CN106705428A - 复式电磁加热器及电磁加热机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复式电磁加热器及电磁加热机组，属于取暖送风技术领域。复式电磁加热器包括换热管道和绕在换热管道外面的电磁线圈，在电磁线圈外面设置有外层管道，换热介质分别从换热管道内、外层管道和换热管道之间流动。包含复式电磁加热器的电磁加热机组包括设置有进风口和出风口箱体，箱体内从进风口到出风口依次设置风机段、均压分风段、设置复式电磁加热器的电磁加热段；均压分风段内设置若干均压分风板。本发明的复式电磁加热器及电磁加热机组能够充分利用电磁热量，换热效率高，能耗低，能量利用率高。本发明能够适用于不同的加热场合，加工制作和使用灵活方便。

Description

复式电磁加热器及电磁加热机组

技术领域

本发明涉及复式电磁加热器及电磁加热机组，应用于取暖送风技术领域。

背景技术

电磁加热技术安全环保，损耗小，加热效率高。在越来越重视环保的今天，电磁加热的方式越来越被人们接受。在取暖送风领域，电磁加热机组已经广泛应用于家庭、工厂、施工现场、农业大棚、矿山和石油等场所。现有电磁加热机组是在一带有进风口和出风口的箱体内设置有电磁加热器，电磁加热器是将电磁线圈缠绕在一空心管道的外表面，在电磁线圈通电过程中利用电磁感应原理对管道进行加热，空气或其它介质从管道内流过与管道进行热交换后被加热。由于电磁感应加热具有肌肤效应，管道外表面的温度最高，而管道内表面的温度较低，风或换热介质是在管道内流动时管道所产生的热量未被充分利用，有相当多的热量储存在管道壁中或管道的外表面，这样在运行过程中浪费了一部分热量。

发明内容

本发明的需要解决的技术问题是提供一种能够充分利用电磁热量、换热效率高、能耗低的复式电磁加热器及电磁加热机组。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种复式电磁加热器，包括换热管道和绕在换热管道外面的电磁线圈，在电磁线圈外面设置有外层管道，换热介质分别从换热管道内、外层管道和换热管道之间流动。

本发明的技术方案进一步的改进在于：换热管道与电磁线圈之间有隔热块隔开。

本发明的技术方案进一步的改进在于：换热管道的内壁沿径向均匀分布若干散热肋片。

本发明的上述技术方案进一步改进在于：散热肋片一端固定在换热管道内壁，散热肋片短于换热管道内孔半径。

本发明的上述技术方案进一步改进在于：外层管道内、换热管道内外、散热肋片上均涂有散热涂层。

本发明的技术方案进一步的改进在于：外层管道和换热管道同轴设置。

本发明的技术方案进一步的改进在于：外层管道主要由若干可拆分的使外层管道直径发生变化的复式外感板构成。

本发明的上述技术方案进一步改进在于：复式外感板为两块或两块以上的圆弧板，复式外感板和换热管道之间设置有调节复式外感板和换热管道之间距离的调节螺栓。

本发明的上述技术方案进一步改进在于：复式外感板的连接处使用连接螺栓连接。

本发明的上述技术方案进一步改进在于：复式外感板连接处设有导磁密封垫。

一种包含上述复式电磁加热器的电磁加热机组，包括设置有进风口和出风口箱体，箱体内从进风口到出风口依次设置风机段、均压分风段、设置复式电磁加热器的电磁加热段；均压分风段内设置若干均压分风板。

本发明的技术方案进一步的改进在于：进风口与风机段之间设置中效过滤段。

本发明的技术方案进一步的改进在于：电磁加热段内从前到后分为若干节，每节内又设置若干根复式电磁加热器。

本发明的上述技术方案进一步改进在于：相邻的两节复式电磁加热器之间设置检修段。

本发明的技术方案进一步的改进在于：还包括电磁控制柜、电源柜、PLC控制柜；箱体内、复式电磁加热器内及出风口处设置若干能将信号传到PLC控制柜的温度传感器。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果包括：

本发明的复式电磁加热器包括内层换热管道和外层管道，电磁感应线圈在对其圈内的换热管道进行电磁感应加热的同时，电磁线圈本身也由于电流的存在而产生热量，另外电磁线圈会有一部分磁力线辐射到电磁线圈的***，本发明在电磁线圈的外面设置有外层管道，辐射到电磁线圈外面的磁力线也会使外层管道发热，换热介质分别从换热管道内、外层管道和换热管道之间流动，能够将电磁线圈对换热管道电磁感应加热时换热管道本体产生的热量全部带走，同时也能够将电磁线圈自身产生的热量以及辐射到电磁线圈***的磁力线对外层管道加热产生的热量都能带走，充分利用换热管道和外层管道的电磁热量。

本发明的复式电磁加热器的换热管道与电磁线圈之间有隔热块隔开，保证换热介质能够从换热管道外表面顺利通过，在带走电磁线圈自身热量的同时，也能够从换热管道的外层带走热量，提高了换热效率和能量利用率，隔热块还起到隔热绝缘的作用。

本发明复式电磁加热器的换热管道的内壁设置若干散热肋片，散热肋片一端固定在换热管道内壁，并且短于换热管道内孔半径。由电磁加热的规律可知，在散热肋片距离换热管道内壁越远处其电磁热量会越少，故散热肋片的长度不必设置为等于换热管道的内孔半径。该设置减少了换热介质流动的阻力，可以保证在不影响散热换热的情况使换热介质在换热管道内的流动更加顺畅。

本发明的外层管道内、换热管道内外、散热肋片上均涂有散热涂层，以便于更好的散热，提高换热效率，提升热量的利用率。

本发明中外层管道主要由若干可拆分的使外层管道直径发生变化的复式外感板构成，复式外感板和换热管道之间的距离可以调节，由电磁加热的规律可知电磁生热的热量与感应板距离电磁线圈的距离相关，该设置能够根据需要调节电磁热量在复式外感板和换热管道之间的分布，充分利用电磁热量。

本发明的复式电磁加热器具有两个加热空间，并且两个加热空间内的电磁热量可以调节。

本发明的电磁加热机组使用了复式电磁加热器，能够根据加热需要制作成不同加热功率，既不会浪费加热功率又能做到充分利用加热功率。本发明能够适用于不同的加热场合，加工制作使用灵活方便。

本发明的电磁加热机组由PLC控制柜控制，在箱体内、复式电磁加热器内及出风口处设置若干能将信号传到PLC控制柜的温度传感器，能够随时调节加热温度。

附图说明

图1是本发明中复式电磁加热器立体示意图；

图2是本发明中复式电磁加热器剖视图；

图3是本发明电磁加热机组主视图；

图4是图3的B-B向视图；

图5是图3的A-A向视图；

其中，1、进风口，2、中效过滤段，3、风机段，4、均压分风段，5、电磁加热段，6、电磁加热器， 7、检修段，8、出风口，9、散热肋片，10、换热管道，11、隔热块，12、电磁线圈，13、复式外感板，14、第一加热空间，15、第二加热空间，16、连接螺栓，17、耳座、18、调节螺栓。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明公开了复式电磁加热器以及使用该复式电磁加热器的电磁加热机组，本发明中复式电磁加热器以及电磁加热机组主要用于对空气等气态换热介质进行加热，下面是具体的实施例。

实施例1

本发明中的复式电磁加热器为设置了内外两层感应加热装置的复式结构。所述复式电磁加热器换热管道10和绕在换热管道10外面的电磁线圈12。在电磁线圈12外面还设置有外层管道，换热介质分别从换热管道10内、外层管道和换热管道10之间流动。所述换热管道10的外表面缠绕电磁线圈12，换热管道10与电磁线圈12之间通过隔热块11隔开。即隔热块11固定在换热管道10的外表面并以轴线为中心绕圆周方向均匀分布，电磁线圈12缠绕在隔热块11上，具体结构如图1所示。外层管道和换热管道10构成了两个主要的加热空间，即第一加热空间14和第二加热空间15，外层管道和换热管道10优先同轴设置，具体如图2所示。隔热块11为耐高温并且隔热的硬质固体材料可以为矩形条也可以为长圆棒，本实施例中隔热块11为圆棒状沿换热管道的轴线伸展。隔热块11保证换热介质（如空气）能够从换热管道10外表面顺利流通并进行换热，还可以将电磁线圈自身产生的热量带走，提高了换热效率和能量利用率，隔热块11还起到隔热绝缘的作用。

本发明中外层管道主要由若干可拆分的使外层管道直径发生变化的复式外感板13构成。复式外感板13是在交变电磁场中产生电磁感应热量的板件，通常选用钢质或者铁质板件。复式外感板13和换热管道10之间使用连接螺栓16连接。复式外感板13通常为对称设置的两块或两块以上的圆弧板，在本实施例中选用的是两块圆弧板。在圆弧板两端面的弧顶处各设置一个耳座17调节螺栓18，此处的调节螺栓18一端旋入耳座17另一端支撑在换热管道10的外壁，起到调节换热管道10和复式外感板13之间距离的作用。在两块圆弧板的连接处即弧顶相对的两侧面各设置两个耳座17及连接螺栓16，此处的连接螺栓16起到连接两块圆弧板的作用，具体结构如图1所示。在使用中可以根据加热需要通过调节螺栓18调节换热管道10和复式外感板13之间的距离，控制复式外感板13以及换热管道产生的电磁热量，进而分配电磁热量在第一加热空间14和第二加热空间15之间的分布。在复式外感板13两块圆弧板的连接处设有导磁密封垫，所述导磁密封垫能够起到将复式外感板13连通进而使感应涡流在复式外感板13内形成通路的作用，还起到密封换热介质即空气的作用。

在换热管道10的内壁沿径向均匀分布若干散热肋片9。散热肋片9一端固定在换热管道10内壁，散热肋片9短于换热管道10内孔半径，即散热肋片9一端固定在换热管道10内壁另一端悬空设置，具体如图1、图2所示。散热肋片9能够帮助换热管道10更好地散热。散热肋片9一端固定一端悬空的设置方式，减小了空气流动的阻力，可以保证在不影响散热的情况使空气在换热管道10内的流动更加顺畅。

在换热管道10的外表面、内壁和散热肋片9上，以及复式外感板13的内壁和外表面上均涂有散热层，以便于更好的散热，提高换热效率，提升热量的利用率。

本发明的复式电磁加热器包括内层换热管道和外层管道，换热介质分别从换热管道内、外层管道和换热管道之间流动，能够将电磁线圈对换热管道电磁感应加热时换热管道本体产生的热量全部带走，同时也能够将电磁线圈自身产生的热量以及辐射到电磁线圈***的磁力线对外层管道加热产生的热量都能带走，充分利用换热管道和外层管道的电磁热量。

本发明的复式电磁加热器包括复式外感板和换热管道两个感应加热元件，空气能够从外层管道和换热管道之间以及换热管道内部通过，能够充分利用电磁热量。

本发明的复式电磁加热器具有两个加热空间，并且两个加热空间内的电磁热量可以调节。

本发明还公开了一种使用上述复式电磁加热器的电磁加热机组。所述电磁加热机组设置在箱体内，箱体的一端设置为进风口1另一端设置为出风口8。从进风口1到出风口8依次设置风机段3、均压分风段4、电磁加热段5。风机段3内设置抽风风机，均压分风段4内设置均压分风装置即若干均压分风板，均压分风段4内的均压分风板的走向与空气在电磁加热机组箱体内的走向一致并且出风端对着电磁加热器的换热管道10的内壁，保证尽可能多的空气靠近换热管道10的内壁流动。由电磁感应生热的肌肤效应可知，靠近换热管道10内壁处热量最多，故该设置可以提高电磁热量的利用率。电磁加热段5内设置若干复式电磁加热器，具体结构如图3所示。

为了保证电磁加热机组出风口的空气干净清洁，在进风口1与风机段3之间设置中效过滤段2，将中效过滤段2设置在风机段3之前能够保证风机以及电磁加热器6不被空气中的粉尘污染，进而减少故障的发生。中效过滤段2内设置中效过滤器。

本发明的电磁加热机组中的电磁加热段5内从前到后分为若干节，每节内又设置若干根复式电磁加热器6。电磁加热段5在实际使用中通常设置若干节，具体设置的节数根据需要的加热功率来确定。每个电磁加热段5内的复式电磁加热器的个数也根据需要的加热功率来确定。本实施例中需要的加热功率为80kW，每个复式电磁加热器的功率为5kW,经计算需要16个复式电磁加热器。将16个复式电磁加热器分为3组设置在3节内，前两节均设置6个复式电磁加热器，后一节设置4个复式电磁加热器，具体结构如图4、图5所示。本发明能够根据加热需要制作不同加热功率的电磁加热机组，既不会浪费加热功率又能做到充分利用加热功率。本发明能够适用于不同的加热场合，加工制作使用灵活方便。在相邻的两节复式电磁加热器之间设置检修段7，以方便在需要时对复式电磁加热器6进行检修维护。

电磁加热机组还包括电磁控制柜、电源柜、PLC控制柜；箱体内、复式电磁加热器内以及出风口设置若干能将信号传到PLC控制柜的温度传感器。这样既电磁加热机组的可控性大大增强，提高了电磁加热机组运行的安全性，又能根据电磁加热机组的出风温度调整风机的风量，使电磁加热机组变频运行，解决了现有机组能耗高的问题。

本发明的电磁加热机组的电磁加热段内使用复式电磁加热器并且将电磁加热段设计为若干节，大大提高了换热效率，能量利用率大幅提高，对空气加热的速率显著提升。

Claims (15)

1.一种复式电磁加热器，包括换热管道（10）和绕在换热管道（10）外面的电磁线圈（12），其特征在于：在电磁线圈（12）外面设置有外层管道，换热介质分别从换热管道（10）内、外层管道和换热管道（10）之间流动。

2.根据权利要求1所述的复式电磁加热器，其特征在于：换热管道（10）与电磁线圈（12）之间有隔热块（11）隔开。

3.根据权利要求1所述的复式电磁加热器，其特征在于：换热管道（10）的内壁沿径向均匀分布若干散热肋片（9）。

4.根据权利要求3所述的复式电磁加热器，其特征在于：散热肋片（9）一端固定在换热管道（10）内壁，散热肋片（9）短于换热管道（10）内孔半径。

5.根据权利要求4所述的复式电磁加热器，其特征在于：外层管道内、换热管道（10）内外、散热肋片（9）上均涂有散热涂层。

6.根据权利要求1所述的复式电磁加热器，其特征在于：外层管道和换热管道同轴设置。

7.根据权利要求1所述的复式电磁加热器，其特征在于：外层管道主要由若干可拆分的使外层管道直径发生变化的复式外感板（13）构成。

8.根据权利要求7所述的复式电磁加热器，其特征在于：复式外感板（13）为两块或两块以上的圆弧板，复式外感板（13）和换热管道（10）之间设置有调节复式外感板（13）和换热管道（10）之间距离的调节螺栓（18）。

9.根据权利要求8所述的复式电磁加热器，其特征在于：复式外感板（13）的连接处使用连接螺栓（16）连接。

10.根据权利要求9所述的复式电磁加热器，其特征在于：复式外感板（13）连接处设有导磁密封垫。

11.一种包含权利要求1～10任一项所述的复式电磁加热器的电磁加热机组，包括设置有进风口（1）和出风口（8）箱体，其特征在于：箱体内从进风口（1）到出风口（8）依次设置风机段（3）、均压分风段（4）、设置复式电磁加热器的电磁加热段（5）；均压分风段（4）内设置若干均压分风板。

12.根据权利要求11所述的电磁加热机组，其特征在于：进风口（1）与风机段（3）之间设置中效过滤段（2）。

13.根据权利要求11所述的电磁加热机组，其特征在于：电磁加热段（5）内从前到后分为若干节，每节内又设置若干根复式电磁加热器（6）。

14.根据权利要求13所述的电磁加热机组，其特征在于：相邻的两节复式电磁加热器之间设置检修段（7）。

15.根据权利要求11所述的电磁加热机组，其特征在于：还包括电磁控制柜、电源柜、PLC控制柜；箱体内、复式电磁加热器（6）内及出风口处设置若干能将信号传到PLC控制柜的温度传感器。