一种旋拧式双层套管加热装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种旋拧式双层套管加热装置及其使用方法，涉及加热管技术，用于解决现有的加热管由于要考虑实现水电分离，保证安全性能，不能把加热管完全浸入液体中，导致加热面积受到限制，且通过对实际产品进行测试，发现加热管的热转率仅能维持在96％以下，发热速度慢，且长期使用容易结垢，使用2万小时功率会衰减8％，最长使用寿命仅为3万小时。它包括管体，设置管体外圈的护套管，所述管体包括外导热管、内加热管、上密封圈、下密封圈、导电极片、进水法兰头，所述内加热管外壁镀有一层纳米膜，所述内加热管外套有外导热管，且共同形成纳米膜夹管层。本技术方案改变通电方式，利用内外管同时加热，提高热转化率达到97.3％以上，且增大加热面积。

A Rotary Double-layer Casing Heating Device and Its Application Method

The invention discloses a twisted double-layer casing heating device and its use method, which relates to heating pipe technology. It is used to solve the problem that the existing heating pipe can not be completely immersed in liquid due to consideration of realizing water and electricity separation and ensuring safety performance, resulting in the limitation of heating area, and through testing the actual product. It is found that the heat transfer rate of the heater tube can only be maintained below 96%, the heating speed is slow, and it is easy to scale in long-term use. The power will be reduced by 8% in 20,000 hours, and the longest service life is only 30,000 hours. The inner heating tube comprises an outer heat conducting tube, an inner heating tube, an upper sealing ring, a lower sealing ring, a conductive electrode sheet and a water inlet flange head. The outer wall of the inner heating tube is coated with a nanofilm, and the outer heat conducting tube of the inner heating tube is coated with an outer heat conducting tube, and a nanofilm clamping layer is formed jointly. The technical scheme changes the mode of electrification, uses both inner and outer tubes to heat at the same time, improves the heat conversion rate to over 97.3%, and enlarges the heating area.

【技术实现步骤摘要】
一种旋拧式双层套管加热装置及其使用方法
本专利技术涉及加热管技术，具体来说，是一种旋拧式双层套管加热装置及其使用方法。
技术介绍
目前以电热膜作为加热源已成为电加热
的发展趋势，电热膜具有热效率高、使用寿命长等优点，已经逐渐代替了传统的电阻丝加热元件。现有电热膜加热元件的结构形式基本上有两种，一种是电热膜加热板，即在石英板或陶瓷板的表面喷涂一层电热膜，其对介质的加热方式是将其绝缘后投入介质中对介质进行加热；另一种是电热膜加热管，是在石英管或陶瓷管的内或外表面喷涂一层电热膜，对介质的加热方式是让介质从管中或管外通过，这些电热膜加热元件存有以下不足：内置式的电热膜加热板通常都是用绝缘材料制成的封装套板把电热膜陶瓷板封装在内，所产生的热量通过封装套板才能被介质吸收，不但传热效率低，还影响产品的使用寿命；电热膜加热管也必须在电热膜外设置密封套管，在密封套管与电热膜之间填充绝缘材料，介质无论在管内或管外通过，电热膜所产生的热量都必须通过绝缘材料、密封套管才能到达介质损耗部分热量，热转化率也比较低。为了解决通过绝缘材料、密封套管才能到达介质损耗部分热量，热转化率损耗大的问题。为此，专利文献201320223276.7提供一种电热纳米膜电加热器，属于连续流动加热器
包括箱体，箱体内设有储水罐和电加热装置，储水罐上设有进水管和出水管，所述电加热装置为一条或多条电热纳米膜加热管，各电热纳米膜加热管并联接到电源上，其内表面喷涂有电热纳米膜。所述箱体还包括防溢装置，在箱体的侧面设有防溢水管。该技术方案(电热纳米膜电加热器)具有水电分离、使用安全、热效率高、高效长寿等优点，民用、商用、养殖业、种植业均可使用，应用广泛。通过内表面喷涂有电热纳米膜，避免通过绝缘材料、密封套管才能到达介质损耗部分热量，提高热转化率。但是上述技术方案(电热纳米膜电加热器)并没有增大加热面积，电热转换效果不理想，为此，专利文献201620170383.1公开了一种纳米电热管，包括圆柱形管体，一端开口，一端封闭呈半球形，管体内壁蒙砂或体内外壁蒙砂，管体内壁上喷镀有纳米电热膜，管体开口端通过套筒式耐高温硅胶密封套和耐高温绝缘堵头及耐高温密封胶组成。该技术方案(纳米电热管)采用电热膜加热方式，加热面大，升温快，电热转换效率高，石英玻璃加热管体为非金属，在水加热时不易结水垢。现有技术的半导体内膜纳米电热膜石英电热管，以石英玻璃管为载体，在管内表面通过高温气相沉积一层膜状半导体纳米电热膜而形成加热管，但是该加热管由于要考虑实现水电分离，保证安全性能，不能把加热管完全浸入液体中，导致加热面积受到限制，且通过对实际产品进行测试，发现加热管的热转率仅能维持在96％以下，发热速度慢，且长期使用容易结垢，使用2万小时功率会衰减8％，最长使用寿命仅为3万小时。
技术实现思路
本专利技术目的是旨在提供了一种改变通电方式，利用内加热管加热，提高热转化率达到97.3％以上，且增大加热面积的旋拧式双层套管加热装置。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种旋拧式双层套管加热装置，包括管体，设置管体外圈的护套管，所述管体包括外导热管、内加热管、上密封圈、下密封圈、导电极片、进水法兰头，所述内加热管外壁镀有一层纳米膜，所述内加热管外套有外导热管，且共同形成纳米膜夹管层，所述外导热管上端连接上密封圈，所述外导热管下端连接下密封圈，所述导电极片下端连接进水法兰头，其上端贴合下密封圈，所述进水法兰头内壁设有第一螺纹，所述护套管下端设有和第一螺纹匹配的第二螺纹。采用上述技术方案的专利技术，利用进水法兰头把通电方式改为管体底部通电，保证加热管体完全浸入液体中，利用内加热管与外导热管同时传导热量，增大加热面积，保证外导热管和内加热管表面负荷正常，避免出现管内外部温度过高引起膨胀，产生爆管现象。需要说明的是，现有的加热管长期使用后未浸泡于水中部分的表面污染物越积越厚，容易结垢，导致加热管表面温度无法及时散发出去，热量积聚，其内部温度过高，会产生开裂爆管现象。而本技术方案恰恰相反，加热管体完全浸入液体中，不易结垢。需要指出的是，为了实现加热管体完全浸入液体中，增设独有的密封结构，一方面实现水电分离，保证安全性能，另一方面，防止通电时发生极间放电，避免出现电晕现象。另外，还需要指出的是，现有加热管采用焊机焊接，焊口处容易开裂，而本技术方案管体改变传统焊机焊接结构，通过第一螺纹和第二螺纹，实现旋拧式组装管体和护套管，防止管体不同心发生的外力裂口现象。进一步限定，所述导电极片包括第一电极片和第二电极片，所述第一电极片横向设置，所述第二电极片竖向设置，所述第一电极片和第二电极片形成T形，所述第二电极片下方设有第一突起，所述外导热管内壁设有和第一突起匹配的第一锁孔。导电极片上设有第一突起，完成导电极片的锁定，防止导电极片左右晃动。本技术方案中的导电极片采用铜导电极片，当然，导电极片也可以采用银导电极片。进一步限定，所述上密封圈采用硅胶材料，且所述上密封圈为中空，所述上密封圈设有间隔设置的内密封圈和外密封圈，所述内密封圈低于外密封圈，形成容纳通道：所述下密封圈结构和所述上密封圈相同。进一步限定，所述上密封圈的容纳通道内设有2～3个四氟垫片，所述下密封圈的容纳通道内设有1～2个密封硅胶圈。利用上密封圈的容纳通道放置2～3个四氟垫片，能起到润滑的作用，避免爆管现象；利用下密封圈的容纳通道放置1～2个密封硅胶圈，能起到水电分离的作用。进一步限定，所述进水法兰头底部设有法兰盘，所述进水法兰头侧壁设有进水口。进一步限定，所述护套管设有绝缘层。进一步限定，所述护套管包括护套管壁和护套护盖，所述护套管壁和护套护盖旋拧拆卸式连接。进一步限定，所述护套管侧壁设有3～6个条形孔。采用3～6个条形孔，一方面便于观察，另一方面便于热量传导。本专利技术还提供了一种旋拧式双层套管加热装置使用方法，包括以下步骤，步骤一，器具配备，准备管体，设置管体外圈的护套管，所述管体包括外导热管、内加热管、上密封圈、下密封圈、导电极片、进水法兰头，所述内加热管外壁涂有一层纳米膜，所述内加热管外套有外导热管，且共同形成1～4mm的纳米膜夹管层，其中纳米膜采用半透明的材料制成，管体采用石英材料制成；步骤二，管体组装，取双层石英管体，在双层石英管体的纳米膜夹管层安装导电极片，在双层石英管体下端安装下密封圈，将带安装导电极片的下密封圈侧安装在进水法兰头，同样的，在双层石英管体上端安装上密封圈；利用第一螺纹和第二螺纹安装并拧紧镀膜护套管，安装护套管壁和护套护盖。步骤三，内外加热，把双层石英管体安装在水箱中，电源通过导电极片电性连通纳米膜，并利用纳米膜发热，冷水从进水法兰头进水口进入管体，在双层石英管体内部，热量从纳米膜夹管层传递给内加热管中的水，完成管体内部加热，纳米膜夹管层中间留有空隙，利用空气做介质，热量从外导热管传递给水箱中的水，完成管体外部加热。优选的，所述步骤二，管体组装中，在双层石英管体上端安装上密封圈的时候，利用容纳通道，放置2～3个四氟垫片，在双层石英管体下端安装下密封圈的时候，利用容纳通道，放置1～2个密封硅胶圈。本专利技术相比现有技术，实现水电分离，保证安全性能，能把加热管完全浸入液体中，提高加热面积，加热管的热转率达到97.3％以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋拧式双层套管加热装置，包括管体，设置管体外圈的护套管，其特征在于：所述管体包括外导热管、内加热管、上密封圈、下密封圈、导电极片、进水法兰头，所述内加热管外壁镀有一层纳米膜，所述内加热管外套有外导热管，且共同形成纳米膜夹管层，所述外导热管上端连接上密封圈，所述外导热管下端连接下密封圈，所述导电极片下端连接进水法兰头，其上端贴合下密封圈，所述进水法兰头内壁设有第一螺纹，所述护套管下端设有和第一螺纹匹配的第二螺纹。

【技术特征摘要】
1.一种旋拧式双层套管加热装置，包括管体，设置管体外圈的护套管，其特征在于：所述管体包括外导热管、内加热管、上密封圈、下密封圈、导电极片、进水法兰头，所述内加热管外壁镀有一层纳米膜，所述内加热管外套有外导热管，且共同形成纳米膜夹管层，所述外导热管上端连接上密封圈，所述外导热管下端连接下密封圈，所述导电极片下端连接进水法兰头，其上端贴合下密封圈，所述进水法兰头内壁设有第一螺纹，所述护套管下端设有和第一螺纹匹配的第二螺纹。2.根据权利要求1所述的一种旋拧式双层套管加热装置，其特征在于：所述导电极片包括第一电极片和第二电极片，所述第一电极片横向设置，所述第二电极片竖向设置，所述第一电极片和第二电极片形成T形，所述第二电极片下方设有第一突起，所述外导热管内壁设有和第一突起匹配的第一锁孔。3.根据权利要求1或2所述的一种旋拧式双层套管加热装置，其特征在于：所述上密封圈采用硅胶材料，且所述上密封圈为中空，所述上密封圈设有间隔设置的内密封圈和外密封圈，所述内密封圈低于外密封圈，形成容纳通道：所述下密封圈结构和所述上密封圈相同。4.根据权利要求3所述的一种旋拧式双层套管加热装置，其特征在于：所述上密封圈的容纳通道内设有2～3个四氟垫片，所述下密封圈的容纳通道内设有1～2个密封硅胶圈。5.根据权利要求4所述的一种旋拧式双层套管加热装置，其特征在于：所述进水法兰头底部设有法兰盘，所述进水法兰头侧壁设有进水口。6.根据权利要求5所述的一种旋拧式双层套管加热装置，其特征在于：所述护套管设有绝缘层。7.根据权利要求6所述的一种旋拧式双层套...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴连，刘金程，
申请(专利权)人：江苏创拓电热科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32