專利名稱：邊開門式氣體電加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬機(jī)械工程電加熱類，是用于硫酸生產(chǎn)裝置，將氣體加熱以預(yù)熱轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的電加熱爐。它是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一種改進(jìn)。
現(xiàn)有技術(shù)的電加熱爐以臥式箱型為典型，有三種不同結(jié)構(gòu)1、ZL 93200178.5電阻加熱爐，電熱線為螺旋形纏繞在垂直的耐熱絕緣子上，電熱元件的檢修、更換須從上面吊出。
2、《硫酸工業(yè)》雜志1987年第3期第36頁“轉(zhuǎn)化升溫電爐”，電熱線為螺旋形纏繞在水平的耐熱絕緣子上，電熱元件的檢修、更換很不方便，需停車拆卸后進(jìn)行。
3、《硫酸工業(yè)》雜志1987年第3期第38頁“轉(zhuǎn)化觸媒升溫的新型電加熱器”，從電熱爐的橫截面看，是用耐熱絕緣材料分隔的許多個(gè)呈矩形分布的小室，每個(gè)小室沿軸向水平放置一根螺旋形電熱線，接線柱在電爐的一端頂部。
上述三種電加熱爐的共同缺點(diǎn)之一是檢修電熱元件不方便。第1種的電加熱爐需要用起重設(shè)備將頂部某一組元件的蓋子移走，然后將整組電熱元件吊出。第2、3種電加熱爐不能以在線的狀態(tài)檢修任何一相電熱線，需停車拆卸檢修；共同缺點(diǎn)之二是螺旋形電熱線繞在帶半圓螺旋槽的絕緣子上，或安置在耐火材料制成的小室底部，只有一半傳熱面積向著主氣流，電熱元件中相當(dāng)大的部分傳熱面積發(fā)出的熱輻射面向絕緣子或支盛它的耐火物，降低了自電熱線表面至氣流的給熱系數(shù)，由于該部分物體接受到的熱量傳遞到氣體主流比較困難，使得電熱元件本身溫度升高以提高傳熱溫度差，這種情況同能夠自由輻射的本實(shí)用新型電熱元件比較，元件的使用壽命短。
表達(dá)電熱線表面溫度tw與氣流溫度tf之差與給熱系數(shù)α之間的關(guān)系的公式如式(1)所示tw-tf=104ηkα----(1)]]>式(1)中，tw.tf--分別為電熱線表面溫度，周圍氣體溫度，℃；η--電熱轉(zhuǎn)換效率、分率；k--單位面積功率(輸入)w/cm2；α--以輻射給熱為主的綜合給熱系數(shù)，w/(cm2.℃)；從式(1)中可以看出，在要求一定的tf的情況下，α降低tw將被迫提高，這是螺旋形電熱線安置形式的固有缺點(diǎn)。第3種電加熱爐還有一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)，就是只有將全部電熱元件投入使用，被加熱的氣體溫度才能均勻。這對(duì)于采用關(guān)掉一兩組電熱元件來調(diào)節(jié)出口氣體溫度的方法，會(huì)出現(xiàn)氣體溫度分布不均勻現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的氣體電加熱爐的兩大缺點(diǎn)，即檢修不便和電熱元件形狀、安置方法在傳熱方面存在的固有缺陷，而設(shè)計(jì)成一種新型的邊開門式氣體電加熱爐。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在臥式箱形氣體電加熱爐內(nèi)安裝有各自獨(dú)立的底部帶有若干小車輪子的可側(cè)向移動(dòng)的若干組電熱元件組合件，供電熱元件組合件進(jìn)出爐的檢查門安裝在爐體側(cè)面，爐體內(nèi)小車輪子的下面鋪設(shè)有供電熱元件組合件進(jìn)出的軌道。這樣只要開啟檢查門就可方便地將電熱元件組合件整體沿軌道抽出爐外檢修。電熱元件組合件中有若干對(duì)用耐熱絕緣子通過鋼芯軸水平放置且垂直氣流方向均勻固定在框架上，電熱線三相三角形聯(lián)接，每相電熱線不采用螺旋形，而用直線形狀繞在同一垂直平面的相互平行的上、下兩段的兩個(gè)(一對(duì))耐熱絕緣子之間，使電熱線直接裸露在空間便于熱輻射。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1所示在
圖1中，1-異徑管(氣體進(jìn)出口管)，爐兩端各一只； 2-電源接頭； 3-安全罩(用于保護(hù)電源接頭2)；4-頂部耐火澆注料預(yù)制塊；5-電熱元件組合件，若干組(可移動(dòng)的，本圖為4組)；6-殼體；7 復(fù)合硅酸鹽涂料； 8-檢查門，為塊開門；9-小車輪子，每組電熱元件組合件至少有四只； 10-支座；11-耐火磚；12-軌道，用作小車輪子9的軌道，每組兩根；13-保溫磚，浮砌。
在
圖1中，右邊視圖為本實(shí)用新型橫斷面圖。在電熱元件組合件5中有一個(gè)固定耐熱絕緣子的框架，耐熱絕緣子水平設(shè)置且垂直于氣流方向借鋼芯軸固定在框架上，本圖組合件中有12個(gè)耐火絕緣子，它們分為三行，每行兩對(duì)共四只絕緣子上下排列在同一斷面上，電熱線就繞在絕緣子上。電熱線不采用螺旋形而用直線形，分兩段串聯(lián)地繞在每行的上下兩對(duì)平行的絕緣子上，使電熱線裸露在氣體空間。每組電熱元件組合件5為三相三角形聯(lián)接，聯(lián)接后出線接至電源接頭2。電源接頭2上方有安全罩3保護(hù)。電熱元件組合件5框架底部四角有四只或四只以上小車輪子9，小車輪子9的下面爐體上有兩條軌道12。當(dāng)要檢修電熱元件組合件5時(shí)，將檢查門8打開，拆下保溫磚13，拆下與電源接頭2聯(lián)接的電熱線，就可將電熱元件組合件5抽出爐外進(jìn)行檢修，當(dāng)檢修好后，將電熱元件組合件5重新推入爐內(nèi)，浮砌上保溫磚13，將各組電熱線接上電源接頭2，密封檢查門8，檢修即完畢。
本實(shí)用新型的電熱元件組合件5中的電熱線采用直徑5～7mm，材質(zhì)為OCr25A15的裸電阻線。三相采用三角形接法，每相電阻線分上、下兩段串聯(lián)地繞在耐熱絕緣子上。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是1、電熱元件組合件5是由側(cè)面裝入，也可從側(cè)面抽出。由于電熱元件組合件5底部有小車輪子9和爐內(nèi)底部鋪設(shè)有軌道12，可使電熱元件組合件5能順暢方便地進(jìn)出爐體，不需起重設(shè)備、檢修方便、勞動(dòng)強(qiáng)度小。
2、電熱元件組合件5中電熱線安裝是垂直于氣流方向均勻分布在爐內(nèi)空間，且電熱線是直線狀態(tài)繞在兩個(gè)耐熱絕緣子之間，電熱線有90％以上都不與絕緣子接觸而處于懸空裸露在空間狀態(tài)，電熱線發(fā)出的輻射熱可以自由地向周圍輻射而不受耐熱絕緣子阻擋，熱效率高。同時(shí)90％以上電熱線都與氣流方向成90°正交，亦即氣流系橫向沖刷電熱線。上述二項(xiàng)均有利于降低電熱線表面溫度tw而延長(zhǎng)其使用壽命。
3、本實(shí)用新型邊開門式氣體電加熱爐中，電加熱線均勻布置在爐內(nèi)空間，溫度分布均勻，無局部過熱現(xiàn)象，且可關(guān)掉其中任何一組或幾組電熱元件來調(diào)節(jié)出口氣體溫度而不會(huì)引起氣體加熱不均勻。
4、本實(shí)用新型設(shè)備重量輕，相同功率的電加熱爐重量?jī)H為前述現(xiàn)有技術(shù)3種電加熱爐的三分之一。
本實(shí)用新型不僅適用于化工硫酸生產(chǎn)中加熱空氣以預(yù)熱轉(zhuǎn)化系統(tǒng)用，還可用于其他行業(yè)氣體加熱升溫設(shè)備或其他采暖供熱場(chǎng)合。
權(quán)利要求1.一種邊開門式氣體電加熱爐，它主要由異徑管(1)、殼體(6)、電熱元件組合件(5)、安全罩(3)、電源接頭(2)、檢查門(8)及耐火保溫材料構(gòu)成，其特征是邊開門式氣體電加熱爐內(nèi)安裝有各自獨(dú)立的底部帶若干小車輪子(9)的側(cè)向移動(dòng)的多組電熱元件組合件(5)，供電熱元件組合件(5)進(jìn)出的檢查門(8)安裝在爐體側(cè)面，小車輪子(9)的下面殼體(6)上鋪設(shè)有供電熱元件組合件(5)進(jìn)出的軌道(12)，電熱元件組合件(5)中有若干對(duì)耐熱絕緣子通過鋼芯軸水平放置且垂直氣流方向固定在框架上，電熱線三相三角形聯(lián)接，每相電熱線以直線狀態(tài)繞在同一垂直平面的相互平行的上、下兩段的兩個(gè)耐熱絕緣子之間。
專利摘要本實(shí)用新型屬機(jī)械工程電加熱類,是硫酸裝置加熱氣體預(yù)熱轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的電加熱爐。其特征是爐內(nèi)電熱元件組合件(5)可通過小車輪子(9)和軌道(12)從側(cè)面的檢查門(8)移出爐外,便于檢修和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,電熱元件組合件(5)中的耐熱絕緣子水平放置且垂直氣流方向固定在框架上,電熱線以直線形繞在每對(duì)兩只耐熱絕緣子之間,絕大部分電熱線裸露在空間,便于熱輻射,熱效率高,電熱線表面溫度較低,可延長(zhǎng)壽命。
文檔編號(hào)F27B1/00GK2272558SQ9623196
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月30日
發(fā)明者李子新, 湯桂華, 陳愛中 申請(qǐng)人:李子新, 湯桂華, 陳愛中