一种高速气流快速加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高速气流快速加热装置，包括导流部分，加热部分，隔热部分。导流部分包括进气口、三层锥形导流管、多孔隔板、出气口，加热部分包括电热丝、陶瓷管、丝杆、丝杆螺母、轴肩陶瓷、薄壁不锈钢管，隔热部分包括可减低气流噪音的微孔圆筒、具有吸音隔热功能的隔热棉、防护罩壳体、定位销。整个装置采用电热丝与降低速度后的高速气流直接接触加热的方法，加热速度快、温度高、噪音小、结构紧凑、易于拆卸，并可实现模块化，模块化之后可以实现一物多用，也有利于日后故障维修。

A High Speed Air Flow Quick Heating Device

The utility model discloses a high-speed airflow fast heating device, which comprises a diversion part, a heating part and a heat insulation part. The diversion part includes an air inlet, a three-layer conical diversion tube, a porous baffle, and an air outlet. The heating part includes an electric heating wire, a ceramic tube, a screw rod, a screw nut, a shoulder ceramic and a thin-walled stainless steel tube. The heat insulation part includes a microporous cylinder capable of reducing airflow noise, a heat insulation cotton with sound absorption and heat insulation functions, a protective cover shell and a positioning pin. The whole device adopts the method of direct contact heating between the electric heating wire and the high-speed airflow after reducing the speed. The heating speed is fast, the temperature is high, the noise is low, the structure is compact, easy to disassemble, and can realize modularization. After modularization, one thing can be used for many purposes, and it is also conducive to future failure maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种高速气流快速加热装置
本技术属于管道空气加热器
，尤其涉及一种高速气流快速加热装置。
技术介绍
管道空气加热器是一种能将电能转化为热能对空气进行直接加热的电加热设备。管道空气加热器被广泛应用于航空航天、汽车工业、化工工业和高等院校等各个科研领域，具有加热效率高、加热温度高，温度变化速率快、机械性能好、温度可控性好等特点。空气加热器的原理是让空气在内腔的导流板的引导下，延长空气在内腔的滞留时间，主要通过对流换热方式将电加热管上的热能转移到空气中，使空气受热均匀，提高热交换效率，但由于流体在遇到障碍物后，会产生涡流，从而改变流速方向，增加流动阻力，产生较大能量耗散及压力损失，这一现象还未得到解决。一般的空气加热器所使用的加热元件为不锈钢电加热棒，是将电热丝置于无缝钢管内，再用氧化镁粉末填满钢管内缝隙，目前市场上大部分加热器采用上述电加热棒。由于电热丝与不锈钢钢管之间的氧化镁存在热阻，导致整个加热装置传热能力下降；相同功率下不锈钢加热棒体积比加热丝大，将导致空间利用率小。高速气流通过一些扩张腔式结构、穿孔结构、截面突然收缩结构都会产生高频气流再生噪声，对于一些对声学性能要求高的场合还需要进一步优化。在汽车以及科研领域，高温高速气流条件下消声器的性能测试、模拟发动机排气性能测试等需要高温高速气流的实验中，由于无法得到高温高速气流，实验很难进一步展开。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种高速气流快速加热装置，加热速度快、噪音低、结构紧凑、易于拆卸，并可实现模块化。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高速气流快速加热装置，包括导流部分，加热部分，隔热部分，导流部分包括锥形导流管、多孔隔板，所述加热部分包括电热丝、陶瓷管、薄壁不锈钢管、轴肩陶瓷，隔热部分包括微孔圆筒(可减低气流噪音)、隔热棉(具有吸音隔热功能)、防护罩壳体、定位销，加热部分是用丝杆a、丝杆b来固定两端的多孔隔板，将用于发热的电热丝套在陶瓷管外，薄壁不锈钢管安装在陶瓷管内，防止陶瓷管断裂。轴肩陶瓷用耐高温密封胶水粘在陶瓷管两端，陶瓷管穿过两端多孔隔板的孔固定其轴向与径向，如此整个加热部分就牢固而可靠，隔热部分是用多孔隔板支撑微孔圆筒，并在微孔圆筒外周铺设隔热棉，用来防止热气泄漏，实现壳体内腔的密封并降低热辐射维持系统温度恒定。防护罩壳体安装在隔热棉外部，用定位销来固定整个隔热部分轴向位置。微孔圆筒起到支撑隔热部分，并作为整个加热部分的内壁，微孔结构能起到消音作用，可消除部分频率的气流再生噪声，微孔直径越小消音效果越好，由于过小直径的孔工艺难度大，故为孔直径略大于圆筒厚度即可。按上述技术方案，导流部分是在最外层锥形管内部再增加两层导流锥形管道，使通过多孔隔板的各处气流速度均匀。保证加热过程中空气均匀加热。通过多层导流椎管将气流通道扩大，能大幅度降低气流速度使空气加热时间更长、加热更充分。按上述技术方案，多孔隔板中圆孔采用正三角形排列，第一层6个孔，第二层12个孔，第三层18个孔，保证了加热陶瓷管间距相同并能使空间利用率达到最大，在层与层之间的环形区域内开设环形槽。加大了开孔率，使压力损失减少，气流再生噪声减少。按上述技术方案，多孔隔板上的环形槽外径与内径分别与其相邻的电热丝的最大外圆相切。使气流通过过程中不与电热丝直接接触，而是气体进入加热区间气流速度降低之后再与电热丝对流换热。按上述技术方案，导流部分与加热部分之间使用法兰连接方式，法兰之间通过密封圈和螺栓连接。使整个加热装置模块化，当去除加热部分时，该装置可作为消音器使用；当去除加热部分和隔热部分时，可作为稳压箱使用，模块化之后可以实现一物多用，也有利于日后故障维修。本技术产生的有益效果是：本技术采用特有多层导流锥形管，降低气流速度使空气加热时间更长、加热更充分，并保证空气进入加热腔时速度更均匀；特有的采用电热丝与降低速度后的高速气流直接接触加热的方法，加热速度快、温度高；特有的布置方式使气体流速方向与加热管方向一致，流动阻力小，压力损失小；采用特有微孔圆筒作为内壁和使用吸音隔热棉可以有效的减少气流再生噪声，使其工作环境得到很大改善；特有的将整个装置分为三部分，并模块化，可以任意组合达到不同的预期效果，模块化之后可以实现一物多用，也有利于日后故障维修。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术实施例高速气流快速加热装置的整体外观示意图；图2是本技术的A-A剖面简化结构示意图；图3是本技术的B-B截面简化结构示意图；图4是本技术的单个加热管截面示意图；其中：1、进气口；2、导流椎管；3、连接法兰；4、多孔隔板；5、陶瓷轴肩；6、微孔圆筒；7、吸音隔热棉8、防护罩壳体；9、丝杆a；10、丝杆b；11、丝杆陶瓷；12、陶瓷管；13、电热丝；14、丝杆螺母；15、出气口；16、薄壁不锈钢管；17、定位销。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例中，提供一种高速气流快速加热装置，如图1、图2、图4所示，本技术的高速气流快速加热装置的导流部分包括进气口1、导流椎管2、多孔隔板4、出气口15；加热部分包括用于固定多孔隔板4的丝杆a9、丝杆陶瓷11、陶瓷管12、陶瓷轴肩5、电热丝13、丝杆螺母14、薄壁不锈钢管16；隔热部分包括微孔圆筒6、吸音隔热棉7、防护罩壳体8、定位销17。本实施例中，导流部分的三层导流椎管2大端的面积可根据多孔隔板4三层面积大小确定，小端的直径可根据大端所取直径的比例确定，通过计算得出的大小两端的直径，可以保证流进多孔隔板4的各个孔处流速相同，当气流从进气口1进入，经过导流部分将气流分为流速相同的三部分，流量一定时流速与流通面积成负相关，使得气流速度减少。如图3所示，加热部分是用一根丝杆a9(16mm)、三根丝杆b10(12mm)来固定两端的多孔隔板4使其轴向固定，将用于发热的电热丝13套在绝缘的陶瓷管外，薄壁不锈钢管塞进在陶瓷管内防止陶瓷管断裂，将陶瓷轴肩5用耐高温密封胶水粘在陶瓷管12两端，并将装配好的加热管总成穿过两端多孔隔板4的孔中固定加热部分的轴向与径向，如此整个加热部分就牢固而可靠，当气流从导流部分经过多孔隔板4进入加热部分过程中，虽然压力有所损失，但气流进入加热部分后并没有遇到其他障碍物，气流再生噪声小，加热部分截面积大，速度大大减低，气流与电热丝13能进行充分的换热。隔热部分由在微孔圆筒6外围铺设吸音隔热棉7用来防止热气泄漏，实现壳体内腔的密封并降低热辐射维持系统温度恒定，将防护罩壳体安装在隔热棉外部，进一步实现密封和保护作用，同时微孔管式结构相对于其他结构产生气流再生噪声最低，是高声阻、低声质量的吸声元件，吸音隔热棉7也具有良好的吸声性能。气流通过导流部分、加热部分、隔热部分后，气流速度降低、温度升高，通过另一端导流部分，可以提升气流速度，使进气口1与出气口15速度相同。导流部分与加热部分之间可用易于拆卸的法兰连接方式，法兰之间通过密封圈和螺栓连接使整个加热装置模块化，隔热部分与加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速气流快速加热装置，其特征在于，包括导流部分，加热部分，隔热部分，导流部分包括锥形导流管、多孔隔板，所述加热部分包括电热丝、陶瓷管、薄壁不锈钢管、轴肩陶瓷，隔热部分包括微孔圆筒、隔热棉、防护罩壳体、定位销，加热部分是用丝杆a、丝杆b来固定两端的多孔隔板，将用于发热的电热丝套在陶瓷管外，薄壁不锈钢管安装在陶瓷管内，轴肩陶瓷用耐高温密封胶水粘在陶瓷管两端，陶瓷管穿过两端多孔隔板的孔固定其轴向与径向，隔热部分是用多孔隔板支撑微孔圆筒，并在微孔圆筒外周铺设隔热棉，防护罩壳体安装在隔热棉外部，用定位销来固定整个隔热部分轴向位置。

【技术特征摘要】
1.一种高速气流快速加热装置，其特征在于，包括导流部分，加热部分，隔热部分，导流部分包括锥形导流管、多孔隔板，所述加热部分包括电热丝、陶瓷管、薄壁不锈钢管、轴肩陶瓷，隔热部分包括微孔圆筒、隔热棉、防护罩壳体、定位销，加热部分是用丝杆a、丝杆b来固定两端的多孔隔板，将用于发热的电热丝套在陶瓷管外，薄壁不锈钢管安装在陶瓷管内，轴肩陶瓷用耐高温密封胶水粘在陶瓷管两端，陶瓷管穿过两端多孔隔板的孔固定其轴向与径向，隔热部分是用多孔隔板支撑微孔圆筒，并在微孔圆筒外周铺设隔热棉，防护罩壳体安装在隔热棉外部，用定位销来固定整个隔热部分轴向位置。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志恩，付友明，朱亚伟，李锦豪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42