[实用新型]一种紧凑型有机工质高温高压电加热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工质加热器，更具体的说，是涉及一种紧凑型有机工质高温高压电加热器。

背景技术

有机工质加热器目前可分为外加热和内加热两种方式。内加热设备主要有循环加热器，外加热方式主要有加热炉、电磁加热、导热油加热等。循环式加热器采用金属壳体包围发热元件及被加热流体，功率较大，最高可耐压20Mpa，最高耐温600℃。导热油加热多为通过管外的对流换热进行加热，加热炉通过热辐射对管道内流体加热。

采用循环加热器时，要达到较高的工作压力，加热器壳体、密封件、连接部件需要较大的尺寸，设备往往会变得非常笨重、投资增加，且循环加热器通常采用硅胶和陶瓷密封，而普通硅胶在超过300摄氏度时就会失效，而更耐高温的密封材料面临价格上的剧增，且流体经过循环加热器时，由于流通通道突然改变，导流板处流向发生转折，因此压力损失比较大。而外加热设备往往因为热扩散效率不高，且因为总体换热系数低，面临高温防护、保温等问题，易出安全事故。例如，导热油加热，往往需要复杂的导热油循环设备。加热炉通过辐射进行换热效率更低且设备占据空间大，热扩散严重。电磁加热器则不适用于精确温度控制场合，精确控温需要其他辅助设备，且辐射较大面临不可控风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种紧凑型有机工质高温高压电加热器，该加热器具有实用高效、操作简单、节约成本、安全可靠、耐高温高压等优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种紧凑型有机工质高温高压电加热器，包括发热管，所述发热管设置于加热段外管的内部，所述加热段外管的两端相对称的设置有法兰接头，加热段外管左右两侧相对应的设置有基座，所述基座内设置有插入加热段外管内部与所述发热管相连接的接线柱，所述接线柱上端与外接电源相连接，基座内从下到上依次设置有云母柱、圆柱段、云母柱、密封环和中空螺母，所述圆柱段外侧和中空螺母内侧均设置有绝缘套管。

所述发热管两端端头处通过陶瓷堵头设置有穿设于发热管内部的发热丝，所述发热丝与发热管之间填充有镁砂。

所述加热段外管由不锈钢内螺纹管构成。

所述基座为内螺纹座。

所述绝缘套管为陶瓷绝缘套管。

所述密封环为四氟密封环。

所述接线柱为钢轴。

所述密封环与接线柱、基座均为过盈配合。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.同现有的循环式加热器相比，本实用新型加热器的流通截面积相对较小，流体速度快，且采用的是具有内螺纹的外管，可加强流体湍流扰动，进一步强化加热，因此，在相同换热功率下，换热面积要比循环式加热器小的多、因此结构更加紧凑。

2.本实用新型的加热段外管开孔少，并通过螺母紧压四氟环更容易实现高压密封。

3.本实用新型还设置有隔热云母层及加快散热的圆柱段，可以实现在流体温度超过四氟材料极限温度的情况下密封也不会失效，通过加长接线柱的中间散热部分，可以实现更高温度的密封。

4.本实用新型同外加热的方式相比，在加热效率、换热面积等方面优势明显。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中剖视部分的放大结构示意图。

图3是发热管的结构示意图。

附图标记：1-发热管 2-加热段外管 3-基座 4-接线柱 5-法兰接头 6-云母柱 7-圆柱段 8-云母柱 9-密封环 10-中空螺母 11-绝缘套管 12-绝缘套管 13-发热丝 14-陶瓷堵头 15-镁砂

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1至图3所示：一种紧凑型有机工质高温高压电加热器，包括发热管1，发热管1的内部穿设有发热丝13，发热管1的两端端头处则设置有用于密封及绝缘的陶瓷堵头14，陶瓷堵头14的中间孔内和外表面上均设有螺纹，用于和发热管1及发热丝13的接线头进行螺纹连接，而发热管1的内部填充有高品质的镁砂15，镁砂15通过装粉机填充，并保证压实；

发热管1设置在加热段外管2的内部，加热段外管2由不锈钢的内螺纹管构成，以加强内部流体的扰动，增加对流换热系数，加热段外管2的两端相对称的设置有法兰接头5，而加热段外管2的左右两侧相对应的设置有基座3，基座3为内螺纹座，焊接在加热段外管2的外壁上，基座3的内部中心位置处设置有插入加热段外管2内部的接线柱4，接线柱4由钢轴制成，接线柱4下半部分较细，上半部分则较粗，接线柱4的最上端与外接电源相连接；基座3内从下到上依次设置有云母柱6、圆柱段7、云母柱8、密封环9和中空螺母10，密封环9为四氟密封环，圆柱段7的外侧设置有绝缘套管12、中空螺母10的内侧设置有绝缘套管11，绝缘套管11和绝缘套管12均为陶瓷绝缘套管。在对发热管1通电后，绝缘套管11、绝缘套管12实现接线柱4与中空螺母10及基座3的绝缘，云母柱6和云母柱8构成的隔热云母层可以减小内部高温流体向接线部分的热传导，从而保障在被加热流体高温的情况下密封环9的温度不超过其极限温度(约250摄氏度)，密封环9与接线柱4及基座3为过盈配合，中空螺母10拧紧后在预紧力的作用下实现对高压流体的密封，圆柱段7的表面积较大，因此可以较好的通过薄壁的绝缘套管12向外散热，大大减小通过接线柱4向上(密封部分)的热量传递，进一步减小密封环9的温度，此外增大接线柱4上下部分的粗细程度，降温效果会更显著。此外云母柱6与加热段外管2外壁贴近的部分有一突出的小环，用来填充钢轴与管壁开孔之间的间隙。