[發明專利]一種基于電磁感應的混流式管道加熱器

有效

• 申請號: 201810328603.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108692126B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 朱榮生;陳靖;王秀禮;盧永剛;陳一鳴
• 申請（專利權）人: 江蘇源泉泵業股份有限公司
• 主分類號: F16L53/34
• 分類號: F16L53/34
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

本發明涉及一種基于電磁感應的混流式管道加熱器，包括進水口、混流式葉輪、加熱勵磁線圈、絕緣勵磁線圈架、接線口、聚四氟機械密封、耐高溫軸承、空間導葉、導熱肋片、齒形聯軸器、電機、出水口、電機散熱肋片、保溫層。本發明基于電磁感應原理生熱，熱效率極高，利用混流式葉輪實現熱流體的混合，在承擔主動運輸功能的同時，可實現部分湍流傳熱，提高傳熱系數，同時利用多肋片導熱，傳熱面積大，溫升速度快。本發明可廣泛應用于水、重油，瀝青，清油等液體的預先加熱的場合。

技術領域

本發明涉及一種混流式管道加熱器，特別涉及一種基于電磁感應原理高熱效率的管道加熱器。

背景技術

管道加熱器是一種對物質預先加熱的節能設備，它安裝在物質設備之前，實現對物質直接加溫，使其在高溫中循環加熱作用，最終達到節約能源的目的。它廣泛應用于重油，瀝青，清油等燃料油的預先加熱的場合。

目前管道加熱器主要采用兩種加熱模式：一種是采用管道加熱器內部的法蘭式管狀電熱元件倒插在管道加熱器中的反應釜夾套中加熱導熱油，將管道加熱器中的熱能傳輸給管道加熱器內部反應釜中的化工原料。還有一種方式是直接在管道加熱器中的反應釜中插入管道加熱器中的管狀電熱元件或在管道加熱器的壁四周均勻分布電熱管。這種模式稱為管道加熱器的內熱式。

電磁加熱是目前最先進、發熱效率最高的加熱方式之一。其發熱原理是通過電子線路板組成部分產生交變磁場、當用含鐵質容器放置上面時，容器表面即切割交變磁力線而在容器底部金屬部分產生交變的電流(即渦流)，渦流使容器底部的鐵原子高速無規則運動，原子互相碰撞、摩擦而產生熱能。從而起到加熱物品的效果。因為是鐵制容器自身發熱，所以熱轉化率特別高，最高可達到95％，是一種直接加熱的方式。

另一方面，目前市場上的管道加熱器主要還是采用流體被動運輸的方式，流體在管道加熱器中會有一定的壓力和動能損失，而且其加熱方式也主要是流體的層流換熱，不能使得冷熱流體充分混合，加熱速率相對較慢。

現有專利號CN204648634U，名稱“電磁管道加熱器”提出將電磁線圈布置在保溫殼體內表面、中空管道外表面，通過加熱鐵管以加熱流經鐵管中的流體。該方案仍然存在以下問題：其一，該專利采用簡單的流體通過加熱壁面加熱，受熱面單一，且不能使得冷熱流體充分混合，加熱速率慢。其二，流體流經內筒壁面時會有較大的機械能損失，流體出口壓力、速率都有下降。

經檢索,目前尚無關于既可使液體充分混合加熱,又可承擔主動運輸功能的電磁管道加熱器相關專利或文獻的公開。

發明內容

針對目前管道加熱器加熱速率慢，流體機械能損失大，液體不能均勻加熱等缺陷，本發明提供了“一種基于電磁感應的混流式管道加熱器”。其加熱面積大，冷熱流體混合充分，加熱速率快，且可承擔主動運輸功能，解決機械能損失問題。

本發明的主要目的是增快加熱速率，實現流體均勻加熱和主動運輸功能，通過以下技術方案來實現：

一種基于電磁感應的混流式管道加熱器，包括進水口、混流式葉輪、加熱勵磁線圈、絕緣勵磁線圈架、空間導葉、導熱肋片、齒形聯軸器、電機、出水口和電機散熱肋片；在管道加熱器的進水口和出水口之間內置有液體驅動裝置，液體驅動裝置包括串聯連接的混流式葉輪、空間導葉、齒形聯軸器和電機，齒形聯軸器上設有導熱肋片，電機上相連有電機散熱肋片；液體驅動裝置內部裝有多個加熱裝置，所述加熱裝置包括絕緣勵磁線圈架以及安裝在絕緣勵磁線圈架內的加熱勵磁線圈，多個加熱裝置分布于混流式葉輪后蓋板內表面、空間導葉輪轂內表面、導熱肋片輪轂內表面。

所述加熱勵磁線圈采用多股小口徑銅線圈空心捆扎而成，以克服電磁感應的趨膚效應。

所述混流式葉輪的葉片數為6-7片，葉輪轉速590-960r/min。葉輪旋轉做功帶動流體充分混合。

空間導葉的葉片數比混流式葉輪葉片數多1片，為7-8片。