CN219868538U - 一种电加热设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电加热设备，其包括壳体、设置在壳体内部的换热管道和设置在壳体内部的若干加热元件；换热管道包括介质进口、介质出口以及连通在介质进口和介质出口之间的若干直管，介质进口和介质出口均延伸出壳体，相邻两个直管中，上一个直管的出料端与下一个直管的进料端连通，每个直管内部均同轴设置有传热内胆，传热内胆的外壁与直管的内壁贴合，传热内胆外壁上开设供介质通过的螺旋输料槽。本申请减小了传热距离，介质可快速达到设定的加热温度，同时可加快介质的流速，提升换热效率。
Description
技术领域
本申请涉及加热器领域，尤其是涉及一种电加热设备。
背景技术
电加热器是指利用电能达到加热效果的电器。一般在加热器内部布置换热管道，通过加热元件对换热管道进行加热，而后将待加热的介质通入换热管道内部，当加热介质在换热管道内部经过时被加热。
换热管道一般为圆管，换热管道中心区域的介质与换热管道外壁之间的传热距离为换热管道的半径，当需要将换热管道内部的介质均匀加热到设定的温度时，则换热管道外壁的温度必须远高于介质设定的加热温度。若介质设定的加热温度（例如800摄氏度以上）接近换热管道允许的最高上限，换热管道工作时容易产生损坏，无法保证电加热设备的正常工作。
实用新型内容
为了在加热高温介质时减小传热距离，降低换热管道工作温度，保证电加热设备的高效工作，本申请提供一种电加热设备。
本申请提供的一种电加热设备采用如下的技术方案：
一种电加热设备，包括壳体、设置在壳体内部的换热管道和设置在壳体内部的若干加热元件；
所述换热管道包括介质进口、介质出口以及连通在介质进口和介质出口之间的若干直管，所述介质进口和所述介质出口均延伸出所述壳体，相邻两个所述直管中，上一个所述直管的出料端与下一个所述直管的进料端连通，每个所述直管内部均同轴设置有传热内胆，所述传热内胆的外壁与所述直管的内壁贴合，所述传热内胆外壁上开设供介质通过的螺旋输料槽。
通过采用上述技术方案，工作时，通过加热元件辐射换热管道对换热管道进行加热，当介质从介质进口进入直管内部后，需加热的介质在螺旋输料槽内部流动，大大减小加热介质与直管外壁之间的距离，从而使介质很容易达到设定的加热温度，使直管外壁的温度略高于介质设定的加热温度，即可实现对介质的均匀加热，从而可降低换热管道的工作温度，保证电加热设备的高效工作。
此外，由于介质可快速达到设定的加热温度，可加快介质的流速，从而提升加热的效率。由于对换热管道的加热温度降低，减少了加热元件的电力消耗，还具有节能环保的效果。
可选的，每个所述直管的两端均设置有接头，最靠近所述介质进口的直管上，其进料端的接头与所述介质进口连通，最靠近所述介质出口的直管上，其出料端的接头与所述介质出口连通，相邻两个所述直管中，上一个所述直管的出料端接头与下一个所述直管的进料端接头连通。
通过采用上述技术方案，在直管的两端自带接头，可通过接头直接连通介质进口和介质出口，相邻两个直管连接时通过自带的接头进行连通，无需额外设置连接管，从而使若干换热管道之间的拼装更加方便、可靠。
可选的，所述螺旋输料槽位于两个所述接头之间，每个所述传热内胆上对应每个所述接头均开设有输料环槽，所述输料环槽与所述螺旋输料槽连通。
通过采用上述技术方案，在螺旋输料槽的进料端和出料端均设置输料环槽，从而加大进料端和出料端容纳介质的空间，方便介质进入螺旋输料槽和排出螺旋输料槽，提升介质的输送效率。
可选的，所述壳体上在靠近所述介质出口的位置固定穿设有固定环，所述固定环端部设置有挡环，所述挡环固定连接在所述壳体的外壁上，所述介质出口穿设所述挡环，所述固定环和所述介质出口之间设置有固定连接两者的连接环。
通过采用上述技术方案，固定环固定连接在壳体的外壁上，而后将介质出口通过连接环连接在固定环的内圈，从而实现介质出口的固定。
可选的，所述介质进口活动穿设所述壳体，所述介质进口的外部套设有膨胀节，所述膨胀节一端连接在所述介质进口外部，另一端连接在所述壳体的外壁上。
通过采用上述技术方案，由于介质出口固定在壳体上，当换热管道受热变形时，换热管道只能向介质进口变形，从而通过膨胀节释放换热管道的变形。
可选的，所述壳体的一侧设置有氮气进口，所述壳体上远离所述氮气进口的一侧设置有氮气出口。
通过采用上述技术方案，在壳体上设置氮气进口和氮气出口，可通过氮气进口向壳体内部通入气体，从而在壳体内部产生气体的绕流，使直管被均匀加热。
可选的，所述壳体的内壁设置保温层。
通过采用上述技术方案，利用保温层提升壳体的保温效果，从而减少壳体内部向外释放的热量，减少能源的浪费。
可选的，所述传热内胆为氧化铝陶瓷材质，所述换热管道的内壁设置有隔离涂层。
通过采用上述技术方案，利用陶瓷材质制造传热内胆，并在换热管道内部设置隔离涂层，从而使介质不直接与金属材质接触，减少加热氢气等气体介质时，气体介质与金属材质发生化学反应的可能性。
可选的，所述壳体的底部设置有若干支撑座。
通过采用上述技术方案，利用支撑座对壳体进行支撑，使壳体与地面之间有一定距离，方便在壳体底部设置部件。
可选的，所述壳体的顶部设置有若干吊耳。
通过采用上述技术方案，方便通过吊耳将整个壳体吊起进行安装，提升设备工作的灵活性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.工作时，通过加热元件辐射换热管道对换热管道进行加热，当介质从介质进口进入直管内部后，需加热的介质在螺旋输料槽内部流动，大大减小加热介质与直管外壁之间的距离，从而使介质很容易达到设定的加热温度，使直管外壁的温度略高于介质设定的加热温度即可实现对介质的均匀加热，从而可降低换热管道的工作温度，保证电加热设备的高效工作。此外，由于介质可快速达到设定的加热温度，可加快介质的流速，从而提升加热的效率。由于对换热管道的加热温度降低，减少了加热元件的电力消耗，具有节能环保的效果。
2.在螺旋输料槽的进料端和出料端均设置输料环槽，从而加大进料端和出料端容纳介质的空间，方便介质进入螺旋输料槽和排出螺旋输料槽，提升介质的输送效率。
3.在壳体上设置氮气进口和氮气出口，可通过氮气进口向壳体内部通入气体，从而在壳体内部产生气体的绕流，使直管被更加均匀地加热。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中壳体的俯视图。
图3是图2中A-A向的放大图。
图4是本申请实施例中体现换热管道和加热元件位置关系的示意图。
附图标记说明：
1、壳体；11、保温层；12、支撑座；13、吊耳；2、换热管道；21、介质进口；211、第一管道；212、过渡管道；213、第二管道；22、直管；221、接头；222、承托板；23、介质出口；24、传热内胆；241、螺旋输料槽；242、输料环槽；3、加热元件；41、固定环；42、挡环；43、连接环；51、膨胀节；61、氮气进口；62、氮气出口；63、法兰盘。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种电加热设备。参照图1、图2和图3，一种电加热设备包括壳体1、换热管道2和加热元件3，换热管道2设置在壳体1内部，加热元件3位于壳体1内部，加热元件3在换热管道2的两侧均设置若干个。通过加热元件3对换热管道2进行辐射加热，将需要加热的介质通入换热管道2，当需加热介质在换热管道2内部流动时被均匀加热。
参照图1和图3，壳体1呈长方体设置，壳体1由金属板材焊接而成，壳体1的内壁固定设置保温层11，本实施例保温层11的材质为陶瓷纤维模块与二氧化硅气凝胶的混合物。壳体1卧式放置，在壳体1的底部固定设置有若干个支撑座12，本实施例以两个为例。在壳体1的顶部固定设置有若干吊耳13，本实施例以四个为例，方便通过吊耳13将壳体1吊起安装壳体1。
参照图3，换热管道2包括沿由上至下依次设置的介质进口21、直管22和介质出口23，介质进口21设置在壳体1的顶部，介质出口23竖直设置，介质出口23设置在壳体1的底部。直管22水平设置，直管22沿竖直方向设置有若干个，本实施例以两个为例。
参照图3，每个直管22的两端均呈球面设置，提升直管22的抗压能力。每个直管22的两端均一体成型有接头221，最靠近介质进口21的直管22上，其进料端的接头221与介质进口21连通并焊接。最靠近介质出口23的直管22上，其出料端的接头221与介质出口23连通并焊接。上一个直管22出料端的接头221与下一个直管22入料端的接头221连通，并焊接在一起。直管22可采用现有技术中任一种可实现的固定方式即可，例如通过固定在壳体1内壁上的板、杆件或架子进行固定支撑，本实施直管22的两端通过固定连接在壳体1内壁上的承托板222承托。
参照图3，每个直管22内部均同轴设置有传热内胆24，传热内胆24的外壁与直管22的内壁贴合，每个传热内胆24外壁上对应每个接头221处均开设有输料环槽242，在每个传热内胆24外壁上均开设螺旋输料槽241，螺旋输料槽241开设在两个输料环槽242之间，并与输料环槽242连通。
参照图3，待加热的介质通过介质进口21进入螺旋输料槽241内部，大大减小加热介质与直管22外壁之间的距离，介质在螺旋输料槽241内部流动时被加热，使介质快速达到设定的加热温度，从而可降低换热管道2的工作温度，保证电加热设备的高效工作。
参照图3，介质进口21包括一体成型的第一管道211、过渡管道212和第二管道213，第一管道211、过渡管道212和第二管道213由上至下的顺序依次设置，第一管道211的直径小于第二管道213，过渡管道212一端的内径与第一管道211的内径一致，另一端的内径与第二管道213的内径一致。过渡管道212靠近第一管道211的一端滑动穿设壳体1的顶部。在第一管道211的外部设置有膨胀节51，膨胀节51一端固定连接在第一管道211外部，另一端固定连接在壳体1的外壁上，过渡管道212外壁和壳体1之间留有膨胀间隙。
参照图3，介质出口23的结构与介质进口21一致，介质出口23与介质进口21相对设置。在壳体1底部的侧壁上固定穿设有固定环41，固定环41与介质出口23同轴设置，固定环41端部一体成型有挡环42，挡环42固定连接在壳体1的外壁上，介质出口23穿设挡环42。固定环41和介质出口23之间设置有连接环43，连接环43同轴设置有两个，两个连接环43相互靠近的一侧固定连接在一起，相互远离的一侧分别固定连接固定环41与介质出口23。
参照图3，本实施例传热内胆24为氧化铝陶瓷材质，换热管道2为镍基合金材质，在换热管道2的内壁设置有隔离涂层，本实施例的隔离涂层为氧化铝等离子涂层。一些气体介质容易与金属材质发生化学反应，例如氢气，当介质在螺旋输料槽241内部流动时，介质不与金属材质的换热管道2直接接触，减小介质与换热管道2发生化学反应的可能性。
参照图3和图4，加热元件3在直管22长度方向的两侧均设置有两组，每组加热元件3沿竖直方向排列，加热元件3与直管22平行设置，两组加热元件3交错设置，本实施加热元件3为电热管。加热元件3的端部固定连接在壳体1的内壁上。
参照图1和图3，为了进一步提升对换热管道2的加热效果，在壳体1的底部固定设置有氮气进口61，在壳体1的顶部固定设置有氮气出口62，且氮气进口61和氮气出口62上均一体成型有法兰盘63，通过法兰盘63在氮气进口61和氮气出口62连通管道，将氮气充入壳体1内部时，在壳体1内部产生气体绕流，使直管22被更加均匀地加热。
本申请实施例一种电加热设备的实施原理为：电加热设备工作时，利用加热元件3辐射换热管道2，实现对换热管道2的加热，当介质从介质进口21进入直管22内部后，需加热的介质在螺旋输料槽241内部流动，从而减小被加热介质与直管22外壁之间的距离，使介质快速达到设定的加热温度，且直管22外壁的温度略高于介质设定的加热温度即可实现对介质的均匀加热，不仅保证电加热设备的高效工作，还节省了电力资源。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电加热设备，其特征在于：包括壳体(1)、设置在壳体(1)内部的换热管道(2)和设置在壳体(1)内部的若干加热元件(3)；
所述换热管道(2)包括介质进口(21)、介质出口(23)以及连通在介质进口(21)和介质出口(23)之间的若干直管(22)，所述介质进口(21)和所述介质出口(23)均延伸出所述壳体(1)，相邻两个所述直管(22)中，上一个所述直管(22)的出料端与下一个所述直管(22)的进料端连通，每个所述直管(22)内部均同轴设置有传热内胆(24)，所述传热内胆(24)的外壁与所述直管(22)的内壁贴合，所述传热内胆(24)外壁上开设供介质通过的螺旋输料槽(241)。
2.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：每个所述直管(22)的两端均设置有接头(221)，最靠近所述介质进口(21)的直管(22)上，其进料端的接头(221)与所述介质进口(21)连通，最靠近所述介质出口(23)的直管(22)上，其出料端的接头(221)与所述介质出口(23)连通，相邻两个所述直管(22)中，上一个所述直管(22)的出料端接头(221)与下一个所述直管(22)的进料端接头(221)连通。
3.根据权利要求2所述的一种电加热设备，其特征在于：所述螺旋输料槽(241)位于两个所述接头(221)之间，每个所述传热内胆(24)上对应每个所述接头(221)均开设有输料环槽(242)，所述输料环槽(242)与所述螺旋输料槽(241)连通。
4.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述壳体(1)上在靠近所述介质出口(23)的位置固定穿设有固定环(41)，所述固定环(41)端部设置有挡环(42)，所述挡环(42)固定连接在所述壳体(1)的外壁上，所述介质出口(23)穿设所述挡环(42)，所述固定环(41)和所述介质出口(23)之间设置有固定连接两者的连接环(43)。
5.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述介质进口(21)活动穿设所述壳体(1)，所述介质进口(21)的外部套设有膨胀节(51)，所述膨胀节(51)一端连接在所述介质进口(21)外部，另一端连接在所述壳体(1)的外壁上。
6.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述壳体(1)的一侧设置有氮气进口(61)，所述壳体(1)上远离所述氮气进口(61)的一侧设置有氮气出口(62)。
7.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述壳体(1)的内壁设置保温层(11)。
8.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述传热内胆(24)为氧化铝陶瓷材质，所述换热管道(2)的内壁设置有隔离涂层。
9.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述壳体(1)的底部设置有若干支撑座(12)。
10.根据权利要求1所述的一种电加热设备，其特征在于：所述壳体(1)的顶部设置有若干吊耳(13)。
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