一种管式炉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种管式炉装置，包括炉体，炉体中设有沿左右方向延伸的炉管，炉体中于炉管外侧设有作为热光源的点光源，炉体中于所述点光源的远离所述炉管的外侧设有外侧凹球面镜，外侧凹球面镜的凹反射面朝向所述炉管，所述点光源位于所述外侧凹球面镜的焦点位置处。由于镜外侧凹球面镜反射后得到平行光，光线均匀的照射在炉管上，可以均匀的加热炉管。而由于采用点光源作为热光源，可有效减小整个管式炉装置的外形体积，有利于装置的小型化设计。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种管式炉装置。
技术介绍
管式炉是碳纤维、石墨烯、炭块、锂离子电池电极材料等的实验以及生产领域的必不可少的设备，可用于预氧化、炭化等工序，对样品的性能产生着至关重要的作用。目前，该类设备按加热方式主要有四种：1、电阻丝加热式：该类型的管式炉依靠电阻丝通电发热对样品进行加热，电阻丝主要为合金材料，加热温度高，但效率低，加热不均匀。2、石墨材料加热式：该类型的管式炉是对石墨材料如石墨板通电，产生热能，进而对样品进行加热。但在有氧条件下石墨材料会氧化加速，影响加热器使用寿命并且也易加热不均匀。3、导热油加热式：该类型的管式炉加热导热油，通过导热油对样品进行加热。但导热油在高温条件下易分解，产生积碳及氧化问题，不能长时间使用并且加热区间不均匀。4、熔盐加热式：加热温度高，但对设备腐蚀性大，操作复杂，加热过程中也容易出现不均匀的问题。这些加热方式大多存在热效率不高、升温慢的问题。在申请公布号为CN104320868A的中国专利技术专利申请中公开了一种椭圆面聚焦型管式加热装置，其包括炉体，炉体中设有红外电热管、炉管和椭圆镜面发射面，红外电热管布置在炉管旁侧并与炉管并行延伸。由于红外线电热管位于椭圆反射面的第一焦点位置处，故反射后的红外光聚焦到实验炉管的表面即第二焦点处并对其进行快速加热，因此，可采用多支红外电热管同时发光，因此，可以对试件进行快速加热。但这种管式加热装置中红外电热管与炉管并行布置，占用空间较小，导致整个加热装置空间过大。
技术实现思路
本技术提供一种管式炉装置，以解决现有技术中采用与炉管并行布置的红外电热管导致整个管式加热装置体积较大的技术问题。本技术所提供的管式炉装置的技术方案是：一种管式炉装置，包括炉体，炉体中设有沿左右方向延伸的炉管，所述的炉体中于炉管外侧设有作为热光源的点光源，炉体中于所述点光源的远离所述炉管的外侧设有外侧凹球面镜，外侧凹球面镜的凹反射面朝向所述炉管，所述点光源位于所述外侧凹球面镜的焦点位置处。所述的点光源对应炉管中心位置处布置。所述的点光源与所述炉管之间设有用于遮挡点光源发出的直接照射在所述炉管上的光线的反射镜，反射镜的反射面朝向所述的点光源。所述的反射镜为内侧凹球面镜。所述的炉体中于所述外侧凹球面镜外侧设有保温材料层。所述的炉体中绕所述炉管间隔均布有至少两个所述的点光源，各点光源外侧分别设有一个所述的外侧凹球面镜。所述的点光源上下相对的布置有两个，所述的炉体包括对应两点光源的炉体上盖和炉体下盖，炉体上盖和炉体下盖通过铰接结构对应扣合在一起。所述的炉管为透明炉管。所述的透明炉管的两端分别延伸出所述的炉体。管式炉装置还包括用于根据炉管内部温度控制所述点光源输出功率的温控仪。本技术的有益效果是：本技术所提供的管式炉装置中，采用点光源作为热光源来照射炉管，由于点光源位于外侧凹球面镜的焦点位置处，点光源发出的光源照射在外侧凹球面镜时反射后得到平行光，照射在炉管上，以对炉管中的待加热件进行加热。由于镜外侧凹球面镜反射后得到平行光，光线均匀的照射在炉管上，可以均匀的加热炉管。而且，由于采用点光源作为热光源，可有效减小整个管式炉装置的外形体积，有利于装置的小型化设计。进一步地，在点光源与炉管之间设置内侧凹球面镜，这样可以将点光源发出的内侧光线被内侧凹球面镜反射至外侧凹球面镜的凹反射面上，这样可以充分利用点光源发出的热量。进一步地，在炉体中设置保温材料层可以保证整个炉体的保温性能，提高加热效果。进一步地，绕炉管间隔均布有至少两个点光源，各点光源外侧分别设有外侧凹球面镜，这样可以使得各点光源发射的光经过多次反射相互加强，能量充分利用，实现快速加热。附图说明图1是本技术所提供的管式炉装置的一种实施例的结构示意图；图2是图1的左侧示意图。具体实施方式如图1、图2所示，一种管式炉装置的实施例，该实施例中的管式炉装置包括炉体，炉体中设有沿左右方向延伸的炉管5，此处的炉管为透明炉管，且透明炉管的两端分别延伸出炉体外部。在炉体中对应炉管中心位置处设有作为热光源的点光源4，此处的点光源位于炉管外侧，并且，点光源绕炉管5周向间隔均布有两个，每个点光源4的远离炉管5的外侧分别设有一个外侧凹球面镜3，该外侧凹球面镜3的凹反射面朝向炉管5，点光源4位于对应的外侧凹球面镜的焦点位置处。为提高点光源的热量利用率，在各点光源4与炉管5之间分别设有用于遮挡点光源4发出的直接照射在所述炉管上的光线的内侧凹球面镜7，内侧凹球面镜7的凹反射面朝向对应的点光源4。实际上，炉体包括对应两点光源的炉体上盖1和炉体下盖6，炉体上盖1和炉体下盖6通过铰接结构对应的扣合在一起。而且，在炉体中于外侧凹球面镜3外侧设有保温材料层2。本实施例所提供的管式炉装置在工作时，如样品的煅烧，为便于观察样品位置，可以开启炉体上盖1，把样品放入到炉管5内，设备通电，点光源4发光发热，经过内侧凹球面镜7、外侧凹球面镜3发射后得到平行光照射在炉管上，对样品进行加热。样品附近配备有热电偶，炉管两端可设定为气体入口和出口，根据需要收集或者送入尾气处理装置，最终实现样品的煅烧过程。本实施例中，温度的控制采用温控系统，具体在炉管内的中心位置设置温度采集点，可用热电偶或红外测温，将采集到的温度反馈到可编程温控仪，温控仪自动调节点光源的输出功率，实现精确控温。当使用本实施例所提供的管式炉装置对连续纤维进行加热时，打开两侧炉管的封口，使纤维束通过整个炉管，设备通电，点光源4发光发热，经过内侧凹球面镜7、外侧凹球面镜7反射得到平行光照射在炉管上，对炉管5内部的连续纤维束进行加热。根据工艺条件的设定选择合适的前进速度以及合适的气体保护等，管内温度均匀，使得纤维连续稳定化得以实现。上述实施例中，在点光源的内侧设置内侧凹球面镜作为反射镜，以将点光源直接照向炉管的光线反射向外侧凹球面镜。在其他实施例中，也可以省去内侧凹球面镜。当然，也可以采用其他类型如平面反射镜，将平面反射镜布置在点光源与炉管之间作为反射镜以将点光源照向炉管的光反射给外侧凹球面镜，以提高能量利用效率。上述实施例中，在炉体中对应布置有两个点光源，在其他实施例中，也可以根据实际加热炉管的需要，布置三个以上的点光源，三个以上的点光源需绕炉管周向间隔布置，并且，需要对应每个点光源分别设置外侧凹球面镜，点光源对应位于相应外侧凹球面镜的焦点位置处，以得到反射后的平行光束。上述实施例所提供的管式炉装置可以对样品进行煅烧，此时，需要使炉体可以打开，以便于观察样品在炉管内的位置。当不需要对样品进行煅烧，而只需要对连续的纤维束进行加工时，可以不打开炉体，而是将连续的纤维束正常的引入炉管中即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管式炉装置，包括炉体，炉体中设有沿左右方向延伸的炉管，其特征在于：所述的炉体中于炉管外侧设有作为热光源的点光源，炉体中于所述点光源的远离所述炉管的外侧设有外侧凹球面镜，外侧凹球面镜的凹反射面朝向所述炉管，所述点光源位于所述外侧凹球面镜的焦点位置处。

【技术特征摘要】
1.一种管式炉装置，包括炉体，炉体中设有沿左右方向延伸的炉管，其特征在于：所述的炉体中于炉管外侧设有作为热光源的点光源，炉体中于所述点光源的远离所述炉管的外侧设有外侧凹球面镜，外侧凹球面镜的凹反射面朝向所述炉管，所述点光源位于所述外侧凹球面镜的焦点位置处。2.根据权利要求1所述的管式炉装置，其特征在于：所述的点光源对应炉管中心位置处布置。3.根据权利要求1所述的管式炉装置，其特征在于：所述的点光源与所述炉管之间设有用于遮挡点光源发出的直接照射在所述炉管上的光线的反射镜，反射镜的反射面朝向所述的点光源。4.根据权利要求3所述的管式炉装置，其特征在于：所述的反射镜为内侧凹球面镜。5.根据权利要求1所述的管式炉装置，其特征在于：所述的炉体中于所述外侧凹球面镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋前前，贾进盈，耿丽，普海宝，王胜斌，刘国库，赵新强，
申请(专利权)人：郑州四维特种材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41