[发明专利]基于双层铁管结构的电磁感应加热装置及运行方法

说明书

基于双层铁管结构的电磁感应加热装置及运行方法，该加热装置的内部设有形成第一空腔的内层铁管，内层铁管的外壁包裹有保温棉层，保温棉层的外层缠绕有高频绕组线圈层，高频绕组线圈层的外层包覆有绝缘层，绝缘层的外层设有外层铁管，绝缘层与外层铁管形成第二空腔；外层铁管的两端分别设有上端盖和下端盖，第一空腔的上端盖和下端盖处分别连接有与该加热装置外界相连通的第一出水管道和第一进水管道，第二空腔的上端盖和下端盖处分别连接有与该加热装置外界相连通的第二出水管道和第二进水管道；与高频绕组线圈层对应的下端盖表面设有引线孔，高频绕组线圈层的绕线从引线孔引出并连接电源。

技术领域

本发明属于能量储存技术领域，具体涉及基于双层铁管结构的电磁感应加热装置及运行方法。

背景技术

在我国北方，冬季寒冷，供暖在每家每户中必不可少，由于传统的锅炉取暖方式以燃煤为主，环境污染严重。随着国内风电、光电规模逐渐加大，弃风弃光问题严重，清洁能源得不到及时消纳而浪费。热储能技术是将其他形式能量转换为热能，在有需求时输出热能，在不用时存储热能的技术，它可以用来解决风能和太阳能等能源系统使用过程中的不可持续问题。因此电磁感应加热技术凭着加热温度高、速率快、电热转换效率高、利用清洁能源、对环境污染小、能实现自动控制等众多优点应用于水加热是大势所趋，其可以消纳光电、风电等清洁能源用于供暖和储能，有巨大的应用前景。将风能和太阳能等清洁能源经加热装置变成热能来进行供暖是当下乃至未来供暖的一种重要形式，为在北部城市传统的冬季燃煤供热业提供了新的方法。感应加热又可称为电磁感应加热，基于高频(10-15KHz)的交变磁场的作用，靠感应线圈把电能传递给要加热的金属，在被加热工件内部产生感应涡流，依靠涡流的能量达到加热目的。感应加热与传统加热技术(烧油、烧气、烧煤)比较，传统加热方式基本上是通过热辐射进行加热，易造成被加热工件表面氧化，且利用率低、能耗大、大气环境污染严重；而感应加热是从被加热工件内部热传导进行加热，符合新时代绿色高效节能的加热方法，同时具有下列显著优点：(1)属于非接触式加热，被加热零件在加热过程中不易渗入杂质；(2)易于实现高功率密度，加热速度快，效率高，能耗小；(3)加热温度由工件表面向内部传导或渗透；

(4)温度容易控制、便于实现加热过程的自动化。由于感应加热拥有以上特点，使感应加热完全满足现代化生产的满足，这些优势使环境和劳动条件极大改善、人力节省和生产占地减少等；因此电磁感应加热已广泛应用于各个领域，尤其是在机械制造、冶金、生活等方面。为此，需要提出基于双层铁管结构的电磁感应加热装置及运行方法，且感应加热装置的各部件局部温升在合理范围内，保障电磁感应加热装置安全可靠地运行。并提供了一种有效的利用、存储风能及太阳能的方法，其经济效益优于先前的燃煤锅炉，因此成为了供暖加热系统的一种先进技术。

发明内容

发明目的：针对电磁感应加热装置单层铁管结构加热效果受热不均匀以及加热效率低的问题。

技术方案：基于双层铁管结构的电磁感应加热装置及运行方法，该加热装置的内部设有形成第一空腔的内层铁管，内层铁管的外壁包裹有保温棉层，保温棉层的外层缠绕有高频绕组线圈层，高频绕组线圈层的外层包覆有绝缘层，绝缘层的外层设有外层铁管，绝缘层与外层铁管形成第二空腔；所述外层铁管的两端分别设有上端盖和下端盖，第一空腔的上端盖和下端盖处分别连接有与该加热装置外界相连通的第一出水管道和第一进水管道，第二空腔的上端盖和下端盖处分别连接有与该加热装置外界相连通的第二出水管道和第二进水管道；与高频绕组线圈层对应的下端盖表面设有引线孔，高频绕组线圈层的绕线从引线孔引出并连接电源。

所述内层铁管与外层铁管的长度均大于高频绕组线圈层的长度。

所述绝缘层的材质为PVC。

所述上端盖和下端盖与内层铁管、保温棉层、高频绕组线圈层、绝缘层和外层铁管的接触处均设有密封圈。

所述下端盖的四角分别设有固定螺纹孔。