[发明专利]加压填充床气体电加热装置及使用方法

说明书

技术领域

 本发明属于适用于电加热领域，涉及一种气体加热装置，具体地涉及一种加压填充床式气体电加热装置。

本发明还涉及上述装置的使用方法。

背景技术

高温气体在许多领域如冶金炼钢、工业干燥及实验室高温气化研究过程中都有广泛的应用基础。利用电流通过导体产生的热效应来加热气体是目前提高气体温度所普遍采用的方法。在实际使用过程中合金电热体由于具有加工容易、价格低廉等特点应用较广，多被加工成电热丝、电热线圈等形式，但存在使用温度低，易烧坏触电等问题。同时传统加热器单位面积换热效率不高也影响了出口温度的提高。而在空间一定的条件下增大换热面积是有限的，特别是气体在一定流量和气速条件下，电热体附近局部高温气体通过对流换热带动整体气体温度升高将需要更多的时间，这些因素都限制了气体平均加热温度的进一步提高。目前市场上的气体电加热装置加热最高温度在800℃左右。

此外电加热装置通常加热的对象只是常压下的气体，而且大部分种类的气体对电热体等材料的正常使用都有很大的影响，因而使气体电加热装置的应用范围受到了很大限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构更为合理的加压填充床式气体电加热装置。

本发明的又一目的在于提供上述装置的使用方法。

为实现上述目的，本发明提供的加压填充床式气体电加热装置，主要包括：

一炉膛，其一端为气体入口，另一端为气体出口；

炉膛内安装有炉管，炉管的一端口通过平衡口与炉膛相通，该平衡口处对应地安装有一保护气体入口；该炉管的另一端与气体出口相通；

该炉管内装有耐高温的小粒径填充物；

该炉膛内安装有加热体；

该炉膛外侧设有保温衬里；

保温衬里外侧为壳体。

本发明所述的加压填充床式气体电加热装置中，进一步优选的技术方案或技术特征是：

加热体的热端位于炉膛内，冷端埋在保温衬里内，加热体是沿炉膛的长度方向间隔地安装两根加热体并水平对称且垂直布置在炉管两侧，相邻两层加热体之间为控温区。

所述的加热体优选为电加热。

所述的加热体优选为硅钼棒或硅碳棒电热体。

所述的小粒径填充物的粒径与炉管直径比优选为1：13-18。

所述的小粒径填充物优选为刚玉材质。

沿炉膛长度方向可间隔地安装有热电偶。

本发明还提供的上述加压填充床式气体电加热装置的使用方法，包括以下步骤：

1）将炉管内填充满耐高温的小粒径填充物，形成填充床； 

2）启动电热体升温，加热整个炉体，保持炉体温度均匀地达到反应要求的温度；

3）设定出口的工作压力，将保护气体（惰性气体）通入炉膛内；

4）炉管内压力达到反应要求的温度并稳定后，往炉管通入需要加热的气体。

本发明的效果是，能加热多种气体，提高换热效率，使加热气体出口温度达1000℃以上，同时可加热加压气体，技术方案简易可行、维护方便、实施成本低。

附图说明

图1是本发明的加压填充床气体电加热装置的剖面图；

图2是本发明的加压填充床气体电加热装置电热体布置剖面图。

 

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1-2，一种加压填充床式气体电加热装置，该装置包括：

一炉膛8，其一端为气体入口1，另一端为气体出口6；

炉膛8内安装有炉管4，炉管4的一端口通过平衡口11与炉膛8相通，该平衡口8处对应地安装有一保护气体入口3；该炉管4的另一端与气体出口6相通；

该炉管4内装有耐高温的小粒径填充物；

该炉膛4内安装有加热体9；

该炉膛4外侧设有保温衬里2；

保温衬里2外侧为壳体10。

实施例2，实施例1所述的加压填充床式气体电加热装置中：加热体9的热端位于炉膛内，冷端埋在保温衬里2内，加热体9是沿炉膛的长度方向间隔地安装两根加热体9并水平对称且垂直布置在炉管4两侧，相邻两层加热体9之间为控温区。

实施例3，实施例1或2所述的加压填充床式气体电加热装置中：加热体9为电加热。

实施例4，实施例3所述的加压填充床式气体电加热装置中：加热体9为硅钼棒或硅碳棒电热体。