[發明專利]環形部件的加熱爐

有效

• 申請號: 201410345152.5
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104152663A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 馬盛駿;劉承前
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: C21D9/40
• 分類號: C21D9/40
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙) 11461
• 代理人: 逯博;羅延紅

技術領域

本發明涉及加熱爐，尤其涉及環形部件的加熱爐。

背景技術

在對某些環形部件進行機械裝配前，有時需要對該環形部件進行加熱，其中比較典型的環形部件是軸承。在風力發電機組的制造領域，在被稱為“熱套安裝”的工藝中就需要對大質量、大尺寸的軸承進行加熱。

目前普遍采用電阻加熱爐對環形部件進行加熱，電阻加熱爐以循環流動的熱空氣作為傳熱介質，當氣流通過電熱元件表面時，氣流以對流換熱的方式將熱量帶走，再以對流換熱的方式把熱量傳給軸承，它采用的是以熱空氣作為傳熱介質對軸承表面對流傳熱為主、以輻射傳熱為輔的復合傳熱方式。如圖1所示，其為現有加熱爐的結構示意圖，現有加熱爐的爐體被分為爐蓋11′和爐底盆12′兩部分，在爐蓋11′的頂部中心位置設置爐用電機10，爐用電機10的轉軸上連接有離心式葉輪4，爐底盆12′內設有用于支撐環形部件5的環形部件支撐件56，爐蓋11′下方通過導流板拉桿301吊有第一導流板302，第一導流板302水平設置，第一導流板302的邊緣連接有第二導流板303，第二導流板303呈筒形，第二導流板303被分成上下兩個部分，當爐蓋11′和爐底盆12′對接蓋合后，第二導流板303的上下兩部分也對接而構成一個整體，在第一導流板302與爐蓋11′之間設有加熱器6。在工作時，爐用電機10帶動離心式葉輪4轉動，離心式葉輪4驅動氣體沿圖中箭頭所示方向循環流動，加熱器6對氣體進行加熱，氣體與環形部件5的表面進行對流傳熱。

在實現上述技術方案的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

1、爐體內用于與環形部件換熱的氣體占爐體內所有氣體的比例較低，即爐體內有較大一部分氣體實際沒有與環形部件對流傳熱，加熱爐對于環形部件來說并不緊湊，造成加熱爐的能耗很大，換熱速率卻很低。特別是當氣流的流速越高時，氣流越是會優先走“阻礙更小”的路徑，這樣環形部件的表面實際上并沒有得到流場中高速氣流區域的熱空氣的直接沖刷，因此加熱爐對環形部件的加熱效率較低，環形部件的升溫較慢。

2、熱空氣在經過環形部件時，是從外向內“橫掠”環形部件，而環形部件的內側壁才是裝配面，在現有技術中環形部件的內側壁卻成了熱空氣流的背風面，環形部件的內側壁沒有得到熱空氣流的直接充分沖刷，因此，現有的加熱爐對環形部件的表面的加熱缺乏針對性，沒有結合環形部件本身的結構特點進行設計。

3、熱空氣在流過環形部件的外側壁、上表面和下表面時，僅僅是“橫掠”而過，氣流對這些表面的沖刷缺乏方向性，根據強化傳熱的場協同理論，這樣的沖刷方式使這些表面處的對流換熱的場協同性較差，這些表面的傳熱系數較小，造成了加熱爐的能耗較大。

4、熱空氣在經過環形部件時，會依次的流經幾個表面，由于氣流在沖刷過程中會放熱而降溫，因此，對不同表面進行沖刷的熱空氣的溫度并不相同，且對同一表面的不同位置進行沖刷的熱空氣的溫度也不相同，所以總體上來說，用來沖刷環形部件的各位置的氣流的品質(氣流流速和氣流溫度)存在較大的差異，環形部件的受熱并不均勻，造成環形部件的熱應力徑向不對稱，必然導致環形部件的不對稱變形以及徑向變形不是最大化。

發明內容

本發明的目的是提供一種對環形部件有針對性地加熱、能耗相對更低、對環形部件的加熱效率相對更高的環形部件的加熱爐。

為達到上述目的，本發明提供了一種環形部件的加熱爐，其包括爐體、第一離心式葉輪以及驅動所述第一離心式葉輪的爐用電機，在所述爐體內自上而下依次設有第一導流隔板、第二導流隔板和第三導流隔板，在所述爐體的頂部內壁、第一導流隔板、第二導流隔板、第三導流隔板和所述爐體的底部內壁五者之間自上而下依次構成第一氣流通道、第二氣流通道、第三氣流通道和第四氣流通道，在所述第二氣流通道和第四氣流通道中均設有氣流加熱加速器，所述第一離心式葉輪設置在所述第一導流隔板和第二導流隔板之間，環形部件的內側壁與所述第一導流隔板的外邊緣和第三導流隔板的外邊緣抵接，環形部件的上表面、下表面及外側壁與所述爐體的頂部內壁、底部內壁及內側壁構成第五氣流通道，所述第一離心式葉輪驅動氣體循環流動，氣體從第一離心式葉輪的出風口進入第二氣流通道，經過氣流加熱加速器后與環形部件的內側壁撞擊，之后依次流經第三氣流通道、第四氣流通道、第五氣流通道和第一氣流通道后進入第一離心式葉輪的入風口。