CN114364074A - 一种多级串联式高效液体电磁加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种多级串联式高效液体电磁加热系统，包括柜体、设于所述柜体下方的介质输入管、设于柜体上方的介质输出管、分别与所述介质输入管和介质输出管连通的上连接管和下连接管以及设于所述上连接管和下连接管之间的串联式加热装置，所述串联式加热装置包括两端分别与所述上连接管和下连接管连通的加热管以及缠绕于所述加热管外部的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈至少设置两组。本发明结构简单，使用方便，可实现多级节能运行，同时不会产生局部过热的问题，提高电磁加热效率及电磁加热系统的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种多级串联式高效液体电磁加热系统。
背景技术
电磁加热的原理是通过电子控制器及电磁感应线圈产生交变磁场，含有铁磁金属成分的容器置于线圈内合适位置时，容器体内的铁磁金属原子切割交变磁力线而使容器体内的铁磁金属原子产生交变的电流（即涡流），涡流使内部的铁磁金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。
现有技术中，大功率液体电磁加热系统多采用模块化电磁加热单元并联式加热。多组并联体中，各组电磁加热单元加热体的液体管路位置、管径不同，会导致每组电磁加热单元之间的压强和管路路径不同，从而导致每组加热装置的液流分配不均，可能使其中流量较小的加热单元内换热输出能力较低，形成局部过热，甚至局部干烧现象，影响电磁加热系统的使用寿命。如果要克服这个问题，需要在管路的流量和压力控制上做大量改进，成本高昂，且不利于生产制造；并联的多组加热单元，加热运行时每组均需要同时出力，或同时停止；如果要实现节能运行，则需要每组加热系统功率可调且出力功率同步调整，实现难度较大，系统复杂性也高，制造成本也高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种多级串联式高效液体电磁加热系统。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种多级串联式高效液体电磁加热系统，包括柜体、设于所述柜体下方的介质输入管、设于柜体上方的介质输出管、分别与所述介质输入管和介质输出管连通的上连接管和下连接管以及设于所述上连接管和下连接管之间的串联式加热装置，所述串联式加热装置包括两端分别与所述上连接管和下连接管连通的加热管以及缠绕于所述加热管外部的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈至少设置两组。
优选地，所述上连接管和下连接管相互靠近的一侧分别设有与所述加热管相适应的法兰盘，所述加热管的两端分别与所述上连接管和下连接管通过法兰连接。
优选地，所述上连接管和下连接管上的法兰盘分别设置多组，所述串联式加热装置在上连接管和下连接管之间相应设置多组。
优选地，所述加热管内分别设有导流装置，所述导流装置包括设于加热管内的内管、设于所述内管和加热管之间且与内管固定连接的螺旋式导流片，所述加热管、内管及螺旋式导流片之间形成螺旋状介质流道。
优选地，所述加热管和电磁加热线圈之间设有绝缘保温层。
优选地，所述柜体内设有框架，所述加热管通过上连接管和下连接管固定于所述框架上。
本发明的有益效果是：
由于串联式加热装置，使每组电磁加热装置处的压强和流量保持一致，从而使每组电磁加热单元所分配到的介质流均一，在换热输出能力和加热能力匹配的情况下，不会产生局部过热的问题，提高电磁加热效率及电磁加热系统的使用寿命；并可以单独启停任意一组电磁加热单元，而不影响串联组中其余电磁加热单元的运行，实现多级节能运行；在螺旋式导流片的作用下，可使介质沿螺旋状介质流道流动，增大换热行程和换热面上的介质流速、介质与换热面的相对摩擦力，从而提高换热效率，充分地换热输出能延长加热管的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明加热管为单管时的结构示意图。
图3是本发明导流装置的结构示意图。
图4是本发明加热管与上连接管、下连接管的连接结构示意图。
图中：1. 柜体，2. 介质输入管，3. 介质输出管，4. 下连接管，5. 加热管，6. 电磁加热线圈，7. 支撑架，8. 内管， 9. 螺旋式导流片， 10. 绝缘保温层， 11. 锥体， 12.支撑板，13. 第二法兰盘，14. 第一法兰盘，15. 第一法兰通孔，16. 第二法兰通孔，17. 上连接管。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，本发明所述的一种多级串联式高效液体电磁加热系统，包括柜体1、设于柜体1下方的介质输入管2、设于柜体1上方的介质输出管3、分别与所述介质输入管2和介质输出管3连通的上连接管17和下连接管4以及设于所述上连接管17和下连接管4之间的串联式加热装置，所述上连接管17和下连接管4分别与介质输入管2和介质输出管3通过法兰连接，所述串联式加热装置包括两端分别与所述上连接管17和下连接管4连通的加热管5以及缠绕于所述加热管5外部的多组电磁加热线圈6，加热管5上的每组电磁加热线圈6为一个电磁加热单元，所述介质输入管2处设有与介质输入管2连通的循环泵。便于在循环泵的作用下，将介质由介质输入管2引入加热管5内，在电磁加热线圈6的作用下，通过加热管5切割交变磁力线而实现对流经加热管5内的介质进行加热，同时由于多组电磁加热单元串联设置，使得每组电磁加热单元所分配到的介质流均一，在换热输出能力和加热能力匹配的情况下，不会产生局部过热的问题，提高电磁加热效率及电磁加热系统的使用寿命。
优选地，所述柜体1上设有用于使电磁加热线圈6产生交变磁力线的控制器，操作所述控制器可实现多组所述电磁加热线圈6的单独启闭。便于通过操作控制器，实现多组电磁加热线圈6的单独启闭，即，单独启闭任意一组电磁加热单元，都不影响串联组中其余电磁加热单元的运行，实现多级节能运行。
优选地，所述上连接管17和下连接管4相互靠近的一侧分别设有与所述加热管5相适应的第一法兰盘14，所述加热管5的两端分别设有与第一法兰盘14连通且固定连接的第二法兰盘13。便于通过与上连接管17和下连接管4固定连接的第一法兰盘14和与加热管5固定连接的第二法兰盘13，并使第一法兰盘14与第二法兰盘13通过螺栓固定连接，从而便于下连接管4和加热管5之间的装配。
优选地，所述上连接管17和下连接管4上的第一法兰盘14分别设置多组，所述串联式加热装置在上连接管17和下连接管4之间相应设置多组，即所述加热管5可为单管、双管或多管，所述电磁加热线圈6分别设置在单管、双管或多管上，且所述电磁加热单元可根据需要设置多组。便于根据需要设置多根加热管，并在每根加热管5上设置多组电磁加热线圈6，实现实现多级节能运行。
优选地，所述加热管5为单管时，所述介质输入管2和介质输出管3分别与下连接管4和上连接管17通过法兰连接。
优选地，所述加热管5内分别设有导流装置，所述导流装置包括设于加热管5内且与加热管5同心设置的内管8、设于所述内管8和加热管5之间且与内管8固定连接的螺旋式导流片9，所述加热管5、内管8及螺旋式导流片9之间形成螺旋状介质流道。便于在螺旋式导流片9的作用下，当介质在循环泵的作用下被引入至加热管5内时，介质沿螺旋状介质流道流动，增大换热行程和流速，同时，由于介质受到的离心力作用加大介质与管壁之间的摩擦力，从而大大提高了热交换的效率，实现加热管5热能的高效输出，并通过介质将加热管5产生的热量快速高效地输出，由于加热管5产生的热量可被介质快速带走，防止热量在加热管5上堆积，从而延长了加热管5的使用寿命。
优选地，所述第一法兰盘14中心的第一法兰通孔15的直径不大于所述内管8的外径，所述第二法兰盘13的第二法兰通孔16与加热管5的内径相适应，所述内管8的上下两端分别设有与所述内管8固定连接的支撑板12，所述支撑板12分别支撑在上下两片第一法兰盘14上。便于防止内管8与加热管5发生相对移动。
优选地，所述内管8靠近所述介质输入管2的一端设有与内管8固定连接的锥体11。当介质由下连接管4进入到加热管5内时，在锥体11的作用下，便于将介质导入加热管5和内管8之间的螺旋通道内进行换热加热，从而避免被加热介质液体通过内管8内部直接通过加热体而降低换热加热效率。
优选地，所述锥体11与所述内管8成一体型。便于减少锥体11和内管8之间的连接零部件，同时防止锥体11和内管8之间脱落移位，延长内管8的使用寿命。
优选地，所述加热管5和电磁加热线圈6之间设有绝缘保温层10。便于在绝缘保温层10的作用下，对加热管5进行保温隔热，防止加热管5产生的热量散失，从而提高加热管5对加热管5内的介质加热的效率，同时防止由加热管5散失的热量使柜体1表面的温度过高，防止操作人员被柜体1烫伤，也可避免能源浪费。
优选地，通过1组串联式加热装置，且每组串联式加热装置上设置2-4组电磁加热单元，可实现80-240KW的功率加热。
优选地，通过2组串联式加热装置，且每组串联式加热装置上设置2-4组电磁加热单元，可实现300-500KW的功率加热。
工作时，在循环泵的作用下，将由介质输入管2引入串联式加热装置内，使每组电磁加热装置处的压强和流量保持一致，从而使每组电磁加热单元所分配到的介质流均一，介质在加热管5和内管8之间的螺旋状介质通道内流动，操作控制器使电磁加热单元开始工作，加热管5切割交变磁力线，实现加热管5对流经螺旋状介质通道内的流体进行加热，同时在螺旋状介质通道的作用下，增大换热行程和流速，由于介质受到离心力的作用，加大介质与管壁之间的摩擦力，从而大大提高了热交换的效率，从而使得加热管5和内管8产生的热量及时被介质带走，提高换热效率，被加热的介质经介质输出管3输出，实现加热管5热能的高效输出；同时可根据需要，操作控制器实现每组电磁加热单元的单独启闭，实现多级节能运行。
由于串联式加热装置，使每组电磁加热装置处的压强和流量保持一致，从而使每组电磁加热单元所分配到的介质流均一，在换热输出能力和加热能力匹配的情况下，不会产生局部过热的问题，提高电磁加热效率及电磁加热系统的使用寿命；并可以单独启停任意一组电磁加热单元，而不影响串联组中其余电磁加热单元的运行，实现多级节能运行；在螺旋式导流片的作用下，可使介质沿螺旋状介质流道流动，增大换热行程和换热面上的介质流速、介质与换热面的相对摩擦力，从而提高换热效率，充分地换热输出能延长加热管的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多级串联式高效液体电磁加热系统，其特征在于：包括柜体、设于所述柜体下方的介质输入管、设于柜体上方的介质输出管、分别与所述介质输入管和介质输出管连通的上连接管和下连接管以及设于所述上连接管和下连接管之间的串联式加热装置，所述串联式加热装置包括两端分别与所述上连接管和下连接管连通的加热管以及缠绕于所述加热管外部的电磁加热线圈，所述电磁加热线圈至少设置两组。
2.根据权利要求1所述的一种多级串联式高效液体电磁加热系统，其特征在于：所述上连接管和下连接管相互靠近的一侧分别设有与所述加热管相适应的法兰盘，所述加热管的两端分别与所述上连接管和下连接管通过法兰连接。
3.根据权利要求2所述的一种多级串联式高效液体电磁加热系统，其特征在于：所述上连接管和下连接管上的法兰盘分别设置多组，所述串联式加热装置在上连接管和下连接管之间相应设置多组。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种多级串联式高效液体电磁加热系统，其特征在于：所述加热管内分别设有导流装置，所述导流装置包括设于加热管内的内管、设于所述内管和加热管之间且与内管固定连接的螺旋式导流片，所述加热管、内管及螺旋式导流片之间形成螺旋状介质流道。
5.根据权利要求4所述的一种多级串联式高效液体电磁加热系统，其特征在于：所述加热管和电磁加热线圈之间设有绝缘保温层。
6.根据权利要求5所述的一种多级串联式高效液体电磁加热系统，其特征在于：所述柜体内设有框架，所述加热管通过上连接管和下连接管固定于所述框架上。
Priority Applications (1)
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| CN202210098608.7A CN114364074A (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种多级串联式高效液体电磁加热系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115235113A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-25 | 辽阳环亚废酸再生科技有限公司 | 一种用电磁感应加热的管式加热酸的装置 |
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2022
- 2022-01-27 CN CN202210098608.7A patent/CN114364074A/zh active Pending
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