[實用新型]一種高頻感應流體加熱器

有效

• 申請號: 201320025427.8
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN203083132U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 黎忠;謝雷東;傅遠;封自強;張欽華;唐忠鋒;楊新梅;李巖;解明強;鄒欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: F24H7/02
• 分類號: F24H7/02;F24H9/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本實用新型涉及一種加熱器，尤其涉及一種高頻感應流體加熱器。

背景技術

目前，現有的流體加熱器一般采用電阻絲或電阻片作為加熱元件，加熱元件通常分為內插式和外包式兩種：內插式加熱器的加熱元件與流體直接接觸，從而對流體進行對流傳熱；外包式加熱器的加熱元件將熱量傳導給容器壁，從而通過容器壁與流體進行對流傳熱。另外，現有的流體加熱器的進出口法蘭一般采用單一密封元件進行密封。

然而，上述現有流體加熱器的缺點在于：

1、外包式加熱器的熱交換面積小、效率低，由于對容器壁直接加熱，從而使得金屬容器壁產生很大的熱應力，因此很容易疲勞破壞，使用壽命較短。

2、內插式加熱器的加熱元件由金屬套管包裹，與出口法蘭焊接，在高溫強腐蝕流體作用下，焊縫容易被腐蝕破壞而使得加熱器失效。

3、由于進出口法蘭一般采用單一的石墨墊片或者金屬墊片進行密封，因此在對高溫強腐蝕流體加熱時，石墨墊片遇高溫容易氧化失效，而金屬墊片容易腐蝕失效；尤其在石油化工和核電行業，加熱器內流體溫度高腐蝕性強極易使加熱器密封失效和設備熱疲勞損壞。

另外，現有技術中，為了提高加熱器的加熱效率，一般會在加熱器的金屬罐體內部設置折流板，折流板的存在雖然提高了加熱效率，但是同時也增大了流體阻力，因此這種加熱器需要更大功率的動力支持；而且現有加熱器的罐體兩端還設有用于焊接固定加熱棒的擋板；由于折流板和擋板均焊接在罐體上，而焊縫是結構破壞薄弱環節，因此最容易被腐蝕和產生熱應力裂紋。

實用新型內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型旨在提供一種適用于高溫強腐蝕流體的高頻感應流體加熱器，以提高加熱效率、改善加熱性能和延長使用壽命。

本實用新型所述的一種高頻感應流體加熱器，所述加熱器包括：

罐體，其具有設置在其底部的進口端的進口法蘭盤以及設置在其頂部的出口端的出口法蘭盤；

與所述出口法蘭盤密封連接的上法蘭盤；

與所述進口法蘭盤密封連接的下法蘭盤；

布置在所述罐體內部的多個石墨球；

設置在所述罐體內并位于所述石墨球上方的上擋板，其表面設有多個上導流孔；

設置在所述罐體內并位于所述石墨球下方的下擋板，其表面設有多個下導流孔；

繞置在所述罐體外緣的中部位置的感應線圈；

從所述上法蘭盤上方伸入所述罐體內部的多個熱電偶；以及

與所述感應線圈以及熱電偶連接的高頻感應發生器。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述出口法蘭盤的頂面的中心位置設有上凸臺，所述上法蘭盤的底面設有與所述上凸臺匹配的上凹槽、圍繞該上凹槽的上溝槽以及對稱布置在該上凹槽和上溝槽之間的上進氣通孔和上出氣通孔，其中，所述上凹槽中容置有第一石墨纏繞墊片，所述上溝槽中容置有第一金屬C形密封圈，所述上進氣通孔與上出氣通孔分別通過上保護氣通道與所述上凹槽連通。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述上保護氣通道為從所述上凹槽的槽壁連通至所述上進氣通孔和上出氣通孔的靠近所述上凸臺一端開口的倒角結構。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述進口法蘭盤的底面的中心位置設有下凸臺，所述下法蘭盤的頂面設有與所述下凸臺匹配的下凹槽、圍繞該下凹槽的下溝槽以及對稱布置在該下凹槽和下溝槽之間的下進氣通孔和下出氣通孔，其中，所述下凹槽中容置有第二石墨纏繞墊片，所述下溝槽中容置有第二金屬C形密封圈，所述下進氣通孔與下出氣通孔分別通過下保護氣通道與所述下凹槽連通。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述下保護氣通道為從所述下凹槽的槽壁連通至所述下進氣通孔和下出氣通孔的靠近所述下凸臺一端開口的倒角結構。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述加熱器還包括位于所述出口法蘭盤下方并與所述上法蘭盤固定連接的支撐板，該支撐板的表面上設有用于容置所述罐體的中心通孔。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述加熱器包括位于所述進口法蘭盤上方并與所述下法蘭盤固定連接的一對相互卡合的法蘭板，該對法蘭板的表面上設有用于容置所述罐體的法蘭通孔，每個所述法蘭板的外緣開設有一與該法蘭板的法蘭通孔連通的U形開口，且所述法蘭板的一表面上設有一配合凸臺，每個所述法蘭板的配合凸臺與另一個法蘭板的U形開口卡合連接。

在上述的高頻感應流體加熱器中，所述罐體包括由上至下依次連通的直筒段、錐形段和圓管過渡段，所述石墨球設置在所述直筒段中，所述下擋板設置在所述錐形段中并與該錐形段的內壁形狀配合，所述圓管過渡段容置在所述法蘭板的法蘭通孔中。