[發明專利]一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法

有效

• 申請號: 201510850895.2
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105333734B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 余敏;鮑浩;葉建喬
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: F27B17/02
• 分類號: F27B17/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明是涉及一種耐火試驗電熱爐，具體涉及一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法。

背景技術

目前建筑構件的耐火試驗通常采用燃氣升溫的方法，但是燃氣升溫設備復雜、造價高，同時還存在使用成本高和污染等問題。由于構件耐火試驗主要是要使得建筑構件外部溫度滿足ISO-834標準火災升溫曲線的要求，而電阻爐具有安全可靠、測控精度高、操作簡便、升溫控制穩定和無污染的特點，因此目前國內外部分構件耐火試驗開始采用了電熱絲加熱替代傳統的燃氣加熱方式。由于ISO-834國際標準升溫曲線在前半小時的升溫速度很快，而電熱絲加熱需要一定的時間，因此直接將建筑構件放在電阻爐中進行試驗時，前半個小時電阻爐的升溫曲線很難達到規范的要求。雖然通過加大電阻爐功率的方式可以加快升溫過程，但是效果有限，同時還會增加線路和設備的成本。

發明內容

為了解決上述問題，針對現有技術存在的不足本發明提供的技術方案是：

一種內部開合式高溫電熱爐，包括由耐高溫材料制成的爐體和爐膛，所述爐膛內設有測量溫度的熱電偶，所述爐體內壁上設有用于加熱的電阻絲，所述爐膛內設有可以開合的空腔葉片，所述空腔葉片將爐膛分成蓄熱爐膛和試驗爐膛，所述空腔葉片內設有用于走冷卻水的冷卻水管道。

作為改進，所述一種內部開合式高溫電熱爐的空腔葉片包括轉軸和葉片，所述葉片可以繞轉軸轉動以實現空腔葉片的開合，類似于百葉窗的原理，所述冷卻水管道位于轉軸內。

一種電熱爐對建筑構件加熱的方法，其特征在于包括以下步驟：

①將建筑構件置于電熱爐內；

②蓄熱階段，關閉空腔葉片并啟動水循環，通過電熱絲對蓄熱爐膛加熱并監控溫度達到800℃以上，該溫度值是針對ISO-834標準升溫曲線給定，對于自定義的升溫曲線，可取升溫曲線的溫度最大值；

③升溫階段，通過控制電熱絲的溫度和空腔葉片的葉片開合角度使得建筑構件周圍溫度滿足ISO-834標準升溫曲線或自定義升溫曲線的要求。

作為改進，通過控制所有位置空腔葉片的開合角度一致來實現試驗爐膛的均勻加熱，通過控制不同位置的空腔葉片的開合角度不同來實現試驗爐膛的不均勻加熱。

本發明的有益效果是：

1.可以通過空腔葉片將爐膛隔離成蓄熱爐膛和試驗爐膛兩個區域，首先對蓄熱爐膛加熱，使其內部溫度達到800℃以上，然后調節空腔葉片開合的角度，使得蓄熱爐膛的熱能快速傳遞到試驗爐膛，以達到試驗爐膛依據ISO-834國際標準升溫曲線迅速升溫的目的；

2.通過空腔葉片內部水循環，降低空腔葉片的溫度并防止其破壞，同時起到隔熱的效果；

3.空腔葉片是開合角度根據電熱絲的溫度和ISO-834標準火災升溫曲線或自定義的升溫曲線的要求進行控制；

4.采用該結構的電熱爐可以實現試驗爐膛的快速的升溫或降溫，同時通過控制不同位置的空腔葉片開合角度還可以實現不均勻升降溫，滿足各種情況下建筑結構或構件的耐火試驗要求。

附圖說明

圖1是ISO-834標準火災升溫曲線；

圖2是一種內部開合式的柱的火災試驗高溫電熱爐俯視結構示意圖；

圖3是一種內部開合式的梁或板的火災試驗高溫電熱爐的主視結構示意圖；

圖4是一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法空腔葉片部分打開時的結構示意圖；

圖5是一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法空腔葉片完全打開時的結構示意圖；

圖6是一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法空腔葉片完全閉合時的結構示意圖；

圖7是一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法空腔葉片的主視結構示意圖；

圖8是一種內部開合式高溫電熱爐及加熱方法耐火試驗操作流程圖。

圖中1爐體，2蓄熱爐膛，3熱電偶，4電熱絲，5空腔葉片，6冷卻水管道，7轉軸8試驗爐膛，9排氣孔，10柱，11梁或板，12支座。

具體實施方式

為了更進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對發明進行詳細的闡述；