[實(shí)用新型]一種超臨界二氧化碳流體電加熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022753418.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213713577U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景顯東;姜濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中昊光明化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24H9/18
• 分類(lèi)號(hào): F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 孫玲

本實(shí)用新型公開(kāi)一種超臨界二氧化碳流體電加熱器，涉及電加熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有鑄件導(dǎo)熱層，鑄件導(dǎo)熱層內(nèi)部澆鑄有若干電加熱管以及用于輸送二氧化碳流體的螺旋盤(pán)管，螺旋盤(pán)管?chē)@在若干電加熱管的外側(cè)并靠近電加熱管，且螺旋盤(pán)管的外壁靠近鑄件導(dǎo)熱層的壁面；鑄件導(dǎo)熱層外部還套接有保溫層；由此，本實(shí)用新型中螺旋盤(pán)管內(nèi)壁靠近電加熱管，縮短了鑄件導(dǎo)熱層傳遞熱量的距離，提高了傳熱速度，同時(shí)外壁靠近鑄件導(dǎo)熱層的壁面，使得鑄件導(dǎo)熱層體積更小，減小了澆鑄金屬用量，電加熱器更輕量化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電加熱設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種超臨界二氧化碳流體電加熱器。

背景技術(shù)

二氧化碳的密度對(duì)溫度和壓力的變化很敏感，而其溶解能力在一定壓強(qiáng)范圍內(nèi)與其密度成比例關(guān)系，通過(guò)對(duì)溫度和壓力的調(diào)控而改變?nèi)苜|(zhì)的溶解度；特別是在臨界狀態(tài)附近，超臨界流體具有高度可壓縮性，溫度和壓強(qiáng)的微小變化往往會(huì)導(dǎo)致溶質(zhì)的溶解度發(fā)生幾個(gè)數(shù)量級(jí)的突變。正是利用壓力和溫度對(duì)二氧化碳在氣體、液體、亞臨界以及超臨界態(tài)之間轉(zhuǎn)變應(yīng)用這一特性，超臨界二氧化碳流體技術(shù)從基礎(chǔ)理論研究到實(shí)際應(yīng)用方面都得到了顯著的提高和拓展，已深入到超臨界二氧化碳流體染色、超臨界二氧化碳流體萃取、超臨界二氧化碳流體化學(xué)反應(yīng)、超臨界二氧化碳流體清洗、超臨界二氧化碳流體干燥技術(shù)等諸多領(lǐng)域。而加熱器作為超臨界二氧化碳流體裝置溫控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其先進(jìn)性程度直接影響著二氧化碳在氣體、液體、亞臨界以及超臨界態(tài)之間轉(zhuǎn)變應(yīng)用效果。

現(xiàn)有的超臨界流體裝置的水加熱器和油浴加熱器存在加熱效率低下，加熱時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新，本領(lǐng)域技逐漸出現(xiàn)將電加熱器與輸送二氧化碳流體的管路澆鑄在金屬鑄層中的技術(shù)方案，如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01811521880.1”，發(fā)明名稱(chēng)為“一種雙螺旋流體加熱器”的發(fā)明專(zhuān)利，但是其在實(shí)際使用過(guò)程中存在以下弊端，第一，由于電加熱元件位于螺旋管的外側(cè)，且沒(méi)有任何保溫裝置，導(dǎo)致電加熱元件向金屬鑄層外傳導(dǎo)的熱量不能良好地用于對(duì)螺旋管中的流體進(jìn)行加熱，不但造成熱量浪費(fèi)，而且會(huì)降低加熱效率，第二，其金屬鑄層體積較大，熱量傳導(dǎo)損失較多，會(huì)進(jìn)一步降低加熱效率；因此，如何提高加熱器的加熱效率是亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種超臨界二氧化碳流體電加熱器，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，明顯降低熱量損失，提高傳熱效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：本實(shí)用新型提供一種超臨界二氧化碳流體電加熱器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有鑄件導(dǎo)熱層，所述鑄件導(dǎo)熱層內(nèi)部澆鑄有若干電加熱管以及用于輸送二氧化碳流體的螺旋盤(pán)管，所述螺旋盤(pán)管?chē)@在若干所述電加熱管的外側(cè)并靠近所述電加熱管，且所述螺旋盤(pán)管的外壁靠近所述鑄件導(dǎo)熱層的壁面；所述鑄件導(dǎo)熱層外部還套接有保溫層。

優(yōu)選的，每根所述電加熱管分為澆鑄在所述鑄件導(dǎo)熱層內(nèi)部的加熱部以及自所述鑄件導(dǎo)熱層頂部伸出的散熱部，所述散熱部的頂端通過(guò)接線(xiàn)柱固定在固定法蘭的接線(xiàn)孔中。

優(yōu)選的，所述散熱部的外側(cè)套設(shè)有散熱管，所述散熱管上均具有若干散熱孔。

優(yōu)選的，所述加熱部自上而下套設(shè)有起固定作用的若干電加熱管分布盤(pán)；所述散熱管外部套設(shè)有起固定作用的散熱管分布盤(pán)。

優(yōu)選的，所述接線(xiàn)孔呈環(huán)形陣列分布。

優(yōu)選的，所述固定法蘭中心位置開(kāi)設(shè)有測(cè)溫孔，所述測(cè)溫孔中固定有伸入所述鑄件導(dǎo)熱層的溫度傳感器保護(hù)管，所述溫度傳感器保護(hù)管中設(shè)置有用于測(cè)量所述電加熱管加熱溫度的第一溫度傳感器。

優(yōu)選的，螺旋盤(pán)管的出液口處設(shè)置有用于測(cè)量出液溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器以及所述電加熱管均與伺服控制系統(tǒng)電連接。

優(yōu)選的，所述固定法蘭上設(shè)置有具有可拆卸頂蓋的接線(xiàn)倉(cāng)，所述接線(xiàn)倉(cāng)側(cè)壁上設(shè)置有接線(xiàn)口。

優(yōu)選的，所述螺旋盤(pán)管為先向上盤(pán)旋再向下盤(pán)旋的雙螺旋管道。