【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体加热，尤其涉及一种针对腐蚀性气体的高温防沉淀预加热装置。
技术介绍
1、随着我国深海和远海战略的实施，在海洋环境下服役的航空发动机和燃气轮机越来越多，相比陆地航机，舰用燃机和舰载机发动机热端部件在服役过程中的环境条件异常苛刻，除发动机热端零部件所承受的高温高压等环境外，还承受海洋高盐雾、高湿度等腐蚀环境的影响。涡轮转子部件是航空发动机和舰用燃气轮机中服役环境最恶劣的部件，不仅要在高温条件下承受巨大的低周交变载荷，发动机中的高温燃气和海洋大气中的盐雾腐蚀也会加剧其损伤程度，涡轮转子部件因此成为失效最频繁的工作部件之一。在工业生产过程中，经常需要对气体进行加热，特别是一些气体(或腐蚀性气体)在加热过程中的温度控制要求很高，气体加热要均匀，换热效果要好，所以对整个气体电加热器的结构要求比较高。
2、现有的气体加热装置仍存在气体加热不均匀、换热效果差等缺陷，导致部分气体或腐蚀性气体在电热器内局部过热，造成不必要的物质分解或化学反应，影响正常使用。
技术实现思路
1、为克服现有技术的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种针对腐蚀性气体的高温防沉淀预加热装置。
2、本专利技术是这样实现的，一种针对腐蚀性气体的高温防沉淀预加热装置，该装置包括执行模块、竖置的螺旋管，腐蚀性气体由上至下通过螺旋管，所述螺旋管外侧包覆电加热层，所述电加热层对螺旋管加热的温度高于管道内气体温度，以使螺旋管与受热气体之间形成温度梯度；所述螺旋管的进气口处设有控制输入气体流速和流
3、优选地，所述螺旋管内设有均布的若干防颗粒沉积组件，所述防颗粒沉积组件包括导流柱，所述导流柱上设有以导流柱轴心为中心对称分布的若干导流叶片，相邻导流叶片之间形成导流槽，且所述导流柱分为相邻的平行段、螺旋段；其中，所述平行段的导流槽与导流柱轴心平行；在远离平行段方向上，所述螺旋段的各导流槽绕所述轴心扭转。
4、优选地，所述防颗粒沉积组件还包括与导流柱共轴心的垫圈；其中，所述平行段一端固定在垫圈上，所述平行段的导流槽与垫圈中空部分导通。
5、优选地，所述装置还包括回流管，所述回流管上设有回流调节阀，且回流管两端分别与螺旋管顶端进气口、底端出气口导通；其中，所述执行模块与回流调节阀电连接，所述执行模块根据温度传感器的感应温度控制回流调节阀工作。
6、优选地，所述螺旋管内壁、回流管内壁、防颗粒沉积组件表面、回流调节阀位于回流管内的组件表面、气流调节阀位于螺旋管内的组件表面均涂有防腐蚀性涂层。
7、优选地，所述腐蚀性气体为含细小颗粒腐蚀性二氧化硫气体。
8、本专利技术克服现有技术的不足，提供一种针对腐蚀性气体的高温防沉淀预加热装置。本专利技术装置通过螺旋管外侧包裹的加热层对通过螺旋管道内的腐蚀性气体进行加热，该加热层对管道温度高于加热气体温度，在管道与受热气体之间形成温度梯度，利用热泳力，使附着在管道内壁的颗粒物向管道中心移动，可有效防止颗粒物沉积于管道和提高加热效率；此外，本专利技术的螺旋管为竖置放置，腐蚀性气体由上往下通入螺旋管，该气流流通方向和螺旋管道螺旋向下的斜面结构可有效防止颗粒沉积；在腐蚀性气体的加热过程中，本专利技术螺旋管出气口的气体输出温度通过螺旋管的出气口处的温度传感器进行实时测量，测量所得温度与设定要求温度进行比较，将比较信号反馈给执行模块，执行模块根据温度传感器的感应温度控制回流调节阀、气流调节阀、电加热器、加热层等的工作来达到最理想的效果，其中，执行模块控制回流管道上的回流调节阀，若出口气流温度未达到要求温度，可将出口气流通过回流管道重新输送到螺旋管的进气口进行二次加热，控制气流调节阀则可控制螺旋管进气口的气流流速、流量。此外，为进一步防止颗粒沉积，本专利技术螺旋管内均布若干防颗粒沉积组件，防颗粒沉积组件可将流入的平行气流转变为螺旋气流，利用湍流作用将颗粒沉积卷起随气流继续流动，可有效防止颗粒沉积和使气流分布均匀提高加热效率，所述防颗粒沉积组件的导流叶片的螺旋段的旋转角度可调节，可通过调节螺旋叶片的旋转角度，控制气流流速、旋转角度和湍流程度。此外，为提高装置的稳定性和使用寿命，本专利技术装置凡是与腐蚀性气体直接接触的构件表面均涂覆有防腐蚀涂层。
9、相比于现有技术的缺点和不足，本专利技术具有以下有益效果：
10、(1)相比于现有技术结构复杂、防气体颗粒沉积效果不好的问题，本专利技术通过竖置的螺旋管、防颗粒沉积组件以及加热层的设计，能非常好的避免出现腐蚀性气体颗粒在高温下气体颗粒沉积现象，并且结构更为简单。
11、(2)相比现有技术只能实现对温度的单一加热，无法良好地控制加热温度，加热气体温度精度低的问题，本专利技术通过螺旋管的出气口处的温度传感器对出口加热气体温度进行实时测量，测量所得温度与设定要求温度进行比较，将比较信号反馈给执行模块，执行模块根据温度传感器的感应温度控制回流调节阀、气流调节阀、电加热器、加热层等的工作来达到最理想的效果，其中，执行模块控制回流管道上的回流调节阀，若出口气流温度未达到要求温度，可将出口气流通过回流管道重新输送到螺旋管的进气口进行二次加热，控制气流调节阀则可控制螺旋管进气口的气流流速、流量。本专利技术通过反馈控制，可良好地控制加热气体温度，提高加热精度和加热效率，使气体更高效更精准的达到设定温度。
12、(3)相比现有技术无法很好地针对腐蚀性气体的腐蚀影响，本专利技术通过在装置在接触腐蚀性气体的构件表面均进行防腐蚀涂层涂覆处理，能有效提高装置的稳定性和使用寿命。
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1.一种针对腐蚀性气体的高温防沉淀预加热装置，其特征在于，该装置包括执行模块、竖置的螺旋管，腐蚀性气体由上至下通过螺旋管，所述螺旋管外侧包覆电加热层，所述电加热层对螺旋管加热的温度高于管道内气体温度，以使螺旋管与受热气体之间形成温度梯度；所述螺旋管的进气口处设有控制输入气体流速和流量的气流调节阀；所述螺旋管的出气口处设有用于感应螺旋管输出气体温度的温度传感器；其中，所述执行模块与电加热层、气流调节阀、温度传感器电连接，所述执行模块根据温度传感器感应到的温度控制电加热层、气流调节阀的工作。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋管内设有均布的若干防颗粒沉积组件，所述防颗粒沉积组件包括导流柱，所述导流柱上设有以导流柱轴心为中心对称分布的若干导流叶片，相邻导流叶片之间形成导流槽，且所述导流柱分为相邻的平行段、螺旋段；其中，所述平行段的导流槽与导流柱轴心平行；在远离平行段方向上，所述螺旋段的各导流槽绕所述轴心扭转。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述防颗粒沉积组件还包括与导流柱共轴心的垫圈；其中，所述平行段一端固定在垫圈上，所述平行段的导流槽与
4.如权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括回流管，所述回流管上设有回流调节阀，且回流管两端分别与螺旋管顶端进气口、底端出气口导通；其中，所述执行模块与回流调节阀电连接，所述执行模块根据温度传感器的感应温度控制回流调节阀工作。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述螺旋管内壁、回流管内壁、防颗粒沉积组件表面、回流调节阀位于回流管内的组件表面、气流调节阀位于螺旋管内的组件表面均涂有防腐蚀性涂层。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述腐蚀性气体为含细小颗粒腐蚀性二氧化硫气体。
...【技术特征摘要】
1.一种针对腐蚀性气体的高温防沉淀预加热装置，其特征在于，该装置包括执行模块、竖置的螺旋管，腐蚀性气体由上至下通过螺旋管，所述螺旋管外侧包覆电加热层，所述电加热层对螺旋管加热的温度高于管道内气体温度，以使螺旋管与受热气体之间形成温度梯度；所述螺旋管的进气口处设有控制输入气体流速和流量的气流调节阀；所述螺旋管的出气口处设有用于感应螺旋管输出气体温度的温度传感器；其中，所述执行模块与电加热层、气流调节阀、温度传感器电连接，所述执行模块根据温度传感器感应到的温度控制电加热层、气流调节阀的工作。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋管内设有均布的若干防颗粒沉积组件，所述防颗粒沉积组件包括导流柱，所述导流柱上设有以导流柱轴心为中心对称分布的若干导流叶片，相邻导流叶片之间形成导流槽，且所述导流柱分为相邻的平行段、螺旋段；其中，所述平行段的导流槽与导流柱轴心平...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭家玮，江荣，张磊成，宋迎东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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