元件三的左侧分别位于不同的防爆腔内，且加热元件一，加热元件二和加热元件三并联连接控制器，分别进行控制。
作为本发明再进一步的方案，所述加热元件二和加热元件三的加热管均为L型的双向管组成，方便单独进行控制和更换。
作为本发明再进一步的方案，所述隔热筒二的右端内壁上安装有涡轮，涡轮的转轴贯穿隔热筒二，且转轴的右端连接有风叶，转轴转动连接在隔热筒二上，通过涡轮和风叶进一步分散和均衡气流，使得加热更均匀。
作为本发明再进一步的方案，所述流体进口二处安装有高压泵和压力表，用于保持高压腔内的压力。
作为本发明再进一步的方案，所述隔热板的右侧固定有三圈均匀设置的卡接块，卡接块分别对应隔热筒一、隔热筒二、隔热筒三和高压腔的内壁，且卡接块的内侧均卡接有保温环。
作为本发明再进一步的方案，所述保温环上设有凸块，凸块分别卡接在隔热筒一、隔热筒二、隔热筒三和高压腔的内壁上。
作为本发明再进一步的方案，所述隔热筒一、隔热筒二、隔热筒三和高压腔均通过螺栓固定在隔热板上，拆卸和更换方便。
作为本发明再进一步的方案，所述卡接块和保温环与隔热筒一、隔热筒二、隔热筒三和高压腔的内壁接触面均为斜面，且两斜面之间的夹角为锐角，安装更方便。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明利用流体本身对加热元件一、加热元件二和加热元件三的连接管进行冷却，减小对防爆接线盒内的影响。
2、本发明可根据介质所需要达到的最终温度，选择合适数目的加热元件一、加热元件二和加热元件三进行工作。
3、本发明利用内部气压的变化，通过高压腔的设置，合理的控制内部流体的流动，避免了因行程过长而导致的相应缓慢的问题，起到防爆的作用。
附图说明
图1为一种高效节能型防爆电加热器的结构示意图。
图2为一种高效节能型防爆电加热器中冷却腔的左视结构示意图。
图3为一种高效节能型防爆电加热器中卡接块的局部结构示意图。
图4为一种高效节能型防爆电加热器中连动杆的结构示意图。
图5为一种高效节能型防爆电加热器中加热元件一加热管的结构示意图。
图6为一种高效节能型防爆电加热器中加热元件二加热管的结构示意图。
图中：1、防爆接线盒；2、加热腔；3、防爆腔；4、电源接口；5、防爆盖；6、冷却腔；7、套管；8、加热元件一；9、加热元件二；10、加热元件三；11、螺旋壳；12、流体进口一；13、流体进口二；14、高压腔；15、流体出口；16、中心管；17、喷口；18、活塞一；19、连动杆；20、活塞二；21、进气管；22、螺旋隔板；23、隔热筒一；24、隔热筒二；25、隔热筒三；26、温度传感器；27、均化网；28、涡轮；29、保温环；30、螺栓；31、卡接块；32、弹簧一；33、弹簧二；34、隔热板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种高效节能型防爆电加热器，包括防爆接线盒1，所述防爆接线盒1为一端开口的筒体结构，防爆接线盒1内设有若干防爆腔3，防爆接线盒1外侧设有多个电源接口4，防爆腔3的左侧设有防爆盖5，防爆盖5与防爆接线盒1开口端相配合对防爆腔3进行密封，所述防爆接线盒1的右侧设有冷却腔6，冷却腔6连接流体进口一12，冷却腔6的右侧设有加热腔2，冷却腔6内设有螺旋壳11，将冷却腔6分割成螺旋状的通道，通道内从中心到外侧沿螺旋线设有若干加热元件一8，加热元件二9和加热元件三10，所述加热元件一8，加热元件二9和加热元件三10的外侧均设有套管7，加热元件一8，加热元件二9和加热元件三10贯穿隔热板34，加热元件一8，加热元件二9和加热元件三10在加热腔2内为加热管，对流体进行加热，所述加热元件一8，加热元件二9和加热元件三10的左侧分别位于不同的防爆腔3内，且加热元件一8，加热元件二9和加热元件三10并联连接控制器，分别进行控制，所述套管7一端与防爆接线盒1密封连接且其另一端穿过冷却腔6与隔热板34密封连接；
所述隔热板34的中部设有中心管16，中心管16的右端设有喷口17，所述加热元件一8的右端加热管为双螺旋管，双螺旋管位于隔热筒一23内，隔热筒一23的外侧设有隔热筒二24，隔热筒二24与隔热筒一23之间均匀分布有若干加热元件二9的加热管，隔热筒二24的外侧设有隔热筒三25，隔热筒二24与隔热筒三25之间均匀分布有若干加热元件三10的加热管，所述加热元件二9和加热元件三10的加热管均为L型的双向管组成，方便单独进行控制和更换，所述隔热筒一23的右端和隔热筒二24的左端均开设有通孔，通孔处安装有均化网27，帮助气流通过，所述隔热筒三25的右端中部连接流体出口15，所述隔热筒二24的右端内壁上安装有涡轮28，涡轮28的转轴贯穿隔热筒二24，且转轴的右端连接有风叶，转轴转动连接在隔热筒二24上，通过涡轮28和风叶进一步分散和均衡气流，使得加热更均匀，所述中心管16的右侧、隔热筒二24的均化网27处、涡轮28处和流体出口15处均安装有温度传感器26，对流体的温度进行检测，给合理分配加热元件提供参考；
所述隔热筒三25的外侧设有高压腔14，高压腔14的右侧连通流体进口二13，且流体进口二13处安装有高压泵和压力表，用于保持高压腔14内的压力，所述高压腔14内设有螺旋隔板22，螺旋隔板22将高压腔14分割成螺旋状的通道，高压腔14的左侧连接进气管21，进气管21贯穿隔热筒二24和隔热筒三25后连接隔热筒一23，用于流体进口一12处压力不足时进行补偿，所述隔热板34的右侧固定有三圈均匀设置的卡接块31，卡接块31分别对应隔热筒一23、隔热筒二24、隔热筒三25和高压腔14的内壁，且卡接块31的内侧均卡接有保温环29，保温环29上设有凸块，凸块分别卡接在隔热筒一23、隔热筒二24、隔热筒三25和高压腔14的内壁上，所述隔热筒一23、隔热筒二24、隔热筒三25和高压腔14均通过螺栓30固定在隔热板34上，拆卸和更换方便，所述卡接块31和保温环29与隔热筒一23、隔热筒二24、隔热筒三25和高压腔14的内壁接触面均为斜面，且两斜面之间的夹角为锐角，安装更方便；
所述中心管16的右端外侧均匀设有出口，且中心管16内滑动连接有活塞一18，活塞一18与中心管16的右端内侧之间设有弹簧一32，活塞一18的右侧连接连动杆19，连动杆19贯穿中心管16后连接活塞二20，活塞二20滑动连接在进气管21的端部，且活塞二20的左侧通过弹簧二33与进气管21的内壁连接，当隔热筒一23内的温度升高过快时，内部压力急剧升高，来不及通过均化网27排出，就会沿着喷口17回流到冷却腔6内，此时，流体进口一12来不及相应，弹簧一32带动活塞一18左移，封住中心管16，进而通过连动杆19带动活塞二20压缩弹簧二33，进气管21打开，高压的气流进入隔热筒一23内，帮助内部高温流体排出，防止内部温度过高烧坏加热元件，再通过温度传感器26的反馈控制流体进口一12加大气压或者降低加热元件一8的功率，起到防爆的作用。
本发明的工作原理是：使用时，将流体进口一12和流体进口二13分别连接流体，流体进口二13处的高压泵对高压腔14内充入流体，保持内部高压状态，通过控制器分别控制加热元件一8、加热元件二9和加热元件三10，达到合理利用电力的目的，同时本申请还可根据介质所需要达到的最终温度，选择合适数目的加热元件一8、加热元件二9和加热元件三10进行工作，如介质所需要达到的温度较低，那就只需选择少量加热管进行加热，达到节能的目的，流体通过冷却腔6时，对加热元件一8、加热元件二9和加热元件三10的连接管进行冷却，减小对防爆接线盒1内的影响，螺旋前进后通过中心管16的喷口17进入加热腔2内，流体分别通过加热元件一8、加热元件二9和加热元件三10的加热，并沿隔热筒一23、隔热筒二24和隔热筒三25迂回前进，充分加热后从流体出口15排出，同时，流体带动涡轮28转动，进而对内部流体进行均化，当隔热筒一23内的温度升高过快时，内部压力急剧升高，来不及通过均化网27排出，就会沿着喷口17回流到冷却腔6内，此时，流体进口一12来不及相应，弹簧一32带动活塞一18左移，封住中心管16，进而通过连动杆19带动活塞二20压缩弹簧二33，进气管21打开，高压的气流进入隔热筒一23内，帮助内部高温流体排出，防止内部温度过高烧坏加热元件，再通过温度传感器26的反馈控制流体进口一12加大气压或者降低加热元件一8的功率，起到防爆的作用。
本发明利用流体本身对加热元件一8、加热元件二9和加热元件三10的连接管进行冷却，减小对防爆接线盒1内的影响，同时，可根据介质所需要达到的最终温度，选择合适数目的加热元件一8、加热元件二9和加热元件三10进行工作，利用内部气压的变化，通过高压腔14的设置，合理的控制内部流体的流动，避免了因行程过长而导致的相应缓慢的问题，起到防爆的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效节能型防爆电加热器，包括防爆接线盒(1)，其特征在于，所述防爆接线盒(1)为一端开口的筒体结构，防爆接线盒(1)内设有若干防爆腔(3)，防爆接线盒(1)外侧设有多个电源接口(4)，防爆腔(3)的左侧设有防爆盖(5)，防爆盖(5)与防爆接线盒(1)开口端相配合对防爆腔(3)进行密封，所述防爆接线盒(1)的右侧设有冷却腔(6)，冷却腔(6)连接流体进口一(12)，冷却腔(6)的右侧设有加热腔(2)，冷却腔(6)内设有螺旋壳(11)，将冷却腔(6)分割成螺旋状的通道，通道内从中心到外侧沿螺旋线设有若干加热元件一(8)，加热元件二(9)和加热元件三(10)，加热元件一(8)，加热元件二(9)和加热元件三(10)贯穿隔热板(34)，加热元件一(8)，加热元件二(9)和加热元件三(10)在加热腔(2)内为加热管；
所述隔热板(34)的中部设有中心管(16)，中心管(16)的右端设有喷口(17)，所述加热元件一(8)的右端加热管为双螺旋管，双螺旋管位于隔热筒一(23)内，隔热筒一(23)的外侧设有隔热筒二(24)，隔热筒二(24)与隔热筒一(23)之间均匀分布有若干加热元件二(9)的加热管，隔热筒二(24)的外侧设有隔热筒三(25)，隔热筒二(24)与隔热筒三(25)之间均匀分布有若干加热元件三(10)的加热管，所述隔热筒一(23)的右端和隔热筒二(24)的左端均开设有通孔，通孔处安装有均化网(27)，所述隔热筒三(25)的右端中部连接流体出口(15)，所述中心管(16)的右侧、隔热筒二(24)的均化网(27)处、涡轮(28)处和流体出口(15)处均安装有温度传感器(26)；
所述隔热筒三(25)的外侧设有高压腔(14)，高压腔(14)的右侧连通流体进口二(13)，所述高压腔(14)内设有螺旋隔板(22)，螺旋隔板(22)将高压腔(14)分割成螺旋状的通道，高压腔(14)的左侧连接进气管(21)，进气管(21)贯穿隔热筒二(24)和隔热筒三(25)后连接隔热筒一(23)；
所述中心管(16)的右端外侧均匀设有出口，且中心管(16)内滑动连接有活塞一(18)，活塞一(18)与中心管(16)的右端内侧之间设有弹簧一(32)，活塞一(18)的右侧连接连动杆(19)，连动杆(19)贯穿中心管(16)后连接活塞二(20)，活塞二(20)滑动连接在进气管(21)的端部，且活塞二(20)的左侧通过弹簧二(33)与进气管(21)的内壁连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述加热元件一(8)，加热元件二(9)和加热元件三(10)的外侧均设有套管(7)，所述套管(7)一端与防爆接线盒(1)密封连接且其另一端穿过冷却腔(6)与隔热板(34)密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述加热元件一(8)，加热元件二(9)和加热元件三(10)的左侧分别位于不同的防爆腔(3)内，且加热元件一(8)，加热元件二(9)和加热元件三(10)并联连接控制器。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述加热元件二(9)和加热元件三(10)的加热管均为L型的双向管组成。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述隔热筒二(24)的右端内壁上安装有涡轮(28)，涡轮(28)的转轴贯穿隔热筒二(24)，且转轴的右端连接有风叶，转轴转动连接在隔热筒二(24)上。
6.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述流体进口二(13)处安装有高压泵和压力表。
7.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述隔热板(34)的右侧固定有三圈均匀设置的卡接块(31)，卡接块(31)分别对应隔热筒一(23)、隔热筒二(24)、隔热筒三(25)和高压腔(14)的内壁，且卡接块(31)的内侧均卡接有保温环(29)。
8.根据权利要求7所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述保温环(29)上设有凸块，凸块分别卡接在隔热筒一(23)、隔热筒二(24)、隔热筒三(25)和高压腔(14)的内壁上。
9.根据权利要求1所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述隔热筒一(23)、隔热筒二(24)、隔热筒三(25)和高压腔(14)均通过螺栓(30)固定在隔热板(34)上。
10.根据权利要求7所述的一种高效节能型防爆电加热器，其特征在于，所述卡接块(31)和保温环(29)与隔热筒一(23)、隔热筒二(24)、隔热筒三(25)和高压腔(14)的内壁接触面均为斜面，且两斜面之间的夹角为锐角。
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