專利名稱：用于冷卻水動態(tài)模擬試驗的加熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冷卻水動態(tài)模擬試驗中使用的加熱裝置，尤其是用來產生常壓下的飽和蒸汽的電加熱裝置。
目前，動態(tài)模擬試驗中一般用常壓下的飽和水蒸汽來加熱換熱器內的試驗管，而產生飽和水蒸汽有兩種方法，一種方法是用工業(yè)低壓蒸汽對水進行加熱而使其沸騰后產生二次飽和水蒸汽，這種方法所產生的飽和水蒸汽不夠穩(wěn)定，且受現場工業(yè)蒸汽有無的制約。另一種方法即


圖1中所示的用電加熱元件15′加熱水使其沸騰后從而產生飽和水蒸汽，這種方法所產生的飽和水蒸汽穩(wěn)定，因此，目前一般采用電加熱元件來加熱水從而產生飽和水蒸汽，本實用新型專利所涉及的就是這樣一種使用電加熱元件的電加熱裝置。
動態(tài)模擬試驗周期一般在15天以上，試驗精度高，中間不允許有多次或長時間的停車，要求產生的飽和蒸汽穩(wěn)定均勻，以保證不同試驗管所處蒸汽氛圍相同，從而進一步保證不同試驗管試驗結果的準確、平行，因此要求加熱裝置要加熱均勻，壽命長且安裝更換方便，壞了后不能影響試驗。
目前常用的電加熱裝置是采用水浴鍋中的管狀電加熱器，管狀電加熱器直接浸泡在水中，這種加熱裝置的優(yōu)點是熱效率高，較耐用，但缺點也顯而易見，就是一旦壞了就很難更換，必須將換熱器中的水放掉才行，而且更換完管狀電加熱器后連接處由于熱脹冷縮經常密封不嚴，導致水的滲漏，給用電帶來安全隱患，同時導致試驗停車時間過長。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種用于冷卻水動態(tài)模擬試驗的加熱裝置，該加熱裝置用于在冷卻水動態(tài)模擬試驗的換熱器中產生常壓下的飽和蒸汽，所述換熱器包括一個由頂壁、底壁和側壁所構成的殼體，試驗管位于換熱器殼體內上方且其兩端穿過所述換熱器殼體側壁而伸出，以便與試驗所需的其它部件相連接，換熱器內盛裝有液體，其中，所述加熱裝置包括位于換熱器內液體中的一組均勻分布的不銹鋼管和裝在每個所述不銹鋼管內的電加熱元件，所述不銹鋼管的端部固定在換熱器殼體內側壁上且其一端穿過所述殼體側壁而伸出，電加熱元件的外端與電源相連，不銹鋼管內部與換熱器中的液體是密封隔開的。
本實用新型的加熱裝置還可進一步包括下列技術特征電加熱元件的長度與不銹鋼管的長度基本相同，其外端可通過螺絲方式等而固定在伸到所述換熱器側壁外的不銹鋼管的管口上；在換熱器中試驗管和液體液面之間可設有多孔隔板，所述隔板固定在換熱器四周側壁上且其形狀與換熱器內截面相同；不銹鋼管的方向與試驗管垂直；電加熱元件可由鐵鉻鋁電熱絲和用于支撐固定該電熱絲并使電熱絲絕緣的瓷環(huán)構成；每個電加熱元件可與單獨的電源相連。
在本實用新型的加熱裝置中，由于電加熱元件裝在不銹鋼管內，且不銹鋼管內部與換熱器中的液體是密封隔開的，因此，電加熱元件不與換熱器中的液體接觸，這樣，如果需要更換電加熱元件，只需通過伸到換熱器側壁外的不銹鋼管的管口而從不銹鋼管中取出電加熱元件然后再進行更換即可，不需要將換熱器中的液體放掉，這樣使用起來非常方便，且不會導致試驗停車時間過長。而且，由于不銹鋼管分布均勻，因此產生的蒸氣也比較均勻。
圖2是本實用新型的電加熱裝置的一種實施例的結構示意圖。
圖3是圖2所示的加熱裝置沿A-A線的剖視圖。
圖4是圖2所示的加熱裝置沿B-B線的剖視圖。
在本實施例中，電加熱元件5的長度與不銹鋼管7的長度基本相同，其外端固定在伸到所述換熱器1側壁外的不銹鋼管7的管口上；電加熱元件5的外端通過螺絲方式而固定在所述的不銹鋼管7的管口上。
在本實施例中，在換熱器1中試驗管2和液體液面4之間設有多孔隔板3，所述隔板3固定在換熱器1四周側壁上且其形狀與換熱器1的內截面相同。多孔隔板3可用來保證產生的飽和蒸汽穩(wěn)定均勻。多孔隔板3可由不銹鋼制成，其可焊接在換熱器1四周側壁上。
在圖中所示的實施例中，所述不銹鋼管7有六根，不銹鋼管7的方向與所述試驗管2垂直。當然，也可根據需要而采用任何數量的不銹鋼管7，例如，所述不銹鋼管7可以有5-12根。
電加熱元件5可由鐵鉻鋁電熱絲和用于支撐固定該電熱絲并使電熱絲絕緣的瓷環(huán)構成。
另外，每個電加熱元件5可與單獨的電源相連。
在圖中所示的本實用新型的加熱裝置中，不銹鋼管7位于換熱器1內液體液面4下方且均勻分布，電加熱元件5置于不銹鋼管7內而與換熱器1內的液體隔絕。每個電加熱元件5具有單獨的電源，在使用時，可將其中幾個電加熱元件作為備用，這樣就不會出現因電加熱裝置的故障而導致的長時間停車，以保證動態(tài)模擬試驗能夠平穩(wěn)運行，例如，備用的電加熱元件可均勻地間隔開。
在本實施例中，不銹鋼管7的長度稍長于換熱器1的寬度，不銹鋼管7的一端可焊接密封在換熱器1一側內壁上，另一端焊接密封在換熱器1另一相對側壁上并伸到該側壁外，這樣，不銹鋼管7的四周則浸泡在液體當中，不銹鋼管7內部與換熱器1中的液體是密封隔開的。從不銹鋼管7開口的一側，插入電加熱元件5，電加熱元件5長度與不銹鋼管7的長度基本相同，其外端通過螺絲等簡單易行的方式固定在不銹鋼管7的管口上，并與電源相連，每個電加熱元件的電源可以是獨立的，具有單獨的開關。在這些電加熱元件中，可將幾個電加熱元件作為備用，試驗中當其它電加熱元件損壞時臨時備用，另外在試驗開車初期使用以使換熱器中的水溫快速升高。
與現有技術相比，本實用新型通過加熱裝置的改變產生了下列有益效果由于可將部分電加熱元件5作為備用，并且電加熱元件5通過不銹鋼管7與換熱器1內的液體隔開，因此試驗中避免了因電加熱元件5燒壞而造成的試驗多次或長時間的停車，當一根電加熱元件燒壞時，可以關掉其單獨的電源并立即啟動備用電加熱元件以保證加熱功率，并且在不影響其它電加熱元件工作的情況下就可以很快地單獨更換損壞的電加熱元件，從而保證了試驗的不間斷運行；由于電加熱元件5是均勻排布的，加熱較均勻，因此產生的飽和蒸汽穩(wěn)定均勻，而多孔隔板3進一步保證了所產生的飽和蒸汽的穩(wěn)定均勻；另外，由于電加熱元件5的排列方向是與試驗管垂直的，因此不同試驗管所處蒸汽氛圍基本相同，即使在個別電加熱元件損壞的情況下也是如此，從而進一步保證不同試驗管試驗結果的準確、平行。
本實用新型使用的不銹鋼管7和隔板3的材質并不局限于不銹鋼，其它任何耐熱、耐水、耐蝕有一定強度的材料均可；不銹鋼管和隔板與換熱器的連接密封方式也不局限于焊接，也可采用粘接劑粘接等手段，只要能夠連接牢固、耐水、耐熱、密封性好即可。
權利要求1.一種用于冷卻水動態(tài)模擬試驗的加熱裝置，該加熱裝置用于在冷卻水動態(tài)模擬試驗的換熱器(1)中產生常壓下的飽和蒸汽，所述換熱器(1)包括一個由頂壁、底壁和側壁所構成的殼體，試驗管(2)位于換熱器(1)殼體內上方且其兩端穿過所述換熱器殼體側壁而伸出，以便與試驗所需的其它部件相連接，換熱器(1)內盛裝有液體，其特征在于，所述加熱裝置包括位于換熱器(1)內液體中的一組均勻分布的不銹鋼管(7)和裝在每個所述不銹鋼管(7)內的電加熱元件(5)，所述不銹鋼管(7)的端部固定在換熱器(1)殼體內側壁上且其一端穿過所述殼體側壁而伸出，電加熱元件(5)的外端與電源相連，不銹鋼管(7)內部與換熱器(1)中的液體是密封隔開的。
2.根據權利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，電加熱元件(5)的長度與不銹鋼管(7)的長度基本相同，其外端固定在伸到所述換熱器(1)側壁外的不銹鋼管(7)的管口上。
3.根據權利要求2所述的加熱裝置，其特征在于，電加熱元件(5)的外端通過螺絲方式而固定在所述的不銹鋼管(7)的管口上。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的加熱裝置，其特征在于，在換熱器(1)中試驗管(2)和液體液面(4)之間設有多孔隔板(3)。
5.根據權利要求4所述的加熱裝置，其特征在于，所述隔板(3)固定在換熱器(1)四周側壁上且其形狀與換熱器(1)的內截面相同。
6.根據權利要求1至3中任何一項所述的加熱裝置，其特征在于，所述不銹鋼管(7)有5-12根。
7.根據權利要求1至3中任何一項所述的加熱裝置，其特征在于，所述不銹鋼管(7)的方向與所述試驗管(2)垂直。
8.根據權利要求1至3中任何一項所述的加熱裝置，其特征在于，電加熱元件(5)由鐵鉻鋁電熱絲和用于支撐固定該電熱絲并使電熱絲絕緣的瓷環(huán)構成。
9.根據權利要求1至3中任何一項所述的加熱裝置，其特征在于，每個電加熱元件(5)與單獨的電源相連。
專利摘要一種用于冷卻水動態(tài)模擬試驗的加熱裝置，包括位于換熱器內液體中的一組均勻分布的不銹鋼管和裝在每個所述不銹鋼管內的電加熱元件，所述不銹鋼管的端部固定在換熱器殼體內側壁上且其一端穿過所述殼體側壁而伸出，電加熱元件的外端與電源相連，不銹鋼管內部與換熱器中的液體是密封隔開的，其中，所述不銹鋼管的方向可與所述試驗管垂直，每個電加熱元件可與單獨的電源相連。該加熱裝置能夠保證動態(tài)模擬試驗能夠平穩(wěn)運行，產生的飽和蒸汽穩(wěn)定均勻，不出現因電加熱裝置出現故障而導致的長時間停車。
文檔編號F24H1/22GK2593110SQ02291968
公開日2003年12月17日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權日2002年12月31日
發(fā)明者任志峰, 酈和生, 李巍 申請人:中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院