CN113865085A - 一种气体加热设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气体加热设备，包括支架、加热装置和集气管；加热装置包括第一流通组件、第二流通组件以及安设于支架上的加热组件；第一流通组件内形成有第一集气腔，第二流通组件内形成有第二集气腔，第一集气腔内设置有用于隔热的第一折叠板，第一折叠板将第一集气腔分成多个流动腔室；加热组件的两端分别与流动腔室和第二集气腔连通，加热组件用于加热待加热气体，第二流通组件上设置有均与第二集气腔连通的入气口和出气口。本发明解决了解决铝熔体除气时通入的氩气温度低导致除气效果差的问题，且具有加热效果好、加热温度可简单控制和造价成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金熔铸技术领域，具体而言，涉及一种气体加热设备。
背景技术
熔铸车间使用的除气装置一般采用旋转喷头除气法，精炼气体氩气从石墨转子旋转喷头喷出，被高速旋转的叶轮打碎成无数微小气泡均匀分布在熔体中，扩大气液接触界面。微小气泡在熔体中螺旋上升，有效延长气泡在熔体的停留时间。由于氩气气泡内氢气分压为零，铝熔体中的氢就会扩散到氩气气泡中，气泡上浮时就能将铝熔体中的氢带出，从而达到除气的目的。气泡尺寸越小，数量越多，气液接触界面越大，与熔体接触更充分，带走熔体中的氢就越多。但传统的熔铸车间用于净化熔体的氩气来源于液氩，液氩经过汽化器气化成不高于室温的氩气。氩气进入到铝熔体除气时，由于氩气温度为室温，除气箱铝熔体温度在690℃-750℃，根据气体热胀冷缩原理，低温氩气受热后气泡体积迅速扩大。氢气气泡尺寸增加，数量减少，气液接触总界面减少，导致带走熔体氢数量减少，熔体除气效果降低。
发明内容
基于此，为了解决铝熔体除气时通入的氩气温度低导致除气效果差的问题，本发明提供了一种气体加热设备，其具体技术方案如下：
一种气体加热设备，包括支架、加热装置和集气管；所述加热装置包括第一流通组件、第二流通组件以及安设于所述支架上的加热组件；所述第一流通组件内形成有第一集气腔，所述第二流通组件内形成有第二集气腔，所述第一集气腔内设置有用于隔热的第一折叠板，所述第一折叠板将所述第一集气腔分成多个流动腔室；所述加热组件的两端分别与所述流动腔室和所述第二集气腔连通，所述加热组件用于加热待加热气体，所述第二流通组件上设置有均与所述第二集气腔连通的入气口和出气口。
上述气体加热设备,通过设置有加热组件，实现对待加热气体的加热；通过设置有第一折叠板，实现了第一集气腔的分隔；通过设置有流动腔室，待加热气体从入气口处进入第二集气腔，随后进入加热组件中进行加热，然后通入至流动腔室处，当第一折叠板处于折叠状态时，待加热气体可在各个流动腔室之间流通，延长了在加热组件之间的滞留时间，提高了加热的温度；当第一折叠板处于闭合状态时，待加热气体只能分别在各个流动腔室内流通，减少了在加热组件之间的滞留时间，降低了加热的温度。
进一步地，所述第一流通组件包括第一连接框体以及与所述第一连接框体连接的第一密封板；所述第一连接框体与所述加热组件连接，所述第一集气腔形成于所述第一连接框体和所述第一密封板之间，所述第一折叠板连接于所述第一连接框体和所述第一密封板之间。
进一步地，所述第二流通组件包括入气壳体、出气壳体和中间壳体；所述入气壳体、所述中间壳体和所述出气壳体从上至下依次设置，所述入气口位于所述入气壳体的顶部，所述出气口位于所述出气壳体的底部，所述入气壳体、所述中间壳体和所述出气壳体相互连通并形成有连通空间，所述第二集气腔位于所述连通空间内。
进一步地，所述中间壳体包括第二连接框体以及与所述第二连接框体铰接连接的第二密封板；所述第二连接框体包括第一连接板、第二连接板以及与所述加热组件连接的第三连接板，所述第三连接板连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述第一连接板与所述入气壳体连接，所述第二连接板与所述出气壳体连接。
进一步地，所述加热组件包括多个用于加热所述待加热气体的加热管，所述加热管的两端分别与所述流动腔室和所述第二集气腔连通。
进一步地，所述加热管包括第一壳体以及安设于所述第一壳体内的加热件；所述第一壳体和所述加热件内均形成有供所述待加热气体流动的流动空间，所述流动空间分别与所述流动腔室和所述第二集气腔连通，所述加热件用于发热。
进一步地，气体加热设备还包括安设于所述支架上的集气管，所述集气管的一端与所述出气口连通，所述集气管的另一端与排气管连通。
进一步地，所述集气管包括第二壳体；所述第二壳体内形成有第三集气腔，所述第二壳体上设置有排气口以及与所述出气口连通的进气口，所述第三集气腔分别与所述排气口和所述进气口连通，所述排气口与所述排气管连通。
进一步地，所述第二集气腔内设置有第二折叠板；所述入气壳体上设置有与所述第二折叠板连接的把手，所述把手用于控制所述第二折叠板的折叠状态。
进一步地，所述第一连接框体、所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板上均设置有多个用于供所述待加热气体通过的通孔。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明一实施例所述的气体加热设备的结构示意图；
图2是本发明一实施例所述的气体加热设备的主视结构示意图；
图3是本发明一实施例所述的气体加热设备的部分结构示意图；
图4是本发明一实施例所述的气体加热设备的加热管的剖视结构示意图；
图5是本发明一实施例所述的气体加热设备的第一壳体的部分结构示意图；
图6是本发明一实施例所述的气体加热设备的固定装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-支架；2-第一流通组件；21-第一密封板；22-第一连接框体；23-第一折叠板；3-第二流通组件；31-入气壳体；311-把手；32-中间壳体；321-第二密封板；322-第二连接框体；33-出气壳体；4-加热组件；41-加热管；411-第一壳体；4111-连接环；4112-第一插孔；412-接电头；413-加热条；414-通电架；415-连接座；5-集气管；51-排气口；52-安装座；53-压缩杆；54-伸缩环。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
如图1-3所示，本发明一实施例中的一种气体加热设备,包括支架1、加热装置和集气管5；加热装置包括第一流通组件2、第二流通组件3以及安设于支架1上的加热组件4；第一流通组件2内形成有第一集气腔，第二流通组件3内形成有第二集气腔，第一集气腔内设置有用于隔热的第一折叠板23，第一折叠板23将第一集气腔分成多个流动腔室；加热组件4的两端分别与流动腔室和第二集气腔连通，加热组件4用于加热待加热气体，第二流通组件3上设置有均与第二集气腔连通的入气口和出气口。
上述气体加热设备,通过设置有加热组件4，实现对待加热气体的加热；通过设置有第一折叠板23，实现了第一集气腔的分隔，便于形成流动腔室；通过设置有流动腔室，待加热气体从入气口处进入第二集气腔，随后进入加热组件4中进行加热，然后通入至流动腔室处，当第一折叠板23处于折叠状态时，待加热气体可在各个流动腔室之间流通，延长了待加热气体在加热组件4之间的滞留时间，提高了加热的温度；当第一折叠板23处于闭合状态时，待加热气体只能在各个流动腔室内流通，减少了在加热组件4之间的滞留时间，降低了加热的温度。
如图1和图3所示，在其中一个实施例中，第一流通组件2包括第一连接框体22以及与第一连接框体22的开口密封连接的第一密封板21；第一连接框体22与加热组件4连接，第一集气腔形成于第一连接框体22和第一密封板21之间，第一折叠板23连接于第一连接框体22和第一密封板21之间。如此，通过设置有第一连接框体22，便于第一流通组件2与加热组件4的连接；通过设置有第一密封板21，实现了第一连接框体22的密封处理，防止外界温度对第一集气腔内部流通的待加热气体的温度造成影响，且能够避免待加热气体的意外排出。
如图2所示，在其中一个实施例中，第二流通组件3包括入气壳体31、出气壳体33和中间壳体32；入气壳体31、中间壳体32和出气壳体33从上至下依次设置，入气口位于入气壳体31的顶部，出气口位于出气壳体33的底部，入气壳体31、中间壳体32和出气壳体33相互连通并形成有连通空间，第二集气腔位于连通空间内。如此，通过设置有入气壳体31，便于入气口的安设；通过设置有中间壳体32，便于连接入气壳体31和出气壳体33；通过设置有出气壳体33，便于出气口的安设；通过入气壳体31、中间壳体32和出气壳体33从上至下依次设置，使得待加热气体能够更加充分地经过加热组件4，提高该气体的加热效率。
如图1-3所示，在其中一个实施例中，中间壳体32包括第二连接框体322以及与第二连接框体322铰接连接的第二密封板321；第二连接框体322包括第一连接板、第二连接板以及与加热组件4连接的第三连接板，第三连接板连接于第一连接板和第二连接板之间，第一连接板与入气壳体31连接，第二连接板与出气壳体33连接。如此，通过设置有第一连接板，便于第二连接框体322与入气壳体31的连接；通过设置有第二连接板，便于第二连接框体322与出气壳体33的连接；通过设置有第三连接板，便于第二连接框体322与加热组件4的连接；通过设置有第二密封板321，实现了第二连接框322的密封处理，防止外界温度对第二集气腔内部流动的待加热气体的温度造成影响，且能够避免待加热气体的意外排出，同时，第二密封板321与第二连接框体322的铰接连接也便于随时开启与关闭中间壳体32，有利于对气体加热设备的内部进行调整。
如图1和图3所示，在其中一个实施例中，加热组件4包括多个用于加热待加热气体的加热管41，加热管41的两端分别与流动腔室和第二集气腔连通。如此，通过设置有加热管41，实现对待加热气体的加热操作，且便于加热组件4分别与流动腔室和第二集气腔的连通。
如图3-4所示，在其中一个实施例中，加热管41包括第一壳体411以及安设于第一壳体411内的加热件；第一壳体411和加热件内均形成有供待加热气体流通的流动空间，流动空间分别与流动腔室和第二集气腔连通，加热件用于发热。如此，通过设置有第一壳体411，便于加热件的安装；通过设置有加热件，能够使得第一壳体411内的温度升高，随后通过热辐射作用将高温传递至流动腔室内和第二集气腔内，实现对待加热气体的加热；通过设置有流动空间，便于待加热气体的流动，有利于待加热气体的升温加热。
如图4所示，进一步地，加热管41还包括连接座415以及安设于第一壳体411上的通电架414，连接座415安设于第一壳体411内；加热件包括加热条413以及安设于连接座415上的接电头412，加热条413与接电头412电连接，加热条413与接电头412的数量均为多个且一一对应，多个接电头412分别与通电架414电连接。如此，通过设置有通电架414，便于加热管41与外界电源的电连接；通过设置有连接座415，便于接电头412的安装；通过设置有接电头412，便于加热件与通电架414的电连接，通过设置有加热条413，通过与接电头412之间的电连接，加热条413能够将电能转化为热能，实现加热条413的自身发热。
优选地，加热条413为电阻丝。
如图5所示，再进一步地，第一壳体411包括与连接座415嵌合的连接环4111，连接环4111和连接座415上分别设置第一插孔4112和第二插孔，第一插孔4112和第二插孔的数量均为多个且一一对应，第一插孔4112和第二插孔均用于供锁紧件穿过。如此，通过设置有连接环4111，便于第一壳体411与连接座415的连接；通过设置有第一插孔4112和第二插孔，便于锁紧件的穿过，提高连接环4111与连接座415之间连接的稳定性。
优选地，锁紧件为螺栓。
如图1所示，在其中一个实施例中，气体加热设备还包括安设于支架1上的集气管5，集气管5的一端与出气口连通，集气管5的另一端与排气管连通。如此，通过设置有集气管5，便于待加热气体在加热处理后的收集和排放。
如图1-3所示，在其中一个实施例中，集气管5包括第二壳体；第二壳体内形成有第三集气腔，第二壳体上设置有排气口51以及与出气口连通的进气口，第三集气腔分别与排气口51和进气口连通，排气口51与排气管连通。如此，通过设置有第二壳体，便于第三集气腔的形成以及排气口51和进气口的设置；通过设置有进气口，便于经加热处理后气体的通入；通过设置有第三集气腔，实现经加热处理后气体的收集与储存；通过设置有排气口51，便于集气管5与排气管的连通，实现了经加热处理后气体的排放。
在其中一个实施例中，集气管5还包括安设于排气口51上的固定装置；排气口51与排气管连通，固定装置用于固定排气管。如此，通过设置有固定装置，实现排气管的固定，有利于提高气体排放时的稳定性，避免因排气管连接不稳而造成该气体的泄漏。
如图6所示，进一步地，固定装置包括压缩杆53、伸缩环54以及安设于排气口51上的安装座52；压缩杆53的一端安设于安装座52上，压缩杆53的另一端与伸缩环54抵接并用于控制伸缩环54的伸缩状态，伸缩环54与排气管连接。如此，通过设置有安装座52，便于固定装置安设于排气口51上；通过设置有压缩杆53，实现对伸缩环54的伸缩状态的控制；通过设置有伸缩环54，压缩杆53带动伸缩环54收缩，直至伸缩环54内表面与排气管表面相贴合，从而将排气管固定，避免排气管晃动，提高了排气效率，增强了实用性。
如图6所示，具体地，排气口51、安装座52和伸缩环54的外轮廓均为圆形状，安装座52和伸缩环54沿排气口51的径向方向由外至内依次设置。
优选地，压缩杆53为液压杆。
在其中一个实施例中，第二集气腔内设置有第二折叠板；入气壳体31上设置有与第二折叠板连接的把手311，把手311用于控制第二折叠板的折叠状态。如此，通过设置有第二折叠板，当第二折叠板处于折叠状态时，待加热气体能够从入气口处通入第二集气腔内进行加热处理，当通入的待加热气体已经满足需求时，可将第二折叠板闭合，隔绝外界与第二集气腔内的环境，有利于待加热气体的升温加热。
优选地，第一折叠板23和第二折叠板均为隔热材料制成。
在其中一个实施例中，第一连接框体22、第一连接板、第二连接板和第三连接板上均设置有多个用于供待加热气体通过的通孔。如此，通过设置有通孔，便于第一连接框体22与加热管41的连通，便于第一连接板与入气壳体31的连通，便于第二连接板与出气壳体33的连通，便于第三连接板与加热管41的连通。
在其中一个实施例中，气体加热设备可用于加热氩气。
工作原理：
首先，通过把手311控制第二折叠板处于折叠状态，然后将待加热气体从入气口处通入，并流通至第二集气腔内，当通入的待加热气体满足了需求时，便将第二折叠板闭合，隔绝外界与第二集气腔内的环境；随后，待加热气体从第二集气腔处流通至流动空间内，同时，加热条413通电后发出的热量通过热辐射的形式对待加热气体进行加热，待加热气体在经过流动空间的加热后通入流动腔室处，此时，可控制第一折叠板23，当第一折叠板23处于折叠状态时，待加热气体可在各个流动腔室之间流通，延长了待加热气体在加热组件4之间的滞留时间，提高了该气体加热的温度；当第一折叠板23处于闭合状态时，待加热气体只能在各个流动腔室的内部流通，减少了待加热气体在加热组件4之间的滞留时间，降低了该气体加热的温度；最终，待加热气体在加热完成后会通过出气口通入至第三集气腔内，再经由排气口51后通过排气管排放而出。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种气体加热设备，其特征在于，包括
支架；
加热装置，所述加热装置包括第一流通组件、第二流通组件以及安设于所述支架上的加热组件；所述第一流通组件内形成有第一集气腔，所述第二流通组件内形成有第二集气腔，所述第一集气腔内设置有用于隔热的第一折叠板，所述第一折叠板将所述第一集气腔分成多个流动腔室；所述加热组件的两端分别与所述流动腔室和所述第二集气腔连通，所述加热组件用于加热待加热气体，所述第二流通组件上设置有均与所述第二集气腔连通的入气口和出气口。
2.根据权利要求1所述的气体加热设备，其特征在于，所述第一流通组件包括第一连接框体以及与所述第一连接框体连接的第一密封板；所述第一连接框体与所述加热组件连接，所述第一集气腔形成于所述第一连接框体和所述第一密封板之间，所述第一折叠板连接于所述第一连接框体和所述第一密封板之间。
3.根据权利要求2所述的气体加热设备，其特征在于，所述第二流通组件包括入气壳体、出气壳体和中间壳体；所述入气壳体、所述中间壳体和所述出气壳体从上至下依次设置，所述入气口位于所述入气壳体的顶部，所述出气口位于所述出气壳体的底部，所述入气壳体、所述中间壳体和所述出气壳体相互连通并形成有连通空间，所述第二集气腔位于所述连通空间内。
4.根据权利要求3所述的气体加热设备，其特征在于，所述中间壳体包括第二连接框体以及与所述第二连接框体铰接连接的第二密封板；所述第二连接框体包括第一连接板、第二连接板以及与所述加热组件连接的第三连接板，所述第三连接板连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述第一连接板与所述入气壳体连接，所述第二连接板与所述出气壳体连接。
5.根据权利要求4所述的气体加热设备，其特征在于，所述加热组件包括多个用于加热所述待加热气体的加热管，所述加热管的两端分别与所述流动腔室和所述第二集气腔连通。
6.根据权利要求5所述的气体加热设备，其特征在于，所述加热管包括第一壳体以及安设于所述第一壳体内的加热件；所述第一壳体和所述加热件内均形成有供所述待加热气体流动的流动空间，所述流动空间分别与所述流动腔室和所述第二集气腔连通，所述加热件用于发热。
7.根据权利要求1所述的气体加热设备，其特征在于，还包括安设于所述支架上的集气管，所述集气管的一端与所述出气口连通，所述集气管的另一端与排气管连通。
8.根据权利要求7所述的气体加热设备，其特征在于，所述集气管包括第二壳体；所述第二壳体内形成有第三集气腔，所述第二壳体上设置有排气口以及与所述出气口连通的进气口，所述第三集气腔分别与所述排气口和所述进气口连通，所述排气口与所述排气管连通。
9.根据权利要求1所述的气体加热设备，其特征在于，所述第二集气腔内设置有第二折叠板；所述入气壳体上设置有与所述第二折叠板连接的把手，所述把手用于控制所述第二折叠板的折叠状态。
10.根据权利要求4所述的气体加热设备，其特征在于，所述第一连接框体、所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板上均设置有多个用于供所述待加热气体通过的通孔。
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