[發(fā)明專利]加壓填充床氣體電加熱裝置及使用方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210115908.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN102620423A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖云漢;馬正中;徐祥;陽(yáng)紹軍;溫雨鑫;王東方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中國(guó)科學(xué)院能源動(dòng)力研究中心
• 主分類號(hào): F24H3/00
• 分類號(hào): F24H3/00;F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 劉喜蓮

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于適用于電加熱領(lǐng)域，涉及一種氣體加熱裝置，具體地涉及一種加壓填充床式氣體電加熱裝置。

本發(fā)明還涉及上述裝置的使用方法。

背景技術(shù)

高溫氣體在許多領(lǐng)域如冶金煉鋼、工業(yè)干燥及實(shí)驗(yàn)室高溫氣化研究過(guò)程中都有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。利用電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)加熱氣體是目前提高氣體溫度所普遍采用的方法。在實(shí)際使用過(guò)程中合金電熱體由于具有加工容易、價(jià)格低廉等特點(diǎn)應(yīng)用較廣，多被加工成電熱絲、電熱線圈等形式，但存在使用溫度低，易燒壞觸電等問題。同時(shí)傳統(tǒng)加熱器單位面積換熱效率不高也影響了出口溫度的提高。而在空間一定的條件下增大換熱面積是有限的，特別是氣體在一定流量和氣速條件下，電熱體附近局部高溫氣體通過(guò)對(duì)流換熱帶動(dòng)整體氣體溫度升高將需要更多的時(shí)間，這些因素都限制了氣體平均加熱溫度的進(jìn)一步提高。目前市場(chǎng)上的氣體電加熱裝置加熱最高溫度在800℃左右。

此外電加熱裝置通常加熱的對(duì)象只是常壓下的氣體，而且大部分種類的氣體對(duì)電熱體等材料的正常使用都有很大的影響，因而使氣體電加熱裝置的應(yīng)用范圍受到了很大限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)更為合理的加壓填充床式氣體電加熱裝置。

本發(fā)明的又一目的在于提供上述裝置的使用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的加壓填充床式氣體電加熱裝置，主要包括：

一爐膛，其一端為氣體入口，另一端為氣體出口；

爐膛內(nèi)安裝有爐管，爐管的一端口通過(guò)平衡口與爐膛相通，該平衡口處對(duì)應(yīng)地安裝有一保護(hù)氣體入口；該爐管的另一端與氣體出口相通；

該爐管內(nèi)裝有耐高溫的小粒徑填充物；

該爐膛內(nèi)安裝有加熱體；

該爐膛外側(cè)設(shè)有保溫襯里；

保溫襯里外側(cè)為殼體。

本發(fā)明所述的加壓填充床式氣體電加熱裝置中，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案或技術(shù)特征是：

加熱體的熱端位于爐膛內(nèi)，冷端埋在保溫襯里內(nèi)，加熱體是沿爐膛的長(zhǎng)度方向間隔地安裝兩根加熱體并水平對(duì)稱且垂直布置在爐管兩側(cè)，相鄰兩層加熱體之間為控溫區(qū)。

所述的加熱體優(yōu)選為電加熱。

所述的加熱體優(yōu)選為硅鉬棒或硅碳棒電熱體。

所述的小粒徑填充物的粒徑與爐管直徑比優(yōu)選為1：13-18。

所述的小粒徑填充物優(yōu)選為剛玉材質(zhì)。

沿爐膛長(zhǎng)度方向可間隔地安裝有熱電偶。

本發(fā)明還提供的上述加壓填充床式氣體電加熱裝置的使用方法，包括以下步驟：

1）將爐管內(nèi)填充滿耐高溫的小粒徑填充物，形成填充床；?

2）啟動(dòng)電熱體升溫，加熱整個(gè)爐體，保持爐體溫度均勻地達(dá)到反應(yīng)要求的溫度；

3）設(shè)定出口的工作壓力，將保護(hù)氣體（惰性氣體）通入爐膛內(nèi)；

4）爐管內(nèi)壓力達(dá)到反應(yīng)要求的溫度并穩(wěn)定后，往爐管通入需要加熱的氣體。

本發(fā)明的效果是，能加熱多種氣體，提高換熱效率，使加熱氣體出口溫度達(dá)1000℃以上，同時(shí)可加熱加壓氣體，技術(shù)方案簡(jiǎn)易可行、維護(hù)方便、實(shí)施成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的加壓填充床氣體電加熱裝置的剖面圖；

圖2是本發(fā)明的加壓填充床氣體電加熱裝置電熱體布置剖面圖。

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具體實(shí)施方式

以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。

實(shí)施例1，參照?qǐng)D1-2，一種加壓填充床式氣體電加熱裝置，該裝置包括：

一爐膛8，其一端為氣體入口1，另一端為氣體出口6；

爐膛8內(nèi)安裝有爐管4，爐管4的一端口通過(guò)平衡口11與爐膛8相通，該平衡口8處對(duì)應(yīng)地安裝有一保護(hù)氣體入口3；該爐管4的另一端與氣體出口6相通；

該爐管4內(nèi)裝有耐高溫的小粒徑填充物；

該爐膛4內(nèi)安裝有加熱體9；

該爐膛4外側(cè)設(shè)有保溫襯里2；

保溫襯里2外側(cè)為殼體10。

實(shí)施例2，實(shí)施例1所述的加壓填充床式氣體電加熱裝置中：加熱體9的熱端位于爐膛內(nèi)，冷端埋在保溫襯里2內(nèi)，加熱體9是沿爐膛的長(zhǎng)度方向間隔地安裝兩根加熱體9并水平對(duì)稱且垂直布置在爐管4兩側(cè)，相鄰兩層加熱體9之間為控溫區(qū)。

實(shí)施例3，實(shí)施例1或2所述的加壓填充床式氣體電加熱裝置中：加熱體9為電加熱。

實(shí)施例4，實(shí)施例3所述的加壓填充床式氣體電加熱裝置中：加熱體9為硅鉬棒或硅碳棒電熱體。