CN207340220U - 一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，属于熔盐蓄热供热技术领域。包括控制器、中频电源、感应线圈、管道加热器、管内扭转带，控制器与中频电源相连，中频电源与感应线圈相连，感应线圈螺旋套在管道加热器的外表面，管道加热器的管道内壁固定或设有管内扭转带。电加热装置可以有效避免管壁局部温度过高而造成加热管道破损，也避免造成熔盐分解。同时，该结构也大大增加了熔盐与管壁的换热面积，提高了换热效率。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种管内扭转带的中频熔盐电加热装置，以解决熔盐蓄热工程中的电加热问题，属于熔盐蓄热供热技术领域。
背景技术
采用熔融盐电蓄热技术，将晚上的低谷电通过电储热储存起来用于白天的建筑物供暖，不仅可以大幅削减电网峰谷差，又可以实现清洁供暖。此外，通过熔融盐电蓄热将风电、光伏发电不能上网的这部分“垃圾电”储存起来，用于建筑物冬季采暖和其他的工业高温热利用，也可以大幅度地提高可再生能源的利用效率。利用低谷、弃风弃光电熔盐蓄热技术进行供热(包括供暖和工业供热)熔盐电加热是要重点突破的关键技术。
传统的中频加热器采用的是单层加热管，加热管内壁热流可能会分布不均匀，被加热介质熔盐在570℃时会发生高温分解，如果管壁局部热量不能被及时带走，会导致局部热量积聚温度过高，造成熔盐的分解，因此在单层加热管内添加扭转带可以引导熔盐螺旋流动，可以有效避免管壁局部温度过高，也有利于熔盐混合避免熔盐局部温度过高而分解。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于设计一种管内加扭转带的中频熔盐电加热装置，该熔盐电加热器是一种基于中频加热原理的熔盐管道加热器，采用非接触式加热方式，故可以有效的保护电加热器以及设备的正常运行。同时采用管内加扭转带的流道方式，可以有效的提高加热效率。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，为利用中频电源进行管道内熔盐加热的装置，该中频熔盐电加热装置包括控制器 (1)、中频电源(2)、感应线圈(3)、管道加热器(4)、管内扭转带 (5)，如图1所示，控制器(1)与中频电源(2)相连，中频电源(2) 与感应线圈(3)相连，感应线圈(3)螺旋套在管道加热器(4)的外表面，管道加热器(4)的管道内壁固定或设有管内扭转带(5)。
管道加热器(4)为单管结构，每个管道加热器(4)内设有管内扭转带(5)。
控制器(1)主要用于功率、温度监测和其他控制。分别对装置功率、线圈温度、管道加热器(或不锈钢管束组合器)温度和管束内熔盐温度进行监测和调控。
中频电源(2)是电力变频装置，可将三相工频电源转变为单相中频电，为感应线圈(3)提供电力输入。
感应线圈(3)是由空心铜制感应线绕制而成。线圈绕于管道加热器(4)外侧。当感应线圈内通入电流时，由于电磁感应原理，在绕制线圈部分管道加热器(4)金属管壁发热，并加热管道内流动的熔盐介质。
管道加热器(4)为金属材质，是熔盐完成加热的场所。当熔盐在管道内流动时，与高温管壁换热可达到加热熔盐的目的。
管内扭转带(5)为金属材质，其目的是通过在管道加热器(4) 内部添加扭转带的方式，增加熔盐流动过程中挠动，从而提高装置的换热效果。管内扭转带(5)为螺旋结构，管内扭转带(5)可为一连续整个螺旋结构，或为中间具有断开缝隙的分段式的螺旋结构，断开的缝隙沿管道加热器(4)中心轴方向间隔交错。螺旋结构的中心轴与管道加热器(4)中心轴同轴。管内扭转带为带状结构，带垂直于管道加热器(4)内管壁，带的高度优选不高于管道加热器(4)半径的1/5。
与现有加热技术相比，本实用新型具有如下优势：
(1)把中频电加热技术应用于熔盐电加热，与传统的电阻式电加热器相比增加了装置的安全性。
(2)该实用新型中涉及到的基于同心套管的中频熔盐电加热装置的核心是在加热管道(4)内部设置扭转带(5)。通过流体力学和传热学可知，该结构形式与其他感应式熔盐电加热装置相比，可以大大的增加熔盐在管内流动的雷诺数，增加其换热能力，从而可以有效避免管壁局部温度过高而造成加热管道破损，也避免造成熔盐分解。同时，该结构也大大增加了熔盐与管壁的换热面积，提高了换热效率。
附图说明：
图1为本实用新型连续的管内扭转带的中频熔盐电加热装置结构示意图。
图2为本实用新型分段式的管内扭转带的中频熔盐电加热装置结构示意图。
图中：1、控制器；2、中频电源；3、感应线圈；4、管道加热器； 5、管内扭转带。
具体实施方式：
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。但本实用新型并不限于以下实施例。
实施例1
连续的管内扭转带的中频熔盐电加热装置结构，见图1示意图。
动力电源通过中频电源2，将三相工频电流整流为单相中频电流，并加载到感应线圈3。根据电磁感应原理，可以在管道加热器4中各管道壁面产生热使管道温度升高。当熔盐从管道加热器4内流过，与壁面换热温度升高，达到加热熔盐的目的。控制器1用于控制装置功率和必要的温度保护等。
一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，该装置包括控制器1、中频电源2、感应线圈3、管道加热器4、扭转带5。利用管道加热器4作为加热体对管束内流动的熔盐进行加热。
在管道加热器4内部固定扭转带5，扭转带可以是连续的也可以是间断的，增加熔盐在加热管道4流动过程中的挠动，从而达到提高换热效果的目的。管内扭转带为带状结构，带垂直于管道加热器4内管壁，带的高度优选不高于管道加热器4半径的1/5。
所述的感应线圈3是是由空心铜制感应线绕制而成线圈。线圈绕于管道加热器4外侧，两者中间填入一定厚度的保温材料。线圈外侧包裹绝缘保温材料。当感应线圈内通入电流时，由于电磁感应原理，在绕制线圈部分管道加热器4金属管壁发热，并加热管道内流动的熔盐介质。
Claims (7)
1.一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，为利用中频电源进行管道内熔盐加热的装置，该中频熔盐电加热装置包括控制器(1)、中频电源(2)、感应线圈(3)、管道加热器(4)、管内扭转带(5)，控制器(1)与中频电源(2)相连，中频电源(2)与感应线圈(3)相连，感应线圈(3)螺旋套在管道加热器(4)的外表面，管道加热器(4)的管道内壁固定或设有管内扭转带(5)。
2.按照权利要求1所述的一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，管道加热器(4)为单管结构，每个管道加热器(4)内设有管内扭转带(5)。
3.按照权利要求1所述的一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，控制器(1)主要用于功率、温度监测；分别对装置功率、线圈温度、管道加热器温度和管内熔盐温度进行监测和调控。
4.按照权利要求1所述的一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，中频电源(2)是电力变频装置，可将三相工频电源转变为单相中频电，为感应线圈(3)提供电力输入。
5.按照权利要求1所述的一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，感应线圈(3)是由空心铜制感应线绕制而成；线圈绕于管道加热器(4)外侧；当感应线圈内通入电流时，由于电磁感应原理，在绕制线圈部分管道加热器(4)金属管壁发热，并加热管道内流动的熔盐介质。
6.按照权利要求1所述的一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，管内扭转带(5)为金属材质，管内扭转带(5)为螺旋结构，管内扭转带(5)可为一连续整个螺旋结构，或为中间具有断开缝隙的分段式的螺旋结构，断开的缝隙沿管道加热器(4)中心轴方向间隔交错。
7.按照权利要求6所述的一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置，其特征在于，螺旋结构的中心轴与管道加热器(4)中心轴同轴；管内扭转带为带状结构，带垂直于管道加热器(4)内管壁，带的高度不高于管道加热器(4)半径的1/5。
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| CN201720996445.9U CN207340220U (zh) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107517507A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-26 | 北京工业大学 | 一种基于管内添加扭转带的中频熔盐电加热装置 |
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2017
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