申请/专利权人：大连海事大学

申请日：2022-02-23

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114636313B

主分类号：F27B17/00

分类号：F27B17/00;F27D11/02;F28D15/02;G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.05#实质审查的生效;2022.06.17#公开

摘要：本发明提供一种用于高温脉动热管的加热保温设备及其设计方法，设备包括：高温脉动热管、加热块、隔热涂层、保温棉、保温箱、直流电源、加热棒和线缆，保温箱为具有带盖箱体的密封箱，中间有腔体，用于布置加热装置等；加热块上开圆形通道，通道内插入加热棒组成加热装置；加热棒为由陶瓷保护壳进行绝缘与保护的硅钼棒，一共至少四根并通过线缆进行串联后连接到直流电源，用于提供热源；加热块上除与被加热的高温脉动热管接触的面外，其余面都均匀涂抹隔热涂层，加热装置与保温箱腔体内壁之间塞满保温棉，用于减少漏热。本发明可实现对高温脉动热管进行最高1800℃的高温加热，并且能大幅减少漏热带来的热损失，节省能源。

主权项：1.一种用于高温脉动热管的加热保温设备的设计方法，其特征在于，包括：加热装置，包括加热块2、直流电源7、多根加热棒6和线缆8，所述加热块2的中部开设有多个通道，多根加热棒6安装在多个通道中，并通过线缆8与外部直流电源7相连；高温脉动热管1，其加热段固定在加热块2外侧壁上开设的槽道中，通过加热装置实现高温脉动热管1的加热处理；保温装置，包括保温棉4和保温箱5，所述保温箱5内部具有容纳腔体，加热块2、高温脉动热管1和加热棒6置于容纳腔体中，加热棒6两端贯穿出保温箱5外部，所述保温棉4塞满在保温箱5腔体内壁与腔内设备之间，所述加热装置与保温箱5腔体内壁保持距离、不接触；所述设计方法，包括如下步骤：步骤一、根据所需要的加热功率及加热温度计算保温箱5壁厚及隔热涂层3厚度；步骤二、根据所需要的加热功率及温度选择合适的硅钼棒6a，并将硅钼棒6a与三个陶瓷保护套进行组装成为加热棒6；步骤三、多个加热棒6插加热块2的圆形通道中组成加热装置，并将多个加热棒6通过线缆8串联连接至直流电源7；步骤四、高温脉动热管1加热段固定到加热块2的对应槽道中，并将组装好的加热棒6、加热块2、高温脉动热管1放入保温箱5的容纳腔体中进行固定；步骤五、在加热块2上除了与高温脉动热管1连接的面以外的所有面上均涂抹合适厚度的隔热涂层3，并在保温箱5腔体内壁与腔内设备之间塞满保温棉4；步骤六、根据研究工况设定加热温度或者加热功率，对高温脉动热管1进行加热处理；在测试期间可计算保温箱5整体漏热量用于误差分析及性能评估；所述隔热涂层3厚度可由下列公式求得： 式中：h为空气与壁面对流换热系数，Wm2*K；A为传热面积，m2；T为预期保温箱外壁面温度，℃；Tair为周围环境空气温度，℃；Tin为设定的加热块温度，℃；k1为隔热涂层的导热系数，Wm*K；δ1为隔热涂层厚度，m；所述保温箱5壁厚可由下列公式求得： 式中：h为空气与壁面对流换热系数，Wm2*K；A为传热面积，m2；T为预期保温箱外壁面温度，℃；Tair为周围环境空气温度，℃；Tin为设定的加热块温度，℃；k1为隔热涂层的导热系数，Wm*K；δ1为隔热涂层厚度，m；k2为保温箱的导热系数，Wm*K；δ2为保温箱壁厚，m；所述漏热满足如下公式Q＝hAT-Tair；式中：Q为漏热；h为空气与壁面对流换热系数，Wm2*K；A为传热面积，m2；T为保温箱外壁面温度，℃；Tair为周围环境空气温度，℃。

全文数据：

权利要求：

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