CN219346770U - 一种电磁锅炉加热器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电磁锅炉加热器，包括：冷水入口连接管；冷却套管和冷水入口连接管连接；出水连接管连接于冷却套管；加热管的一端通过第一连接装置与冷水入口连接管、冷却套管连接，另一端通过第二连接装置与出水连接管、冷却套管连接；导流管连接于加热管的一端；加热管和导流管与冷却套管之间设置有第一容纳空间；其中，加热管内形成的第二容纳空间与冷水入口连接管内形成的第三容纳空间连通；加热管和导流管与冷却套管之间设置的第一容纳空间与冷水入口连接管内形成的第三容纳空间连通，以解决目前电磁锅炉加热器产生水垢影响换热器的热效率以及电磁锅炉电磁加热效率低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及加热器技术领域，尤其涉及一种电磁锅炉加热器。
背景技术
电磁锅炉利用电磁感应原理将电能高效转换为热能，先由整流电路将交流电转换为直流电，再经过控制电路将直流电转换为高频交流电，高速变化的电流通过线圈产生高速变化的磁场，当磁力线通过金属管道内产生无数的小涡流，使管道外壳本身自行高速发热，将管内水或其他介质迅速加热，同时将水磁化。电磁锅炉作为采暖设备具有加热快、效率高，无废气、废渣、粉尘排放，且无漏电、触电、电起火等使用危险等优点，可以广泛应用并满足于工业、农业、商业、政府机关、民宅等各类供热系统的设备安装需求。合理使用电磁感应供暖设备，已经成为今后供暖发展的一个重要方向。
现有的换热器设计中，加热体通常为管状，内侧与供暖水路接触，外侧包裹在隔热材料内。
现有的换热器设计中运行时，加热体的热量只能通过内侧表面，传递给供暖水，外侧散失的热量无法利用。而且加热体内壁在运行过程中会产生水垢，为水中的可溶性盐类Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等，遇热析出CaCO3和MgCO3等沉淀而形成。由于水垢的热阻较大，会严重影响换热器的热效率；结垢造成加热体水管过水截面变小，会增加系统内流动阻力。电磁锅炉中使用的电磁感应线圈，由于自身存在的电阻，受电流热效应影响，在运行时会产生热量，该部分热量会使感应线圈温度升高，造成热量损失同时会导致电磁锅炉电磁加热效率下降。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电磁锅炉加热器，以解决现有的电磁锅炉加热器的加热体内壁在运行过程中会产生水垢严重影响换热器的热效率；结垢造成加热体水管过水截面变小，会增加系统内流动阻力以及电磁锅炉中使用的电磁感应线圈，由于自身存在的电阻，受电流热效应影响，在运行时会产生热量，该部分热量会使感应线圈温度升高，造成热量损失同时会导致电磁锅炉电磁加热效率下降的技术问题。
本申请提供了一种电磁锅炉加热器，包括：
冷水入口连接管；
冷却套管，所述冷却套管和所述冷水入口连接管连接；
出水连接管，所述出水连接管连接于所述冷却套管；
加热管，所述加热管的一端通过第一连接装置与冷水入口连接管、冷却套管连接，另一端通过第二连接装置与所述出水连接管、冷却套管连接；
导流管，所述导流管连接于所述加热管的一端；
其中，所述加热管和所述导流管设置于所述冷却套管内，所述加热管和所述导流管与所述冷却套管之间设置有第一容纳空间；
其中，所述加热管内形成的第二容纳空间与所述冷水入口连接管内形成的第三容纳空间连通；所述加热管和所述导流管与所述冷却套管之间设置的所述第一容纳空间与所述冷水入口连接管内形成的第三容纳空间连通。
在一些实施例中，所述第一连接装置和第二连接装置均包括：
连接螺栓；
螺母，所述螺母与所述连接螺栓连接；
垫片，设置于所述连接螺栓和所述螺母上；
其中，所述连接螺栓和所述螺母与法兰盘配合将所述第一连接装置连接于所述冷水入口连接管、加热管、冷却套管，将所述第二连接装置连接于所述出水连接管、加热管、冷却套管。
在一些实施例中，所述的一种电磁锅炉加热器，还包括：
石棉垫片，设置于所述法兰盘上。
在一些实施例中，所述第一连接装置和所述第二连接装置沿冷却套管的周向分布且分布有多组。
在一些实施例中，所述冷却套管外表面设置有保温层。
在一些实施例中，所述加热管内表面设置有纳米二氧化钛或特氟龙材料制成的涂层。
在一些实施例中，所述冷却套管和所述加热管平行设置。
本申请实施例提供一种电磁锅炉加热器，包括：冷水入口连接管；冷却套管，所述冷却套管和所述冷水入口连接管连接；出水连接管，所述出水连接管连接于所述冷却套管；加热管，所述加热管的一端通过第一连接装置与冷水入口连接管、冷却套管连接，另一端通过第二连接装置与出水连接管、冷却套管连接；导流管，所述导流管连接于所述加热管的一端；其中，所述加热管和所述导流管设置于所述冷却套管内，所述加热管和所述导流管与所述冷却套管之间设置有第一容纳空间；其中，所述加热管内形成的第二容纳空间与所述冷水入口连接管内形成的第三容纳空间连通；所述加热管和所述导流管与所述冷却套管之间设置的所述第一容纳空间与所述冷水入口连接管内形成的第三容纳空间连通，以实现电磁锅炉加热器的加热体内壁在运行过程中降低水垢的产生量，从而提高换热器的热效率；以及在电磁锅炉使用过程中减少电磁感应线圈受电流热效应的影响，使感应线圈不会处于过高的温度，从而避免造成热量损失以及电磁锅炉电磁加热效率下降的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请中电磁锅炉加热器结构示意图。
附图标记说明：
1-冷水入口连接管；11-第三容纳空间；2-冷却套管；21-保温层；3-出水连接管；4-加热管；41-第一连接装置；411-连接螺栓；412-螺母；413-垫片；414-法兰盘；42-第二连接装置；43-第一容纳空间；44-第二容纳空间；5-导流管；6-石棉垫片。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
由于在一些技术中，电磁锅炉加热器的加热体内壁在运行过程中会产生水垢严重影响换热器的热效率；结垢造成加热体水管过水截面变小，会增加系统内流动阻力以及电磁锅炉中使用的电磁感应线圈，由于自身存在的电阻，受电流热效应影响，在运行时会产生热量，该部分热量会使感应线圈温度升高，造成热量损失同时会导致电磁锅炉电磁加热效率下降，为了解决该技术问题，本申请提供了一种电磁锅炉加热器，下面对电磁锅炉加热器的各部分结构进行说明：
由图1可知，本申请提供了一种电磁锅炉加热器，包括：冷水入口连接管1；冷却套管2，所述冷却套管2和所述冷水入口连接管1连接；出水连接管3，所述出水连接管3连接于所述冷却套管2；加热管4，所述加热管4的一端通过第一连接装置41与冷水入口连接管1、冷却套管2连接，另一端通过第二连接装置42与所述出水连接管3、冷却套管2连接；导流管5，所述导流管5连接于所述加热管4的一端；其中，所述加热管4和所述导流管5设置于所述冷却套管2内，所述加热管4和所述导流管5与所述冷却套管2之间设置有第一容纳空间43；其中，所述加热管4内形成的第二容纳空间44与所述冷水入口连接管1内形成的第三容纳空间11连通；所述加热管4和所述导流管5与所述冷却套管2之间设置的所述第一容纳空间43与所述冷水入口连接管1内形成的第三容纳空间11连通。
示例性的，电磁锅炉中使用的电磁感应线圈，由于自身存在的电阻，受电流热效应影响，在运行时会产生热量，该部分热量会使感应线圈温度升高，造成热量损失同时会导致电磁锅炉电磁加热效率下降。本申请对电磁锅炉采用加热体内置的双层结构设计，其中外层冷却套管可以使加热体散失的热量被水流吸收并重新加热，充分利用加热体热量。对加热体的结构参数采用多参数组合优化设计技术、多物理场耦合仿真技术，确定具体的最优化的换热器结构设计。
在该实施例中，所述电磁锅炉加热器包括所述冷却套管2和所述加热管4。所述加热管4为筒状，其材质为430不锈钢(1Cr17)，在其上端通过所述冷水入口连接管1的所述法兰盘414与所述冷却套管2连接。所述冷却套管2材质为316不锈钢(0Cr17Ni12Mo2)，其上下端通过所述法兰盘414与所述冷水入口连接管1、所述加热管4和所述出水连接管3连接。从所述冷水入口连接管1的所述第三容纳空间11进来的冷水通过所述导流管5的导流，进入到所述加热管4内部及所述加热管4与所述冷却套管2之间的所述第一容纳空间43。进入到所述加热管4的所述第二容纳空间44的冷水，被所述加热管4加热，加热后的热水流到所述出水连接管3；流入到所述加热管4与所述冷却套管2之间的冷水可以吸收所述加热管4向外散失的热量，同时降低感应线圈温升，从而提高电磁锅炉电磁加热效率。换热器的结构设计采用基于多物理场耦合仿真的分析手段对多个结构参数(包括发热体内径、有效截面积、壁厚等)，以换热效率最高为目标，使用仿真分析软件进行优化计算，确定最佳的换热器结构设计参数。
由图1可知，所述第一连接装置41和第二连接装置42均包括：连接螺栓411；螺母412，所述螺母412与所述连接螺栓411连接；垫片413，设置于所述连接螺栓411和所述螺母412上；用来保护被连接件的表面不受所述螺母412擦伤，分散所述螺母412对被连接件的压力；其中，所述连接螺栓411和所述螺母412与法兰盘414配合将所述第一连接装置41连接于所述冷水入口连接管1、加热管4、冷却套管2，将所述第二连接装置42连接于所述出水连接管3、加热管4、冷却套管2。
由图1可知，所述的一种电磁锅炉加热器，还包括：石棉垫片6，设置于所述法兰盘414上，其中，所述石棉垫片6是用来密封的，用在连接在所述法兰盘414上，防止所述法兰盘414与所述磁锅炉加热器元件之间出现漏水的现象。
在该实施例中，所述第一连接装置41和所述第二连接装置42沿冷却套管2的周向分布且分布有多组，以保持所述冷水入口连接管1、冷却套管2、出水连接管3、加热管4之间连接紧密。
由图1可知，所述冷却套管2外表面设置有保温层21，更进一步的提高所述电磁锅炉加热器电磁锅炉电磁加热效率，防止所述加热管4和所述导流管5与所述冷却套管2之间设置的所述第一容纳空间43内的水发生热量损失现象。
在该实施例中，所述加热管4内表面设置有纳米二氧化钛或特氟龙材料制成的涂层，示例性的，所述加热管4内壁在运行过程中会产生水垢，为水中的可溶性盐类Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等，遇热析出CaCO3和MgCO3等沉淀而形成。由于水垢的热阻较大，会影严重响换热器的热效率；结垢造成加热体水管过水截面变小，会增加系统内流动阻力。所以为防止此现象的发生，通过对加热管内外表面进行特殊的材料处理工艺，可以提升加热管的自清洁能力。具体的材料处理工艺，加热管内表面处理包括清洗、退火、淬火、渗氮、渗碳、涂层(纳米二氧化钛或特氟龙)和回火等操作，可以避免水垢在加热体表面的粘附，提高加热体的自清洁能力，同时可以增加加热体的强度，其中退火工艺指的是将所述加热管4内壁缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷；渗氮是往所述加热管4内壁添加氮元素，起到加固表面作用；渗碳是指使碳原子渗入到所述加热管4内壁的过程，也是使所述加热管4内壁具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使所述加热管4内壁具有高硬度和耐磨性，而所述加热管4内壁的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性，之后设置上纳米二氧化钛或特氟龙材料的涂层使所述加热管4内壁不容易形成水垢。
在该实施例中，所述冷却套管2和所述加热管4平行设置，使所述加热管4和所述导流管5与所述冷却套管2之间设置的所述第一容纳空间43内的水能充分循环以及与所述加热管4之间充分接触，更好的能吸收所述加热管丢失的热量。
以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电磁锅炉加热器，其特征在于，包括：
冷水入口连接管(1)；
冷却套管(2)，所述冷却套管(2)和所述冷水入口连接管(1)连接；
出水连接管(3)，所述出水连接管(3)连接于所述冷却套管(2)；
加热管(4)，所述加热管(4)的一端通过第一连接装置(41)与冷水入口连接管(1)、冷却套管(2)连接，另一端通过第二连接装置(42)与所述出水连接管(3)、冷却套管(2)连接；
导流管(5)，所述导流管(5)连接于所述加热管(4)的一端；
其中，所述加热管(4)和所述导流管(5)设置于所述冷却套管(2)内，所述加热管(4)和所述导流管(5)与所述冷却套管(2)之间设置有第一容纳空间(43)；
其中，所述加热管(4)内形成的第二容纳空间(44)与所述冷水入口连接管(1)内形成的第三容纳空间(11)连通；所述加热管(4)和所述导流管(5)与所述冷却套管(2)之间设置的所述第一容纳空间(43)与所述冷水入口连接管(1)内形成的第三容纳空间(11)连通。
2.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉加热器，其特征在于，所述第一连接装置(41)和第二连接装置(42)均包括：
连接螺栓(411)；
螺母(412)，所述螺母(412)与所述连接螺栓(411)连接；
垫片(413)，设置于所述连接螺栓(411)和所述螺母(412)上；
其中，所述连接螺栓(411)和所述螺母(412)与法兰盘(414)配合将所述第一连接装置(41)连接于所述冷水入口连接管(1)、加热管(4)、冷却套管(2)，将所述第二连接装置(42)连接于所述出水连接管(3)、加热管(4)、冷却套管(2)。
3.根据权利要求2所述的一种电磁锅炉加热器，其特征在于，还包括：
石棉垫片(6)，设置于所述法兰盘(414)上。
4.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉加热器，其特征在于，所述第一连接装置(41)和所述第二连接装置(42)沿冷却套管(2)的周向分布且分布有多组。
5.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉加热器，其特征在于，所述冷却套管(2)外表面设置有保温层(21)。
6.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉加热器，其特征在于，所述加热管(4)内表面设置有纳米二氧化钛或特氟龙材料制成的涂层。
7.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉加热器，其特征在于，所述冷却套管(2)和所述加热管(4)平行设置。
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