一種管式加熱爐的製作方法
2023-04-23 04:56:46 1
專利名稱：一種管式加熱爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電加熱爐，具體涉及一種管式加熱爐。
背景技術：
現有的管式電加熱爐1主要使用電熱絲加熱爐膛內的物料，由於爐膛、電熱絲8與 爐管2之間存在溫差，電熱絲通過熱輻射，對流等傳遞熱量對物料進行加熱，如圖3、圖4所 示。由於電熱絲加熱與爐管之間一般相距IOcm左右的間距，存在熱阻，且擴大了爐膛熱容， 浪費了部分電能；再由於電熱絲會燒損，維護麻煩，支撐電熱絲的瓷管也容易彎曲斷裂；再 有電熱絲的出線口是電爐熱能逸出的主要通道之一，而且電熱絲的引出線存在功率損耗； 還有先有爐膛的結構複雜，體積大，運輸困難。因此有必要對現有的電加熱爐的結構進行改 進。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的缺陷，設計一種體積小、物料溫控 精度高、簡化爐膛結構及省電的管式加熱爐。為實現上述目的，本實用新型的技術方案是設計一種管式加熱爐，其特徵在於，所 述加熱爐包括爐體，所述爐體內設有爐管，所述爐管與電源轉換電路的輸出端連接，所述 電源轉換電路的輸入端與電源連接；所述電源轉換電路由整流單元、絕緣柵雙極型電晶體 (IGBT)逆變單元、脈寬調製單元和耦合變壓器組成，所述整流單元為橋式整流電路，其輸入 端與電源連接，所述整流單元的輸出端正極與IGBT逆變單元的集電極連接，負極與發射極 連接，所述IGBT逆變單元為兩個串接在一起的IGBT，兩個IGBT的兩個門級與脈寬調製單元 連接，兩個IGBT的另一個發射極與集電極連接在一起並與耦合變壓器的初級線圈線一端 連接，另一端接負極，所述耦合變壓器的副極線圈的兩端與所述的爐管相連接。優選的技術方案是，所述爐管設置在所述爐體的中部。優選的技術方案還包括，在所述爐體的各面均設有保溫層。優選的技術方案還包括，在所述橋式整流電路的輸出端並連有濾波電容。優選的技術方案還包括，上面所述電源為三相電源，也可以是單相電源，在所述電 源與電源轉換電路之間設有開關。優選的技術方案還包括，電源轉換電路為可控矽移相調壓器，用於控制工頻變壓 器代替。本實用新型的優點和有益效果在於該管式加熱爐具有體積小、對被加熱物料溫 控精度高、爐膛結構簡單並可節省電能。
圖1是本實用新型管式加熱爐結構示意圖；圖2是本圖1中電源轉換電路的原理圖；[0013]圖3是本現有管式加熱爐的結構示意圖；圖4是本現有管式加熱爐的電路。圖中1、爐體；2、爐管；3、電源轉換電路；4、整流單元；5、IGBT逆變單元；6、脈寬 調製(PWM)單元；7、耦合變壓器；8、電熱絲。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述。以下實施 例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。如圖1、圖2所示，本實用新型是一種管式加熱爐，該加熱爐包括爐體1，所述爐體 1內設有爐管2，所述爐管2與電源轉換電路3的輸出端連接，所述電源轉換電路3的輸入 端與電源連接；所述電源轉換電路3由整流單元4、絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)逆變單元 5、脈寬調製(PWM)單元6和耦合變壓器7組成，所述整流單元為橋式整流電路，其輸入端 與電源連接，所述整流單元的輸出端正極與IGBT逆變單元的集電極連接，負極與發射極連 接，所述IGBT逆變單元為兩個串接在一起的IGBT，兩個IGBT的兩個門級與脈寬調製單元連 接，兩個IGBT的另一個發射極與集電極連接在一起並與耦合變壓器的初級線圈線一端連 接，另一端接負極，所述耦合變壓器的副極線圈的兩端與所述的爐管相連接。本實用新型優選的實施例是，所述爐管設置在所述爐體的底部。優選的技術方案還包括，在所述爐體的各面均設有保溫層。在所述橋式整流電路 的輸出端並連有濾波電容。所述所述電源採用三相電源，也可以是單相電源，在所述電源與 電源轉換電路之間設有開關。在本實用新型中將爐管2放置在帶保溫層的爐體1中，將三相交流電源連接到電 源轉換電路3上，通過整流單元4的整流濾波，將交流電變成直流電，當爐膛需要加熱時，由 脈寬調製單元6迴路輸出高頻脈衝，該脈衝寬度可根據負載需要其在0-50%周期內調整， 該高頻脈衝觸發IGBT逆變單元5，IGBT逆變單元5的上下橋臂根據觸發方波交替導通，輸 出高頻一次電流，然後經過耦合變壓器7隔離後直接傳送給爐管2，利用爐管的阻抗和交流 感抗加熱爐管，爐管將熱能傳輸給需要加熱的物料。功率表達式為P = I2R ；P 爐管加熱功率；I 爐管上的電流；R 爐管上的電阻。在一些場合電源變換器可以使用可控矽移相調壓，控制工頻變壓器代替。在本實用新型中高頻電源利用爐管2或長形物料的感抗和阻抗對爐管2和物料加 熱，解決了原來直流或工頻電源與爐管或工件阻抗匹配問題，使爐管或導電物料直接發熱， 減少熱能傳輸損耗及傳輸過程損耗。減少電熱絲加熱爐的爐體散熱大，熱能流失大，接線棒 自身發熱及散熱問題，提高電能轉熱能的利用效率。本實用新型所述的管式加熱爐可以是1、不鏽鋼或其它鋼絲固熔熱處理爐；2、各種需要氣氛保護的熱處理爐；3、卡電式加熱系統(工件直接連接高頻電)；4、導熱油爐；5、氣體加熱爐(如氨氣分解爐)；[0030]6、混合流體加熱爐(如苯加氫精緻爐)；7、其它連續介質加熱爐。本實用新型管式加熱爐與現有技術對比如下
權利要求1.一種管式加熱爐，其特徵在於，所述加熱爐包括爐體，所述爐體內設有爐管，所述爐 管與電源轉換電路的輸出端連接，所述電源轉換電路的輸入端與電源連接；所述電源轉換 電路由整流單元、絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)逆變單元、脈寬調製單元和耦合變壓器組 成，所述整流單元為橋式整流電路，其輸入端與電源連接，所述整流單元的輸出端正極與 IGBT逆變單元的集電極連接，負極與發射極連接，所述IGBT逆變單元為兩個串接在一起的 IGBT，兩個IGBT的兩個門級與脈寬調製單元連接，兩個IGBT的另一個發射極與集電極連接 在一起並與耦合變壓器的初級線圈線一端連接，另一端接負極，所述耦合變壓器的副極線 圈的兩端與所述的爐管相連接。
2.如權利要求1所述的管式加熱爐，其特徵在於，所述爐管設置在所述爐體的中部。
3.如權利要求1所述的管式加熱爐，其特徵在於，在所述爐體的各面均設有保溫層。
4.如權利要求1所述的管式加熱爐，其特徵在於，在所述橋式整流電路的輸出端並連 有濾波電容。
5.如權利要求1所述的管式加熱爐，其特徵在於，所述電源為三相電源，在所述電源與 電源轉換電路之間設有開關。
6.如權利要求1所述的管式加熱爐，其特徵在於，電源轉換電路為可控矽移相調壓器。
專利摘要本實用新型公開了一種管式加熱爐，該加熱爐包括爐體，爐體內設有爐管，爐管與電源轉換電路的輸出端連接，電源轉換電路的輸入端與電源連接；電源轉換電路由整流單元、IGBT逆變單元、脈寬調製單元和耦合變壓器組成，整流單元為橋式整流電路，其輸入端與電源連接，輸出端正極與IGBT逆變單元的集電極連接，負極與發射極連接，IGBT逆變單元為兩個串接在一起的IGBT，兩個IGBT的兩個門級與脈寬調製單元連接，兩個IGBT的另一個發射極與集電極連接在一起並與耦合變壓器的初級線圈線一端連接，另一端接地，耦合變壓器的副極線圈的兩端與所的述爐管相連接。該管式加熱爐具有體積小、對被加熱物料溫控精度高、爐膛結構簡單並可節省電能。
文檔編號F27B17/00GK201892419SQ201020651010
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者蘇權 申請人:江陰市普源科技開發有限公司