[发明专利]一种加热大流量空气的组合感应加热系统

权利要求书

1.一种加热大流量空气的组合感应加热系统，其特征在于：包括低温加热器、中温加热器、高温加热器、计算机控制系统、低温加热电源、中温加热电源、直流高温加热电源和高频感应加热电源，所述低温加热器、中温加热器和高温加热器依次安装在空气管道上，并且彼此之间安装有高温阀门，计算机控制系统经由所述低温加热电源和所述中温加热电源分别控制所述低温加热器和中温加热器进行工作，并经由所述直流高温加热电源和所述高频感应加热电源控制高温加热器进行工作，所述高温加热器包括多个高温单体加热单元，所述高温单体加热单元是由氧化锆质复合材料构成的内部封闭有铁金属的管状发热体，在其外壁上设置有感应加热器；

所述低温加热器和所述中温加热器采用金属加热器；

所述感应加热器的感应线圈通水冷却；

多个所述高温单体加热单元安装在具有耐火材料内衬的管道内部，沿管道轴线排列，借助高频感应电缆和直流加热电缆通过管道两侧的法兰分别与外部的所述高频感应加热电源和所述直流高温加热电源连接；

所述管状发热体的两端设置有用于连接直流加热电缆的直流电极；

其中，高温加热器由氧化锆质复合材料、感应加热器形成的高温单体加热单元共同组成的加热器模块；

感应线圈通水冷却，通过水电缆与外部直流加热电源连接；

沿低温加热器段和中温加热器段壁面的轴向方向均安装有测温传感器，测温传感器量程根据不同温度范围选择，高温加热器段沿轴向安装有红外非接触式测温传感器，传感器测量得到得温度数据传给计算机控制系统；

各段之间的阀门均为电动高温阀门，均由计算机控制系统控制开启和关闭；

根据加热空气的流量和温度通过计算选择合适的低温、中温和高温加热器的功率、尺寸和规格；

系统启动时，计算机控制系统先将低温加热器上游和中温加热器之间的电动阀门关闭，然后将低温加热器电源打开，对低温段升温，将管道内温度整体升至800K，打开低温加热器和中温加热器之间的电动阀门，待低温段和中温段温度平衡后关掉二者之间的电动阀门；开启中温加热器对中温段进行加热，将中温段管道内温度整体升至1000K-1200K后，将中温段下游电动阀门开启，中温段的热气流入高温段并将高温段温度升高，待温度平衡后，启动高温段加热电源对高温单体加热单元供电；若加热体由于温度低不能启动，则先启动高温加热器的感应加热器，将高温单体加热单元内部的铁熔化并达到1500摄氏度后关闭感应加热器，然后启动给加热体供电的直流加热电源；同时顺序将低温段上游电动阀门打开，将低温段和中温段之间电动阀门打开，并从管道上游注入一定流量的冷气流，保持管道内具有一定的气体流动，防止下游的高温区反向流动从而损坏上游加热器；

保持低温加热器、中温加热器和高温加热器同时开启状态，并逐渐加大到设计功率运行，各区域的加热器稳定运行后，逐渐加大上游冷气流的供应量直至工作状态，整个冷气流分别经过低温段、中温段和高温段组合加热的缓慢升温过程以避免由于温差过大对管道和加热器带来的热冲击。