專利名稱：加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法及其加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱方法和設(shè)備，特別涉及用于印染、塑料、 皮革、石化、橡膠、木材、食品、糧食加工機械上的加熱方法和裝置。
背來技術(shù)常規(guī)加熱技術(shù)一般是采用髙壓電加熱或蒸氣及高溫油為 加熱介質(zhì)進行加熱，用蒸氣和油加熱的裝置屬于二次熱源，其熱轉(zhuǎn)換 效率和加熱溫度都較低，還存在輸送管路復(fù)雜成本高及泄漏等問題，
嚴(yán)重影響能源利用和生產(chǎn)環(huán)境的改善；高壓電加熱裝置由于加熱電壓 和溫度較高，對絕緣層的要求較高，成本較高且工藝復(fù)雜極易導(dǎo)致加 熱元件的損壞，在這種情況下，產(chǎn)生使用壽命短而無法進行有效保溫 的弊病，由于無法對加熱設(shè)備進行有效的保溫導(dǎo)致加熱效率低，生產(chǎn) 環(huán)境條件惡劣，且加熱時的溫度易受外界干擾產(chǎn)生漂移。 需要特別指出的是，常規(guī)加熱技術(shù)西種種原因而均未釆用完全保溫技 術(shù)，這就造成了常規(guī)技術(shù)在節(jié)能降耗方面的嚴(yán)重缺失
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用熱泵、高頻電磁波或低電壓的節(jié)能加熱方式， 解決現(xiàn)有技術(shù)中熱效率低、絕緣成本高等技術(shù)問題。采用在加熱過程 中進行保溫和余熱回收的方法，進一步解決現(xiàn)有技術(shù)中浪費能源的技 術(shù)問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是 一種加工設(shè)備的節(jié)能加熱方 法，該方法包括以下步驟A.首先在被加熱物體上設(shè)置發(fā)熱元件，并 將該發(fā)熱元件與熱源發(fā)生裝置連接起來；B.通過控制裝置啟動熱源發(fā)
生裝置，Ht熱元件產(chǎn)生熱量，并發(fā)散給被加熱物體；步驟A中的熱 源發(fā)生裝置采用兩種以上加熱方式構(gòu)成的組合式熱源裝置，步驟B中 的加熱過程中，將被加熱物體的預(yù)計加熱過程分成若千加熱溫度段， 控制裝置才艮據(jù)預(yù)先設(shè)置的控制程序，在不同的加熱段中采用組合熱源 中的不同加熱方式。步驟A組合式熱源裝置為熱泵與高頻電磁波加熱 裝置或低電壓加熱裝置的組合，或者上迷三者的組合。本發(fā)明的具體 設(shè)計方案是將加熱過程分為若干個加熱溫度段(例如0~100°C; 100~ 2001:; 200。C以上段)，針對不同的加熱溫度段采用不同的加熱 方式，例如0 10(TC溫度段采用熱泵加熱，熱泵能效比極髙，而電 磁加熱和電阻加熱在低溫加熱時的能效比比較差，這樣設(shè)置可以揚長 避短；100 200。C和200X:以上溫度段均可以采用髙頻電磁波加熱或 者是低壓電加熱，可以充分發(fā)揮這兩種加熱技術(shù)在高溫加熱方面的優(yōu) 勢，同時也可以降低絕緣的成本，提高安全性。也可以進一步細化， 在100 200t:溫度段采用髙頻電磁波加熱，由于髙頻電磁波加熱技
術(shù)在中溫階段的效率髙于電阻加熱，而且在這個溫度段中對于絕緣的 要求還不是太髙，目前電磁線圏加工技術(shù)還能夠滿足其要求。而在
20ox:以上溫;i段采用低壓電加熱方式，這種方式對絕緣的要求不高，
降低了成本，同時其發(fā)熱面積增加，也提高了能效比。
步驟A中還包括在發(fā)熱元件外面采用保溫措施對該加熱區(qū)進行 保溫處理；還包括設(shè)置熱量回收裝置，將發(fā)熱元件和#皮加熱物體 _
的熱量通過熱量回收裝置重新導(dǎo)入被加熱物體的加熱區(qū)域內(nèi)，并作用 于被加熱物體上。
一種上述方法的加熱裝置，包括熱源裝置、覆蓋在被加熱物體上
的發(fā)熱元件以及控制發(fā)熱元件工作的控制裝置；所述熱源裝置為兩種 以上加熱裝置構(gòu)成的組合式熱源裝置。其中所述熱源裝置可以選用熱 泵裝置與高頻電磁波裝置或電壓低于80V的低電壓加熱裝置的組合， 或者上述三者的組合。低電壓加熱裝置的發(fā)熱元件為電阻發(fā)熱元件， 該電阻發(fā)熱元件的斷面面積不小于3咖2。
所述在發(fā)熱元件的外面包覆保溫材料；在發(fā)熱元件的外圍設(shè)有余 熱回收裝置，該余熱回收裝置的入口設(shè)在被加熱物體的熱量發(fā)散處， 而出口則i殳在被加熱物體的加熱區(qū)。
由于熱泵技術(shù)的能效比極高，可以達到300~600%;髙頻電磁波 加熱也有髙效節(jié)能的效果；低壓加熱技術(shù)有絕緣要求低，導(dǎo)熱率高， 安全可靠長壽命的特點，在加熱過程中根據(jù)不同的加熱溫度的要求采 用不同的加熱方式，可以揚長避短，充分利用上述三種加熱技術(shù)的高 效能段，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。同時，可以解決現(xiàn)有電加熱技術(shù)中加 熱元件絕緣要求髙，成本增加以及易電擊穿的技術(shù)問題。采用加設(shè)保 溫措施和熱量回收措施，解決了現(xiàn)有技術(shù)中熱效率低，能源浪費嚴(yán)重 的技術(shù)問題。


圖1是本發(fā)明所述加工設(shè)備節(jié)能加熱方法的工作原理示意圖。
圖2是本發(fā)明所述加熱裝置的原理示意圖。
圖3是熱泵11與低壓加熱裝置13相組合的工作原理示意圖。 圖4是熱泵11與高頻電磁波12以及低壓加熱裝置13三者組合的工 作原理示意圖。
具體實施方式
結(jié)合上述

本發(fā)明的具體實施方案。
由圖1中可知， 一種加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法，該方法包括以下 步驟A.首先在被加熱物體上設(shè)置發(fā)熱元件，并將該發(fā)熱元件與熱源 發(fā)生裝置連接起來；B.通過控制裝置啟動熱源發(fā)生裝置，使發(fā)熱元件 產(chǎn)生熱量，并發(fā)散給預(yù)加熱物體；步驟A中的熱源發(fā)生裝置采用兩種 以上加熱方式構(gòu)成的組合式熱源裝置，步驟B中的加熱過程中，將被 加熱物體的加熱過程分成若干加熱溫度段，控制裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)置的 控制程序，在不同的加熱段中采用組合熱源中的不同加熱方式。
由圖1至圖4中可知，步驟A組合式熱源裝置采用熱泵與高頻電 磁波加熱裝置或低電壓加熱裝置的組合，再或者組合式熱源裝置采用 熱泵和高頻電磁波以及低電壓加熱裝置的三者組合。本發(fā)明的具體設(shè) 計方案是將加熱過程分為若千個加熱溫度段(例如0 ~ IO(TC; 100 ~ 200C以上段)，針對不同的加熱溫度段采用不同的加熱方式， 例如0-100。C溫度段采用熱泵加熱，熱泵能效比極髙，而電磁加熱 和電阻加熱在低溫加熱時的能效比比較差，這樣設(shè)置可以揚長避短； 100 ~ 200。C和200X:以上溫度段均可以采用髙頻電磁波加熱或者是低 壓電加熱，可以充分發(fā)揮這兩種加熱技術(shù)在髙溫加熱方面的優(yōu)勢，同
時也可以降低絕緣的成本，提髙安全性。也可以進一步細化，在100~ 200r溫度段采用髙頻電磁波加熱，由于髙頻電磁波加熱技術(shù)在中溫
階段的效率高于電阻加熱，而且在這個溫度段中對于絕緣的要求還不
是太髙，目前電磁線圏加工技術(shù)還能夠滿足其要求。而在2oox:以上 溫度段采用低壓電加熱方式，這種方式對絕緣的要求不高，降低了成 本，同時其發(fā)熱面積增加，也提髙了能效比。
由圖2中可知，步驟A中還包括在發(fā)熱元件外面采用保溫措施對 該加熱區(qū)進行保溫處理。
由圖2中可知，步驟A中還包括設(shè)置熱量回收裝置，將發(fā)熱元件 和被加熱物體散發(fā)的熱量通過熱量回收裝置重新導(dǎo)入被加熱物體的 加熱區(qū)域內(nèi)，并作用于被加熱物體上。
采用上述的保溫和余熱回收技術(shù)，可以盡量避免熱量的散失，避 免熱量損失，進一步提高節(jié)能效果。
由圖2中可知， 一種上述方法的加熱裝置，包括熱源裝置10、 覆蓋在被加熱物體100上的發(fā)熱元件20以及控制發(fā)熱元件20工作的 控制裝置30;所述熱源裝置10為兩種以上加熱裝置構(gòu)成的組合式熱 源裝置。根據(jù)不同的加熱溫度的要求，本裝置可以提供兩種以上的高 效節(jié)能加熱方式，由控制裝置30才艮據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序，分別啟動組 合式熱源裝置10中的不同加熱裝置，提高節(jié)能效果。
由圖2和圖3中可知，所述組合式熱源裝置10為熱泵裝置11與 高頻電磁波加熱裝置12或低于80V電壓的低電壓加熱裝置13的組 合。如果將整個加熱過程分為兩個溫度段的話，可以在低溫加熱階段
采用熱泵裝置11，在高溫加熱階段采用高頻電磁波加熱裝置12或低 電壓加熱裝置13。
由圖4中可知，所述組合式熱源裝置10為熱泵裝置11和高頻電 磁波加熱裝置12以及低電壓加熱裝置13的三者組合。如果將加熱過 程進一步細化，可以分為三個加熱段，低溫加熱采用熱泵裝置11, 中溫加熱采用高頻電磁波加熱裝置12,而高溫加熱采用低電壓加熱 裝置13。
由圖2中可知，所述在發(fā)熱元件20的外面包覆保溫材料30。
由圖2中可知，所述在發(fā)熱元件10的外圍設(shè)有余熱回收裝置40， 該余熱回收裝置40的入口 41設(shè)在被加熱物體100的熱量發(fā)散處，而 出口 42則設(shè)在被加熱物體100的加熱區(qū)。
采用上述的保溫和余熱回收技術(shù)，可以盡量避免熱量的散失，避 免熱量損失，進一步提高節(jié)能效果。
由圖3中可知，所述低電壓加熱裝置13的發(fā)熱元件23為電阻加 熱元件，該電阻加熱元件的斷面面積不小于3咖2。
由圖2中可知，所述熱泵裝置11的發(fā)熱元件之冷凝器21通過管 路連通被加熱物體100的加熱區(qū)。對于以風(fēng)為介質(zhì)的加熱裝置而言， 該管路為風(fēng)管；而對于以油為加熱介質(zhì)的加熱裝置而言，該管路為油管。
權(quán)利要求
1.一種加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法，該方法包括以下步驟A.首先在被加熱物體上設(shè)置發(fā)熱元件，并將該發(fā)熱元件與熱源發(fā)生裝置連接起來；B.通過控制裝置啟動熱源發(fā)生裝置，使發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量，并發(fā)散給預(yù)加熱物體；其特征在于步驟A中的熱源發(fā)生裝置采用兩種以上加熱方式構(gòu)成的組合式熱源裝置，步驟B中的加熱過程中，將被加熱物體的預(yù)計加熱過程分成若干加熱溫度段，控制裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)置的控制程序，在不同的加熱段中采用組合熱源中的不同加熱方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法，其特征在于步 驟A組合式熱源裝置為熱泵與高頻電磁波加熱裝置或低電壓加熱 裝置的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法，其特征在于步 驟A組合式熱源裝置為熱泵和高頻電磁波以及低電壓加熱裝置的 三者組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法，其 特征在于步驟A中還包括在發(fā)熱元件外面采用保溫措施對該加 熱區(qū)進行保溫處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法，其 特征在于步驟A中還包括設(shè)置熱量回收裝置，將發(fā)熱元件和被 加熱物體散發(fā)的熱量通過熱量回收裝置重新導(dǎo)入被加熱物體的加 熱區(qū)域內(nèi)，并作用于,皮加熱物體上。
6. —種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的加熱裝置，包括熱源裝置(IO)、 覆蓋在被加熱物體(100 )上的發(fā)熱元件(20 )以及控制發(fā)熱元件(20)工作的控制裝置(30);其特征在于所迷熱源裝置(IO) 為兩種以上加熱裝置構(gòu)成的組合式熱源裝置。
7. 根據(jù)杈利要求6述的加熱裝置，其特征在于所述組合式熱源裝 置(10)為熱泵裝置(11)與高頻電磁波加熱裝置(12)或低于 80V電壓的低電壓加熱裝置(13)的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置，其特征在于所述組合式熱源 裝置(10)為熱泵裝置(11)和高頻電磁波加熱裝置(12)以及 低電壓加熱裝置(13)的三者組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的加熱裝置，其特征在于所 述在發(fā)熱元件(20)的外面包覆保溫材料(30)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的加熱裝置，其特征在于所 述在發(fā)熱元件(10)的外圍設(shè)有余熱回收裝置(40)，該余熱回收 裝置(40)的入口 (41)設(shè)在被加熱物體(100)的熱量發(fā)散處， 而出口 (42)則設(shè)在被加熱物體(100)的加熱區(qū)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的加熱裝置，其特征在于所述低電壓 加熱裝置(13)的發(fā)熱元件(23)為電阻加熱元件，該電阻加熱 元件的斷面面積不小于3咖2。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的加熱裝置，其特征在于所述熱泵裝 置(11 )的發(fā)熱元件之冷凝器(21 )通過管路連通被加熱物體(100 ) 的加熱區(qū)。
全文摘要
一種加工設(shè)備的節(jié)能加熱方法及裝置，包括熱源裝置(10)、發(fā)熱元件(20)以及控制裝置(30)；所述熱源裝置(10)為熱泵裝置(11)與高頻電磁波加熱裝置(12)或低于80V電壓的低電壓加熱裝置(13)的組合；或者上述三者組合。將被加熱物體的加熱過程分成若干加熱溫度段，控制裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)置的控制程序，在不同的加熱段中采用組合熱源中的不同加熱方式。所述在發(fā)熱元件(20)的外面包覆保溫材料(30)以及設(shè)有余熱回收裝置(40)?？梢該P長避短，充分利用上述三種加熱技術(shù)的高效能段，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。采用上述的保溫和余熱回收技術(shù)，可以進一步提高節(jié)能效果。
文檔編號H05B11/00GK101098573SQ20061010120
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者棟 楊 申請人:棟 楊