[发明专利]自适应海拔高度的电加热监测换热器建压升温装置及方法

权利要求书

1.自适应海拔高度的电加热监测换热器建压升温装置，其特征在于：包括保压装置，所述保压装置包括U形的建压管，建压管的一端连接防溢水装置，建压管的另一端连接水箱，水箱的底部设有加热管；

所述建压管由管A、管B及管C依次连接构成U形结构，且管A的长度小于管C的长度，管A、管B及管C的管径均相同；

所述管A的自由端为建压管水箱端，且建压管水箱端从水箱底部伸入水箱内，管A的建压管水箱端伸出水箱的液面，管C的自由管为建压管大气端，且管C的建压管大气端与防溢水装置连通；

所述防溢水装置为中空圆柱状结构，防溢水装置的内径大于管C的内径，防溢水装置的底部中心处开设有与管C的建压管大气端连通的通孔，管C的建压管大气端从所述通孔伸进防溢水装置内。

2.根据权利要求1所述的自适应海拔高度的电加热监测换热器建压升温装置，其特征在于：所述水箱上设有最高水位刻度N和最低水位刻度M，所述建压管水箱端伸入水箱的最高水位刻度N以上，所述加热管位于水箱的最低水位刻度M以下。

3.根据权利要求2所述的自适应海拔高度的电加热监测换热器建压升温装置的升温方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1，已知大气压力与海拔高度之间的关系，如下公式(1)所示：

P₁＝P₀-11.202H_e (1)；

式中：P₀为标准大气压，Pa；H_e为海拔高度，m；P₁为当地大气压，Pa；

步骤2，已知水的沸点温度与大气压力之间满足如下公式(2)所示关系：

式中，T为水的沸点，℃；

步骤3，已知，防溢水装置的直径记为d₁，建压管中管A、管B及管C直径记为d₂，防溢水装置高度记为L₄，建压管的管A、管B及管C的长度分别记为L₁、L₂及L₃；防溢水装置的容积与建压管的水体体系存在如下关系：

步骤4，正常工作时，建压管内充满水体，水箱内最高水位刻度N上方设有换热腔，换热腔压力记为P₂，Pa；当设备所在地区水的沸点低于要求的蒸汽温度下限时，表面当地大气压P₁较小，通过加热管将水箱内的纯净水转换为水蒸气，使得换热腔压力P₂升高，从而使管A的管道内水位下降，管C的管道内水位上升，管A与管C管道内的水位差记为H，m，在稳定工况下满足如下关系：

P₂＝P₁+γH (4)；

式中：γ为水的容重，N/m³；

由式(4)可知，保压装置使换热腔的压力P₂大于设备所在地区大气压力P₁，其差值为γH，可见，随着海拔的升高，为达到设定温度，随着加热管的加热水位差H会自动增加，从而增加换热腔的压力P₂、提升换热腔温度，使换热腔温度满足要求。