[發明專利]一種加熱裝置

在審

• 申請號: 202110152674.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112902435A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 劉辰朋
• 申請（專利權）人: 中船動力研究院有限公司
• 主分類號: F24H1/14
• 分類號: F24H1/14;F24H9/00;F24H9/02;F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明涉及流體加熱技術領域，尤其涉及一種加熱裝置，其包括外殼體、內殼體和加熱組件，其中，內殼體設置在外殼體內，內殼體內設置有加熱腔，高壓介質流經加熱腔，外殼體和內殼體之間設置有壓力緩沖腔，壓力緩沖腔內容置有壓力緩沖介質，壓力緩沖介質對內殼體的壓力小于高壓介質對內殼體的壓力，加熱組件設置在加熱腔內，加熱組件用于加熱高壓介質。該加熱裝置能夠保證加熱高壓介質的安全性，且整體的重量較輕。

技術領域

本發明涉及流體加熱技術領域，尤其涉及一種加熱裝置。

背景技術

物質的壓力和溫度同時超過它的臨界壓力和臨界溫度的狀態為超臨界狀態。超臨界狀態下的流體稱為超臨界流體，其各方面的性能與常態下的物質有很大差異。例如超臨界流體的密度比一般氣體要大兩個數量級，與液體相近，超臨界流體的粘度比液體小，但擴散速度比液體快約兩個數量級，所以超臨界流體具有較好的流動性和傳遞性能。

隨著對超臨界流體的研究越來越深入，對介質進行升壓升溫的需求日益增加。目前對高壓介質進行加熱的裝置一般都會設置兩層殼體，即外殼體和內殼體，內殼體內設置加熱腔，即內殼體需要承受內部的高溫。同時，這類加熱裝置還需要承受高壓介質的壓力，目前加熱裝置的承壓設計分為兩種，一種是單獨依靠內殼體承壓，即內殼體需要同時承受高溫高壓，由于在高溫下，殼體的承壓性能會降低，所以這一類加熱裝置存在內殼體抗壓安全問題。另一種是單獨依靠外殼體承壓，即內殼體只耐溫不耐壓，外殼體只耐壓不耐溫，這類加熱裝置為了提高外殼體的抗壓能力，外殼體的壁厚會設置的很大，再加上外殼體的尺寸大，就會導致外殼體的重量過大，從而使加熱裝置整體的重量過大，造成材料耗損，導致成本較高，且存在不便于運輸、安裝、維護等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種加熱裝置，能夠保證對高壓介質進行加熱的安全性，且能保證加熱裝置整體的重量較輕。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種加熱裝置，包括：

外殼體；

內殼體，所述內殼體設置在所述外殼體內，所述內殼體內設置有加熱腔，高壓介質流經所述加熱腔，所述外殼體和所述內殼體之間設置有壓力緩沖腔，所述壓力緩沖腔內容置有壓力緩沖介質，所述壓力緩沖介質對所述內殼體的壓力小于所述高壓介質對所述內殼體的壓力；

加熱組件，所述加熱組件設置在所述加熱腔內，所述加熱組件用于加熱所述高壓介質。

可選地，所述加熱組件包括多個依次排列的第一加熱元件，所述高壓介質沿所述第一加熱元件的表面流動。

可選地，所述加熱裝置還包括支撐軸，所述支撐軸穿過所述加熱腔，所述支撐軸與所述內殼體固定連接，所述第一加熱元件固定設置在所述支撐軸上。

可選地，所述內殼體包括內殼筒體，所述加熱組件還包括多個第二加熱元件，所述第二加熱元件周向環設在所述內殼筒體的內壁上，且所述第二加熱元件向所述第一加熱元件的軸線處延伸，以置于相鄰的兩個所述第一加熱元件的空隙處，所述第二加熱元件與所述第一加熱元件間隔設置。

可選地，所述內殼體還包括設置在所述內殼筒體兩端的內殼端面，兩端的所述內殼端面處分別設置有供所述高壓介質流入和流出所述加熱腔的通路，所述加熱組件還包括兩個第三加熱元件，所述第三加熱元件環設在所述內殼筒體和所述內殼端面的連接處以加熱剛流入和即將流出所述加熱腔的所述高壓介質。

可選地，所述壓力緩沖介質對所述內殼體的壓力相當于所述高壓介質對所述內殼體的壓力的10％-50％。

可選地，所述加熱裝置包括壓力安全組件，所述壓力安全組件能夠檢測并控制所述壓力緩沖腔內的壓力。

可選地，所述壓力安全組件包括：

入口閥，所述外殼體上設置有緩沖介質入口和緩沖介質出口，所述入口閥設置在與所述緩沖介質入口連通的上游管路上；