[发明专利]一种大流量纯净空气加热器

说明书

本发明公开了一种大流量纯净空气加热器，包括加热芯体、感应线圈、隔热壳体、外壳体、冷却水系统，所述加热芯体设置于所述大流量纯净空气加热器的中间位置，所述加热芯体外部包裹所述隔热壳体，所述隔热壳体外部缠绕所述感应线圈，所述感应线圈内部连接所述冷却水系统，所述加热芯体、所述感应线圈、所述隔热壳体以及所述冷却水系统放置于所述外壳体内。本发明的大流量纯净空气加热器能够大大降低高温大流量的纯净空气的生产成本，提高试验效率。

技术领域

本发明属于空气加热技术领域，尤其涉及一种大流量纯净空气加热器。

背景技术

目前许多场合都需要用到高温大流量的纯净空气，比如高超声速风洞的研制、飞行器模拟试验、发动机燃烧室模拟试验等。在高超声速风洞的试验段马赫数范围约为5～14，由于空气进入喷管加速膨胀，气流的温度迅速下降，在试验段内会发生凝结，形成气液两相流，这是风洞试验不允许的，因此为了延迟或消除凝结，可以通过空气加热器提高稳定段的空气温度。在发动机燃烧室的模拟试验中，也需要用到高温大流量空气来模拟真实的燃烧室环境。

目前传统的大流量气体加热技术主要有电弧加热、燃烧加热、电阻加热等。电弧加热器通过高压直流电弧的辐射、传导和对流综合传热的能量添加来产生高温气流，加热能力可达到3000K以上，但存在NOx、电极污染和流动不均匀性等问题。燃烧加热器将空气、氧气和燃料(氢或碳氢燃料)的高温燃烧产物作为风洞试验气体，最高可以提供马赫数20左右的模拟能力，但伴随产生相当比例的水蒸气、CO₂及一些非平衡污染组分。电阻加热器通过大功率电阻元件的发热来加热气流，可以产生纯净试验空气，但常规材料难以模拟马赫数5以上的条件，而且加热温度低(不高于1100K)，反复升温易导致电阻丝脆断，降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种大流量纯净空气加热器，解决现有空气加热技术效率低、温度低、易对纯净空气造成污染等问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种大流量纯净空气加热器，包括加热芯体、感应线圈、隔热壳体、外壳体、冷却水系统，所述加热芯体设置于所述大流量纯净空气加热器的中间位置，所述加热芯体外部包裹所述隔热壳体，所述隔热壳体外部缠绕所述感应线圈，所述感应线圈内部连接所述冷却水系统，所述加热芯体、所述感应线圈、所述隔热壳体以及所述冷却水系统放置于所述外壳体内。

优选地，所述加热芯体内部设置有空气流道，待加热的空气通过所述空气流道流过所述加热芯体。

优选地，所述感应线圈为中空结构。

优选地，所述中空结构的内部流过来自所述冷却水系统的冷却水。

优选地，所述加热芯体为感磁性材料。

优选地，所述加热芯体为高温合金材料。

优选地，所述外壳体为非感磁性材料。

优选地，所述隔热壳体为耐高温隔热材料。

优选地，所述感应线圈与变频电源连接。

优选地，所述冷却水系统分两路，一路流经所述变频电源，一路进入所述感应线圈。

本发明实施例的大流量纯净空气加热器能够大大降低高温大流量的纯净空气的生产成本，提高试验效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例的大流量纯净空气加热器的结构示意图。

图2是图1中的加热芯体的结构示意图。

具体实施方式