[发明专利]一种加热装置

说明书

本发明涉及流体加热技术领域，尤其涉及一种加热装置，其包括外壳体、内壳体和加热组件，其中，内壳体设置在外壳体内，内壳体内设置有加热腔，高压介质流经加热腔，外壳体和内壳体之间设置有压力缓冲腔，压力缓冲腔内容置有压力缓冲介质，压力缓冲介质对内壳体的压力小于高压介质对内壳体的压力，加热组件设置在加热腔内，加热组件用于加热高压介质。该加热装置能够保证加热高压介质的安全性，且整体的重量较轻。

技术领域

本发明涉及流体加热技术领域，尤其涉及一种加热装置。

背景技术

物质的压力和温度同时超过它的临界压力和临界温度的状态为超临界状态。超临界状态下的流体称为超临界流体，其各方面的性能与常态下的物质有很大差异。例如超临界流体的密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近，超临界流体的粘度比液体小，但扩散速度比液体快约两个数量级，所以超临界流体具有较好的流动性和传递性能。

随着对超临界流体的研究越来越深入，对介质进行升压升温的需求日益增加。目前对高压介质进行加热的装置一般都会设置两层壳体，即外壳体和内壳体，内壳体内设置加热腔，即内壳体需要承受内部的高温。同时，这类加热装置还需要承受高压介质的压力，目前加热装置的承压设计分为两种，一种是单独依靠内壳体承压，即内壳体需要同时承受高温高压，由于在高温下，壳体的承压性能会降低，所以这一类加热装置存在内壳体抗压安全问题。另一种是单独依靠外壳体承压，即内壳体只耐温不耐压，外壳体只耐压不耐温，这类加热装置为了提高外壳体的抗压能力，外壳体的壁厚会设置的很大，再加上外壳体的尺寸大，就会导致外壳体的重量过大，从而使加热装置整体的重量过大，造成材料耗损，导致成本较高，且存在不便于运输、安装、维护等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热装置，能够保证对高压介质进行加热的安全性，且能保证加热装置整体的重量较轻。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种加热装置，包括：

外壳体；

内壳体，所述内壳体设置在所述外壳体内，所述内壳体内设置有加热腔，高压介质流经所述加热腔，所述外壳体和所述内壳体之间设置有压力缓冲腔，所述压力缓冲腔内容置有压力缓冲介质，所述压力缓冲介质对所述内壳体的压力小于所述高压介质对所述内壳体的压力；

加热组件，所述加热组件设置在所述加热腔内，所述加热组件用于加热所述高压介质。

可选地，所述加热组件包括多个依次排列的第一加热元件，所述高压介质沿所述第一加热元件的表面流动。

可选地，所述加热装置还包括支撑轴，所述支撑轴穿过所述加热腔，所述支撑轴与所述内壳体固定连接，所述第一加热元件固定设置在所述支撑轴上。

可选地，所述内壳体包括内壳筒体，所述加热组件还包括多个第二加热元件，所述第二加热元件周向环设在所述内壳筒体的内壁上，且所述第二加热元件向所述第一加热元件的轴线处延伸，以置于相邻的两个所述第一加热元件的空隙处，所述第二加热元件与所述第一加热元件间隔设置。

可选地，所述内壳体还包括设置在所述内壳筒体两端的内壳端面，两端的所述内壳端面处分别设置有供所述高压介质流入和流出所述加热腔的通路，所述加热组件还包括两个第三加热元件，所述第三加热元件环设在所述内壳筒体和所述内壳端面的连接处以加热刚流入和即将流出所述加热腔的所述高压介质。

可选地，所述压力缓冲介质对所述内壳体的压力相当于所述高压介质对所述内壳体的压力的10％-50％。

可选地，所述加热装置包括压力安全组件，所述压力安全组件能够检测并控制所述压力缓冲腔内的压力。

可选地，所述压力安全组件包括：

入口阀，所述外壳体上设置有缓冲介质入口和缓冲介质出口，所述入口阀设置在与所述缓冲介质入口连通的上游管路上；