[发明专利]矿井管道内使用的高温型加热器

说明书

本发明的矿井管道内使用的高温型加热器，包括外壳、进气管、加热棒、接线腔传感器、隔板、换气孔、螺旋扰流板、出气管、加热腔传感器、加热腔、接线腔、控制器；进气管安装在外壳一端，出气管安装在外壳的另一端；外壳内安装有隔板，用于将外壳内部分割为接线腔和加热腔，螺旋扰流板安装在加热腔内，接线腔传感器安装在接线腔内；加热棒发热部分位于螺旋扰流板附近；加热腔传感器的探头在加热腔内；进气管上有若干个换气孔，换气孔位于隔板和螺旋扰流板之间；控制器连接在接线腔传感器、加热腔传感器、加热棒上。本发明热导率高，采用传导对流方式加热，加热均匀精确；采用自控系统，可以精确控温；应用于外部高温环境情况下的特殊环境使用。

技术领域

本发明涉及一种矿井管道内使用的高温型加热器，本发明属于煤层气开发领域。

背景技术

煤层中伴生发育有大量的甲烷气体，甲烷气体是造成煤炭开发过程中重大事故的主要原因之一，而甲烷气体是一种清洁能源，充分燃烧后只生成二氧化碳和水，不会产生氮、硫的氧化物。如果能够在煤层开发前将其中蕴含的甲烷气体提前采出，一方面可以降低重大事故发生的几率，另一方面可以获取煤层伴生甲烷开发的经济效益。

煤层加热是实现煤层伴生甲烷开发的重要手段，加热后的煤层将会释放甲烷，释放的甲烷在高温下体积膨胀，提高了采出效果。目前还没有一种针对煤层伴生甲烷开发的高温、小型加热器，常规的小型加热器一般是用于煤矿等矿井巷道内取暖使用，作用在于防止结冰，加热温度较低，无法达到所需的800℃以上的加热需求；而大型的加热器受矿井尺寸限制，无法顺利置入煤矿矿井中，不适用于提前开发煤层伴生甲烷。因此，本发明的目的就是提供一种能够实现800℃加热温度的矿井管道内使用的高温型加热器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种矿井管道内使用的高温型加热器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：矿井管道内使用的高温型加热器，包括外壳、进气管、加热棒、接线腔传感器、隔板、换气孔、螺旋扰流板、出气管、加热腔传感器、加热腔、接线腔、控制器。进气管安装在外壳一端，其长度方向贯穿整个螺旋扰流板，出气管安装在外壳的另一端；外壳内安装有隔板，用于将外壳内部分割为接线腔和加热腔，螺旋扰流板安装在加热腔内，接线腔传感器安装在接线腔内；加热棒贯穿接线腔，半贯穿加热腔，但是其发热部分位于螺旋扰流板附近；加热腔传感器贯穿接线腔，半贯穿加热腔，但是其探头在加热腔内，用于检测加热腔的温度；进气管上有若干个换气孔，换气孔位于隔板和螺旋扰流板之间；控制器连接在接线腔传感器、加热腔传感器、加热棒上，用于检测和控制温度、加热功率。

进一步的，所述螺旋扰流板环绕在进气管上，通过延长流入空气在加热腔内的运动距离、运动时间增加加热效率。

进一步的，所述加热腔传感器的探头位于螺旋扰流板末端，用于监测加热结束后的空气温度。

进一步的，所述加热棒末端与螺旋扰流板末端平齐，以便充分对流入空气进行加热。

进一步的，所述控制器将监测到的温度值进行处理，动态调整加热棒的加热功率，使得加热后的空气温度稳定在所需范围内。

本发明的有益效果：(1)热导率高，采用传导对流方式加热，加热均匀精确，能源利用率高；(2)采用自控系统，可以精确控温；(3)应用于外部高温环境情况下的特殊环境使用。

附图说明

图1是矿井管道内使用的高温型加热器A-A剖面；

图2是矿井管道内使用的高温型加热器B-B剖面；

图中所示：1-外壳、2-进气管、3-加热棒、4-接线腔传感器、5-隔板、6-换气孔、7-螺旋扰流板、8-出气管、9-加热腔传感器、10-加热腔、11-接线腔、12-控制器。

具体实施方式