CN218851000U - 一种高密度功率的电加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高密度功率的电加热器，包括：电加热管，所述电加热管设有若干个；及压力容器，若干所述电加热管均安装在所述压力容器内，且环形阵列设置形成加热层，且加热层不少于一层，所述电加热管还沿所述压力容器的轴线螺旋设置，所述加热层不少于两层时，相邻所述加热层之间的所述电加热管的螺旋方向相反；所述电加热管的接线端位于所述压力容器的外部，所述压力容器的两端分别设有进口和出口。本实用新型提供的一种高密度功率的电加热器有效提高了换热效率，减小了体积，降低了能耗，尤其是在同样输出功率的情况下，电加热器的体积是传统电加热器体积的1/5～1/4。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电加热器，尤其是一种高密度功率的电加热器。
背景技术
传统的电加热器一般采用循环式加热器结构，通常有电热元件或电热元件与折流板组成。流体是顺着电热元件的轴向方向进行流动，流体与电热元件之间的传热系数比较低，有时为增加传热系数，增加了折流板，但折流板会产生大量的温度死区，而且对于一些液体介质也是结累沉淀的地方，导致该区域不能有效进行热传导，进而导致电热元件容易损坏。同时由于传热系数比较低，设备的体积往往比较大，成本也比较高。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种体积小、传热系数高的一种高效电加热管，具体技术方案为：
一种高密度功率的电加热器，包括：电加热管，所述电加热管设有若干个；及压力容器，若干所述电加热管均安装在所述压力容器内，且环形阵列设置形成加热层，且加热层不少于一层，所述电加热管还沿所述压力容器的轴线螺旋设置，所述加热层不少于两层时，相邻所述加热层之间的所述电加热管的螺旋方向相反；所述电加热管的接线端位于所述压力容器的外部，所述压力容器的两端分别设有进口和出口。
优选的，所述电加热管的外表面设有若干用于增加散热面积和湍流的散热槽。
优选的，所述电加热管的表面加热功率从所述压力容器的进口到出口依次减小。
优选的，还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述电加热管上。
优选的，还包括接线盒，所述接线盒安装在所述电加热管的接线端。
优选的，所述接线盒包括上接线盒和下接线盒，所述上接线盒和所述下接线盒分别位于所述压力容器的两端，所述上接线盒和所述下接线盒用于与所述电加热管的接线端连接。
优选的，还包括散热区，所述散热区位于所述压力容器与所述接线盒之间。
与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供的一种高密度功率的电加热器有效提高了换热效率，减小了体积，降低了能耗，尤其是在同样输出功率的情况下，电加热器的体积是传统电加热器体积的1/5～1/4。
本实用新型提供的一种高效电加热管通过在加热管表面加工出若干的散热槽，散热槽可以增大传热面积，散热槽还可以增加紊流，进而强化了传热系数，减小了体积和能耗。
附图说明
图1是一种高密度功率的电加热器的结构示意图；
图2是隐藏压力容器后的结构示意图；
图3是实施例二的结构示意图；
图4是实施例二的剖视图；
图5是外加热层的结构示意图；
图6是内加热层的结构示意图；
图7是电加热管的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例一
如图1至图7所示，一种高密度功率的电加热器，包括电加热管1、压力容器2和接线盒。电加热管1设有若干个，并且均安装在压力容器2内，且环形阵列设置形成加热层，且加热层设有一层，电加热管1还沿压力容器2的轴线螺旋设置，电加热管1的接线端12位于压力容器2的外部，压力容器2的两端分别设有进口21和出口22。接线盒安装在电加热管1的接线端12。
还包括温度传感器，温度传感器安装在电加热管1上。温度传感器用于超温断电，对电加热管1启动保护作用，同时能够检测内部温度。
电加热管1沿压力容器2的轴线螺旋设置，也就是缠绕设置，形成螺旋盘管，可以根据需要形成多层结构。
流体从进口21进入，通过与电加热管1换热后，再从压力容器的出口22流出。电加热管1采用螺旋结构，流体通过横掠螺旋盘管，增加了流体的湍流程度，也进一步提高了流体与电热管之间的换热系数，是传统的加热器换热系数的一倍以上。
其中，接线盒还可以包括上接线盒31和下接线盒32，上接线盒31和下接线盒32分别位于压力容器2的两端，上接线盒31和下接线盒32用于与电加热管1的接线端12连接。上接线盒31和下接线盒32方便安装和接线，分散在两端的接线也便于电加热管1破裂后从端部焊死。
为了延长接线盒内部电缆的使用寿命，还包括散热区，散热区位于压力容器2与上接线盒31和下接线盒32之间，分别包括上散热区41和下散热区42。
电加热管1包含一定的非发热段，非发热段与散热区相对应，也是作为自由弯曲段，具有很好的绕性，电加热管1的热膨胀可部分自行补偿，减轻了对管板焊接的应力影响，降低了焊缝的泄漏可能，同时抗振动，延长使用寿命。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在，如图3至图6所示，加热层设有两层，分别为内加热层62和外加热层61，内加热层62的电加热管的螺旋方向与外加热层61的电加热管的螺旋方向相反，外加热层61的电加热管的螺旋方向为左旋，内加热层62的电加热管的螺旋方向为右旋。
相邻加热层之间的电加热管的螺旋方向相反，螺旋方向相反能够进一步增加了的湍流程度，而多层的加热层进一步增加流体横掠加热管的次数，两者结合有效提高了换热系数。
实施例三
如图7所示，在上述实施例一或实施二的基础上，电加热管1的外表面设有若干用于增加散热面积和湍流的散热槽11。散热槽11可以采用滚花的方式制备，目的是增加流体与电热管之间的换热面积和增加湍流程度，提高换热系数，减小体积，提高了设备的热流密度，广泛适合于各种气体、液体的加热。
实施例四
如图1至图7所示，在上述任一项实施例的基础上，电加热管1的表面加热功率从压力容器2的进口21到出口22依次减小。电加热管1采用了变功率设计技术，即流体温度低的地方，采用高功率密度，流体温度高的地方采用低功率密度。
电加热管1的螺旋结构、表面的滚花图纹形成的散热槽11以及电加热管1的变功率设计组合使用，在同样输出功率的情况下，本申请的电加热器的体积是传统电加热器体积的1/5～1/4，也就是，同样体积的大小设备，本申请的电加热器是传统电加热器的功率的4～5倍，极大的缩小了体积。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高密度功率的电加热器，其特征在于，包括：
电加热管(1)，所述电加热管(1)设有若干个；及
压力容器(2)，若干所述电加热管(1)均安装在所述压力容器(2)内，且环形阵列设置形成加热层，且加热层不少于一层；所述电加热管(1)还沿所述压力容器(2)的轴线螺旋设置；所述加热层不少于两层时，相邻所述加热层之间的所述电加热管(1)的螺旋方向相反；所述电加热管(1)的接线端(12)位于所述压力容器(2)的外部，所述压力容器(2)的两端分别设有进口(21)和出口(22)。
2.根据权利要求1所述的一种高密度功率的电加热器，其特征在于，所述电加热管(1)的外表面设有若干用于增加散热面积和湍流的散热槽(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种高密度功率的电加热器，其特征在于，所述电加热管(1)的表面加热功率从所述压力容器(2)的进口(21)到出口(22)依次减小。
4.根据权利要求1或2所述的一种高密度功率的电加热器，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述电加热管(1)上。
5.根据权利要求1或2所述的一种高密度功率的电加热器，其特征在于，还包括接线盒，所述接线盒安装在所述电加热管(1)的接线端(12)。
6.根据权利要求5所述的一种高密度功率的电加热器，其特征在于，所述接线盒包括上接线盒(31)和下接线盒(32)，所述上接线盒(31)和所述下接线盒(32)分别位于所述压力容器(2)的两端，所述上接线盒(31)和所述下接线盒(32)用于与所述电加热管(1)的接线端连接。
7.根据权利要求5所述的一种高密度功率的电加热器，其特征在于，还包括散热区，所述散热区位于所述压力容器(2)与所述接线盒之间。
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2022
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