[发明专利]一种电磁加热装置及加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁加热装置，以及使用该电磁加热装置的加热系统，属于电磁加热技术领域。

背景技术

大规模工业生产离不开加热处理，如医药化工行业中，对液体进行加热以提取有效成分或发生反应，对气体反应原料进行预热以及对半成品进行加热烘焙等。大型加热装置一般采用蒸汽或导热油作换热介质，除了加热装置本体外，蒸汽加热装置和导热油加热装置还需配置燃料储存系统、锅炉、蒸汽或导热油循环系统、废物处理系统等，同时还需配备后期维护人员，这使得以蒸汽或导热油作为换热介质的加热装置不仅设备投入成本高，而且矿物燃料燃烧产生的温室气体和粉尘对环境造成了污染。近年来，中国不少地区的雾霾天气，究其原因正是由于大量矿物燃料燃烧产生的粉尘造成的，2014年，中国从国家层面提出了通过“减压燃煤、严格控车、调整产业、强化管理、联防联控、依法治理”来严控PM2.5指数、防治雾霾污染的要求，而减少燃料燃烧所产生的粉尘量正是制霾防霾的重要一环。

为了降低燃料燃烧对环境的污染，减少雾霾的形成，有研究者对加热装置进行了改进，如中国专利文献CN201982385U公开了一种用于真空系统中的油扩散泵加热装置，包括依次相接的励磁线圈、高频电源和控制器，励磁线圈的外侧设置有上部敞开的磁屏蔽外壳，其利用电磁感应方式，直接在底板内产生涡流，最终实现加热扩散泵油的目的。

上述电磁加热装置直接通过电磁涡流产热，无需燃烧燃料来加热蒸汽或导热油，因此节约了成本、降低了对环境的污染；但是，由于工业系统对容器的耐压性要求很高，同时需要很高的加热温度，采用上述电磁加热装置高温加热耐压容器内的原料时，产生涡流的容器器壁容易发生局部机械损坏和材料疲劳，造成容器器壁的耐压性降低甚至泄露，影响工业使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是工业系统对容器的耐压性和加热温度要求高，现有电磁加热装置高温加热耐压容器内的原料时，产生涡流的容器器壁容易发生局部机械损坏和材料疲劳，使得容器器壁的耐压性降低甚至泄露；进而提出一种耐压容器器壁不易损坏的的电磁加热装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电磁加热装置，包括，

电磁感应线圈；

控制系统，与所述电磁感应线圈相连通，用于为所述电磁感应线圈提供电力；

用于容纳被加热物的加热腔，靠近所述电磁感应线圈设置；

所述加热腔靠近所述电磁感应线圈的器壁由内、外两层器壁连接组成，其中，内层器壁为防腐传热层，外层器壁为受磁发热层；

还包括电磁波导体层，设置于所述电磁感应线圈和受磁发热层之间；

所述电磁波导体层和受磁发热层之间的空隙密封形成真空隔层。

所述电磁波导体层的厚度、真空隔层的厚度、受磁发热层和防腐传热层的厚度比为（1-20）：（5-10）：（5-50）：（1-10）。

所述真空隔层的厚度为5-10mm。

所述电磁感应线圈贴紧所述电磁波导体层设置。

所述加热腔为管状，所述加热腔沿垂直于管轴方向的截面为圆形、椭圆形或矩形。

所述真空隔层和电磁波导体层均成型为管状，依次套置在所述加热腔的外部；所述电磁感应线圈围绕所述电磁波导体层的管体外部设置。

管状真空隔层的端部设置有连接法兰，所述连接法兰上开设有可启闭地与所述真空隔层内部相连通的抽气口。

所述控制系统的电力输出频率为5-2400kW。

所述防腐传热层为钛钼镍合金。

所述受磁发热层为碳素钢、碳素钢不锈钢复合材、碳素钢钛复合材、碳素钢钼复合材、碳素钢镍复合材或碳素钢钛钼镍复合材。

所述电磁波导体层为陶瓷、特种玻璃或聚四氟乙烯；所述电磁感应线圈的包层材料为云母或石棉；还包括靠近所述电磁感应线圈设置的风冷设备。

使用所述电磁加热装置的加热系统，由多个电磁加热装置并联组成。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本发明所述的电磁加热装置，包括电磁感应线圈；控制系统，与所述电磁感应线圈相连通，用于为所述电磁感应线圈提供电力；用于容纳被加热物的加热腔，靠近所述电磁感应线圈设置；所述加热腔靠近所述电磁感应线圈的器壁由内、外两层器壁连接组成，其中，内层器壁为防腐传热层，外层器壁为受磁发热层；还包括电磁波导体层，设置于所述电磁感应线圈和受磁发热层之间；所述电磁波导体层和受磁发热层之间的空隙密封形成真空隔层。