[實用新型]超導電熱管

無效

• 申請號: 200920099424.2
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN201557270U
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 周虹;李德平
• 申請（專利權）人: 周虹;李德平
• 主分類號: H05B3/48
• 分類號: H05B3/48;F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型采用超導這一全新傳熱技術，解決了傳統電熱管因表面溫度過高極易結垢，不能加熱諸如污水、原油、瀝青等粘稠性物質，使用壽命短等難題。

目前傳統電熱管大多用于加熱空氣、導熱油、生活用水或制作電鍋爐。它的結構和傳熱過程如附圖1所示：電熱絲(1)通電后即升溫(溫度在1200℃上下)、發熱，其熱量經絕緣填料(2)管套(3)傳給被加熱載體(4)。依據長期的跟蹤檢測，此時管套(3)外壁的溫度均在350℃以上。由于被加熱載體(4)大都未經過特殊處理，大都含有各種不同類型的雜質，一般在使用800～1500小時之后，管套(3)的外表均會出現3～5mm的結垢層，此時熱阻急劇增大，熱量傳不出去，致使管套(3)和電熱絲(1)的溫度急劇升高，直至將它燒穿或燒壞，電熱管也就壽終正寢了。

若將傳統電熱管加熱污水、原油、瀝青等物質其使用壽命均在200小時以內。

為了解決傳統電熱管因管壁溫度過高，易于結垢弊端。本使用新型發明將一種全新的超導傳熱技術應用于電熱管，如附2所示：

發明內容

將電熱絲(1)淹沒在絕緣超導液態工質(4)中。當(1)通電發熱時(4)即刻發生沸騰汽化吸收汽化潛熱。(一般溫度在50℃～120℃間)，而處于管套(3)內壁處的(4)由于受到管外被加熱載體(6)的冷卻，即刻發生冷凝液化(一般溫度在40℃～110℃間)放出汽化潛熱傳給(6)使其升溫。

由于汽化液化溫差極小，故而(3)的外表面溫度在110℃以下，消除了高溫結垢的難題。將超導電熱管用于加熱污水、原油，其連續使用壽命也在8年以上。

本實用新型發明解決其問題所采用的技術方案是：如附圖2所示，封閉電熱管管套(3)的兩端抽盡其內的空氣，使其真空度不少于10^-3Pa，往內充裝絕緣超導液態工質(4)其充裝量占管內容積的3/5～2/3。將電熱絲(1)串套在固定于管套(3)兩端的絕緣棒(2)上，并淹沒在絕緣超導液態工質(4)中。此時電熱絲(1)通電發熱，其周圍的絕緣超導液態工質(4)即刻發生沸騰汽化，吸收汽化潛熱，而處于管套(3)內壁附近的沸騰汽化工質(4)由于受到冷卻即刻發生冷凝液化，放出汽化潛熱，通過管套(4)管壁。將熱量傳給被加熱載體(6)。

按要求事先設定被加熱載體(6)的溫度，通過溫控裝置(5)來自動調控電熱管的輸出熱管功率，以實現被加熱載體(6)溫度恒定在設定值。

本實用新型發明的有益效果是：1、可將絕緣超導液態工質(4)的沸騰汽化的溫度控制在50℃～120℃之間。將管套(3)外壁的溫度控制在110℃以下，這樣就消除了結垢的弊端。被加熱載體既可以是空氣、生活用水或導熱油，也可以是污水、原油或瀝青等黏稠性物質。既擴大了電熱管的使用領域，又大大地延長了電熱管的使用壽命。2、用事先設定被加熱載體的溫度來調控電熱管的輸出功率，既保證了被加熱載體溫度恒定，又節省了電能。

附圖說明

本實用新型發明如附圖2所示，由5個零件組成，圖中??1-電熱絲??2-絕緣棒??3-電熱管管套??4-絕緣超導液態工質??5-溫控裝置。

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明：

圖1是目前大量使用的傳統電熱管結構原理圖，被加熱載體(4)只能是空氣，生活用水或導熱油。

圖2是本實用新型的結構原理圖，被加熱載體除了是空氣，生活用水，導熱油之外還可以是污水、原油、瀝青等黏稠性物質。

具體實施方式

根據被加熱載體的類別、流量和溫升，計算出電熱管的額定輸出功率。確定電熱絲(1)的粗細和長度。

將電熱絲(1)串套在絕緣棒(2)上并將(2)固定在管套(3)的兩端，(3)的兩端封閉。

通過充裝口往(3)內充裝絕緣超導液態工質(4)，以0.2Mpa穩壓30min。

通過充裝口往外抽出絕緣超導液態工質(4)，其抽出量占原充裝總量的2/5～1/3，封閉充裝口。

將溫控裝置(5)接到電熱管的電源上。