[发明专利]一种基于电磁感应的混流式管道加热器

说明书

本发明涉及一种基于电磁感应的混流式管道加热器，包括进水口、混流式叶轮、加热励磁线圈、绝缘励磁线圈架、接线口、聚四氟机械密封、耐高温轴承、空间导叶、导热肋片、齿形联轴器、电机、出水口、电机散热肋片、保温层。本发明基于电磁感应原理生热，热效率极高，利用混流式叶轮实现热流体的混合，在承担主动运输功能的同时，可实现部分湍流传热，提高传热系数，同时利用多肋片导热，传热面积大，温升速度快。本发明可广泛应用于水、重油，沥青，清油等液体的预先加热的场合。

技术领域

本发明涉及一种混流式管道加热器，特别涉及一种基于电磁感应原理高热效率的管道加热器。

背景技术

管道加热器是一种对物质预先加热的节能设备，它安装在物质设备之前，实现对物质直接加温，使其在高温中循环加热作用，最终达到节约能源的目的。它广泛应用于重油，沥青，清油等燃料油的预先加热的场合。

目前管道加热器主要采用两种加热模式：一种是采用管道加热器内部的法兰式管状电热元件倒插在管道加热器中的反应釜夹套中加热导热油，将管道加热器中的热能传输给管道加热器内部反应釜中的化工原料。还有一种方式是直接在管道加热器中的反应釜中插入管道加热器中的管状电热元件或在管道加热器的壁四周均匀分布电热管。这种模式称为管道加热器的内热式。

电磁加热是目前最先进、发热效率最高的加热方式之一。其发热原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所以热转化率特别高，最高可达到95％，是一种直接加热的方式。

另一方面，目前市场上的管道加热器主要还是采用流体被动运输的方式，流体在管道加热器中会有一定的压力和动能损失，而且其加热方式也主要是流体的层流换热，不能使得冷热流体充分混合，加热速率相对较慢。

现有专利号CN204648634U，名称“电磁管道加热器”提出将电磁线圈布置在保温壳体内表面、中空管道外表面，通过加热铁管以加热流经铁管中的流体。该方案仍然存在以下问题：其一，该专利采用简单的流体通过加热壁面加热，受热面单一，且不能使得冷热流体充分混合，加热速率慢。其二，流体流经内筒壁面时会有较大的机械能损失，流体出口压力、速率都有下降。

经检索,目前尚无关于既可使液体充分混合加热,又可承担主动运输功能的电磁管道加热器相关专利或文献的公开。

发明内容

针对目前管道加热器加热速率慢，流体机械能损失大，液体不能均匀加热等缺陷，本发明提供了“一种基于电磁感应的混流式管道加热器”。其加热面积大，冷热流体混合充分，加热速率快，且可承担主动运输功能，解决机械能损失问题。

本发明的主要目的是增快加热速率，实现流体均匀加热和主动运输功能，通过以下技术方案来实现：

一种基于电磁感应的混流式管道加热器，包括进水口、混流式叶轮、加热励磁线圈、绝缘励磁线圈架、空间导叶、导热肋片、齿形联轴器、电机、出水口和电机散热肋片；在管道加热器的进水口和出水口之间内置有液体驱动装置，液体驱动装置包括串联连接的混流式叶轮、空间导叶、齿形联轴器和电机，齿形联轴器上设有导热肋片，电机上相连有电机散热肋片；液体驱动装置内部装有多个加热装置，所述加热装置包括绝缘励磁线圈架以及安装在绝缘励磁线圈架内的加热励磁线圈，多个加热装置分布于混流式叶轮后盖板内表面、空间导叶轮毂内表面、导热肋片轮毂内表面。

所述加热励磁线圈采用多股小口径铜线圈空心捆扎而成，以克服电磁感应的趋肤效应。

所述混流式叶轮的叶片数为6-7片，叶轮转速590-960r/min。叶轮旋转做功带动流体充分混合。

空间导叶的叶片数比混流式叶轮叶片数多1片，为7-8片。