元件加热器制造技术

公开一种流体流动器件的加热器。该加热器具有结合元件的热传输表面。该传输表面安装到是可移动的爪上以结合元件。该爪具有起储热块作用的块状部分以便当允许气体从元件自由地膨胀时虽然快速冷却但保持恒定的温度。用电阻加热元件加热二爪，该加热元件密封地安装在块状部分内。该密封结合能使加热器用于危险的环境中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加热诸如阀、配件或其它有关控制流体流动的零件的 装置。
技术介绍
许多工业和商业过程使用由诸如箱体或气缸的储罐供应的压缩气 体。气体从例如气缸的储罐的流动通常由一个直接安装在气缸上的阀 来控制。当压缩的气体被允许经过一个节流装置诸如阀而自由地膨胀 时，它要经受焦耳一汤姆逊效应，通过该效应的过程当在恒定热函(不 从该气体吸收功，不向或从该气体传递热)下自由膨胀的过程中气体 的温度升高或降低。对于大多数在工业应用中使用的气体，压力和温 度的条件是这样的，当气体从气缸释放时焦耳一汤姆逊效应导致气体 冷却。该冷却可以很明显并造成阀的运动零件缩回和卡住，呈现阀不 能操作。此外，阀内或周围空气中的湿气可能在阀内和/或阀上冷凝并 冻结，也使它不能操作。气体中的任何湿气也将在阀的通道中冷凝、 积累、并阻断气体从阀的流动。对于装置存在一个很明显的需要就是 防止由于气体从储罐自由膨胀时的过度冷却造成阀或其它流体流动器 件的不正常工作。
技术实现思路
本专利技术有关一种为加热元件诸如阀或其它流体流动元件的装置。 该装置包括一个热导体，它具有构成热储块的块状部分，和从块状部 分延伸的表面。该表面是可与元件结合的。加热元件安装在热导体的 块状部分。该加热元件向热储块提供热。当表面与元件之间结合时该 表面将热传输到元件。在一个实施例中，热导体包括一个金属块同时加热元件包括一个 电阻加热器。在此实施例中，热导体的块状部分内设置一个腔。该腔 接纳电阻加热器，该加热器使用一种惰性化合物密封在该腔内。这就 将电阻加热器与周围环境电绝缘以防止突发的或易燃气体的跳火，因此能使加热器用于危险的环境。该加热元件可以包括一个温度传感 器，例如热电偶，以控制装置的温度。在热导体的周围设置一个绝缘 罩以防止热逸散到周围并被浪费，因此节省能量。在另一实施例中，根椐本专利技术的装置包括若干个热导体。每个热 导体具有构成热储块的块状部分。每个热导体也具有从块状部分延伸 的表面以结合为将热传输给它的元件。该装置包括若干加热元件。在 每个导热体的每个块状部分内放置至少一个加热元件。该加热元件向 热储块提供热同时当表面与元件之间结合时该表面传输热到该元件。在一个特殊的实施例中，本专利技术包括笫一和第二爪，它们具有各 自的第一和第二相对放置的面对的表面。该二爪是可调节地运动的， 以便彼此相向和相背离地移动该二表面。 一个加热元件密封地放置第 一爪内以便加热至少第一表面。该二表面是可移动的与元件接触以完 成将热传输到元件。此实施例可以包括将第一与第二爪彼此连接的可 调节地夹紧的紧固件。该紧固件的调节使彼此相向和相背离地可调节 移动第一和第二爪。附图说明图l是根据本专利技术的为加热元件的透视图；图2是图1的在2—2线处取的剖视图；图3是加热元件的装置的另一实施例的切去一部分的透视图；图4是加热元件的装置的另一实施例的透视图；图5是说明具有加热元件控制系统的加热装置的使用的示意图。具体实施方式图l表示根据本专利技术的处于包围气缸14 (以点划线表示)上阀12 的位置的加热器装置实施例。加热器IO具有一对由热导材料块，如金 属，构成的爪16和18。铝、黄铜、铜和钢是可以用于很好构成爪的金 属的例子。每个爪分别具有热传输表面20和22(也见图2)。该表面结 合阀12或其它要加热的元件，并主要通过传导起到将热传输到阀的作 用。每个爪16和18分别具有块状部分24和26，该块状部分起热储^: 的作用。由于它们的比较大的质量，该热储块允许加热器io适应突然 和快速的热传输瞬变过程，因为可能由阀的突然和延长的打开而引起，尽管保持对电力的比较稳定的要求。该热储块还减轻大的温度摆动并有助于保持阀12处于比较恒定的温度，尽管有冷却作用，该冷却 作用与来自汽缸的气体由于它经过阀被节流的膨胀相关连。如图1和2 所示，热传输表面20和22分别被置于从各自的块状部分24和26延伸 的指状物28和30上。加热器10的热源由电阻加热提供。在图1所示的加热器IO的实施 例中，有二个电阻加热器单元32和34。每个单元放置在爪16和18的 各自的块状部分24和26内。每个块状部分具有接纳一个加热器单元 的腔36。该单元可以以使用螺紋38安装到腔内，因此如果它们失效可 以更换它们。每个加热器单元还分别具有一个专用的温度传感器40、 42。该温度传感器可以是热电偶、光学传感器或其它换能器。如下所 述，该温度传感器可以与加热单元集成同时提供温度传感功能以便反 馈加热器10的控制。还希望控制加热器的低和高的温度限制二者。低 温限制的控制保持阀的运转，而高温限制则避免对具有温度敏感密封 的阀的损坏。还能使该加热器IO与气体一起使用，对于该气体存在上 温度限制，该上温度限制，例如，由它们在其中使用的过程，或为安 全理由，来设定。加热器单元32和34被密封地置于腔36内同时该单元自身还被用 一种惰性"封装"材料密封，在那里它们的导线44汇集。诸如硅的封 装材料是有利的因为当暴露到高温氧中时它们不易退化，保持它们的 弹性特性和在整个宽的温度范围的尺寸稳定性，因而提供耐久的、气 密的密封。在爪16和18内密封加热单元允许加热器IO在危险的环境 中使用，诸如由国家电气标准确定的I级l等环境，在该环境下在正常 工作状态加热器可暴露到易燃的、可燃的或爆炸性气体或蒸汽(例如 乙炔、氢气、汽油、甲烷)。另外的安全特性包括绝缘的导线44，例 如，使用对可能发生的环境合适的特氟龙(Teflon)或其它绝缘材料。如在图2中最佳表示的，由一可调节的螺紋紧固件46和48(在图 1中以46表示)将二爪16和18彼此连接。该紧固件在爪16和18之 间延伸并可被转动以便彼此相向和相背离地移动热传输表面20和22 因而提供允许加热器10暂时固定到阀12上的夹紧动作。这就允许加 热器使用不同的阀和用在不同的安装上同时提供超过加热器的扩大的 通用性，该加热器对特殊阀或安装是专用的。要注意到热传输表面的一或二个可以具有对于阀的形状是互补的特殊形状。这一点通过增加 加热器与元件之间的接触面积而有利于热传输，同时也有助于将加热器固定到元件上。用绝缘罩50包围加热器10的爪16和18。罩50允 许加热器在热的时候手动操纵，并防止热流失到周围环境，因而节省 电能。罩50可以，例如，包括以玻璃纤维和耐热材料外层覆盖的面向 里的反射表面。图3表示根据本专利技术的加热器52的另一实施例。加热器52由具有 形成储热块的块状部分56的单个热导体54构成。热传输表面58从块 状部分56伸出，而在此例中被块状部分56包围。加热元件60密封地 安装在块状部分56内。该加热元件60类似于上述加热单元，其中它 是一种耐热的电阻加热器并构造成允许该加热器52在危险环境中使 用。要加热的阀或其它元件以与热传输表面对着的关系被容纳在块状 部分内。此外，热传输主要通过传导，虽然辐射热传输也是有可能的。 此外，可以使用一个绝缘罩52以便通过减少到周围环境的热损失而节省能量。图4表示根据本专利技术的加热器64的另一实施例。加热器64包括二 个爪66和68。每个爪具有各自的热传输表面70和72，该表面从各自 的构成储热块的块状部分74和76伸出。该二爪安装在可绕铰链80枢 转的手柄78上以彼此相向或相背本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热元件的装置，所述装置包括：　　　　具有构成储热块的有块状部分的热导体和从所述块状部分延伸的表面，所述表面与所述元件是可结合的；　　　　安装在所述热导体的所述块状部分上的加热元件，所述加热元件向所述储热块提供热，当它们结合时所述表面传输所述热到所述元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LS格弗，CD霍普金斯，VY格施坦，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]