[科普中国]-加热器

设备概述

加热器是常用的电热器件。人们越来越离不开它。

工作原理比如电加热器，利用金属在交变磁场中产生涡流而使本身发热吸收，是电能转换成光能；比如太阳能热水器，吸收太阳光辐射热能和太阳光光能（光电效应）转换成热能两者兼有；生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。除此之外，还有核能、风能这些能量转换模式，但是一般都需要转换成电能使用。

主要分类电加热器的分类
电加热器是指利用电能达到加热效果的电器，按加热方式的种类来区分，大可分为三类：

1.电磁加热（Electromagnetic heating）

电磁加热是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果1。因为是铁制容器自身发热，所有热转化率特别高，最高可达到95%。电磁炉，电磁灶都是采用的电磁加热技术。

2.红外线加热

红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振”——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的2。

3.电阻加热（Resistance heating）

利用电流通过电热体放出热量来加热坯料的加热方法。 常见的电阻丝加热，陶瓷加热器，以及电阻圈加热，石英管加热，原理上都属于电阻式加热。

对比1.电阻式加热器的加热是最原始的，所以热效率也是最差的，通常热效率只有百分之七十左右，大量的热能散发到空气中。
2.红外线的加热方式相比电阻要好一点，但是依然 大量的热量散发到空气中，只不过不是红外线本身散发到空气中的，而是被加热的物体把热量散发到空气中的。
3.飞如电磁加热器工作时是有一层保温层把受热物体包裹住的，然后磁场透过保温层直接加热物体本身，所以热效率是最高的几乎热能没有流失，其热效率超过95%以上。而且由于飞如电磁加热器是被加热物体自身发热所以也没有热传递的损失，整体节能约是同等条件下电阻加热30%-70%，红外线加热器因为其加热特点无法和电磁加热做详细比较，但散发出的温度上来计算，同条件下应该飞如电磁加热比红外线加热节省能源在20%以上。

油罐加热器油罐在油气储运过程中起到非常重要的一个作用，在油气存储中，大多采用油罐进行油品存储。当需要油品时，就将油品从油罐中输出。在油品输出的过程中，不免遇到这样的一个问题，油品因为温度低，变得粘稠使得油品的流动性降低，导致油品无法从油罐中顺利的输出，因此需要油罐加热器3。

工作原理1、将“涡流热膜换热器”沿储罐径向伸入油罐底部，热媒介质（蒸汽）走管程，油品从壳程内德管间流动，壳体吸油口直接连通罐内介质。
2、在换热器的蒸汽入口设温控阀，通过感温探头对油品出口的温度的检测来控制换热器的蒸汽入口蒸汽进量，从而确保油品温度的恒定。

3、换热器采用高效换热元件——涡流热膜管，保持油品在管间合理流动，热效率是普通换热器的3-5倍，其强化传热机理是：油品流体在内外表面流动时设计成紊流流动，产生强烈的震荡和冲刷作用，流动的方向不断改变，是紧贴管壁表面的高温油品流体不断更换，隔热层变薄以至破坏，金属表面热量传递加快，流体微观涡流加强，使油品流体内部热扩散强化。不会使贴近管壁表面的流体产生局部高温过热，因此可使油品既得到适当，充分的加热又无结焦分解的可能。既传热量好，又不会阻力很大。

加热特点1、加热速度快，传热效率高，不易结垢。
2、可对油品定量加热，需要多少加热多少。
3、油品不会出现局部高温、炭化，保证了油品质量及加热器传热效率。
4、油罐内出油口温度最高，保证了倒出油品流动性。
5、避免了反复对罐内油品进行加热，保证了油品色度、降低了油品处理的成本。
6、使用寿命长，耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能，极大的提高了换热器整体性能。
7、工艺结构设计先进，保证了油品顺利流出及较好的“抽罐底”作用。
8、可实现自动化控制，可根据油品的进出温度及倒油流量控制蒸汽进给量。
9、结构紧凑，安装与维修方便，不会因为加热器的安装而影响罐体的安全。与U型管换热器比较，在同等换热面积情形下：涡流热膜换热器的外型尺寸，仅为U型管换热器外形尺寸的二分之一左右。
10、相对于电加热方式，更安全，加热更温和，对油品品质影响更小。

新型加热技术与传统列管式油罐加热的对比：

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注：数据来自中国石化润滑油实测对比表

沥青加热器移动式沥青加热器即撬装式涡流热膜沥青专用加热机组，是为改进沥青生产工艺配套的加热成套设备。它采用先进的不锈钢涡流热膜管作为换热元件，以独特的换热元件及先进的内部工艺机构，实现了加热器高效率、耐腐蚀、耐高温、防结垢等功能，极大地提高了加热器整体性能。据介绍，对道路工程的节能降耗起到了积极地推动作用。

工作原理该装置采用加热油作为加热介质，可在较低运行压力下获得较高温度。热效高，易于自动控温。对沥青加热均匀，速度快，可进行一、二加热。

采用独特的涡流热膜管作为换热元件，热媒介质导热油走管程，沥青在壳程管间流动。热效率是普通换热器的3-5倍。在热媒介质导热油入口设温控阀，通过温度传感器对沥青出口温度进项检测来控制加热介质导热油的加入量，从而确保沥青温度恒定。其强化传热机理是：流体在内外表面流动式设计城紊流流动，产生强烈的震荡和冲刷作用，流动的方向不断改变，边界层变薄以致破坏，热量传递加快。避免了沥青局部高温过热。

性能特点1、加热速度快，传热效率高。

2、沥青不会出现局部高温，保证了产品质量。

3、沥青进出口增加加热套管，保证了沥青的流动性。

4、沥青进口增加篮式过滤器，保证了换热器不会堵塞。

5、撬装结构使得装置移动方便，安全可靠。

6、维护、更换、检修方便。

7、使用寿命长。

8、整体效果好，外观清爽美观。

注意事项1、元件允许在下列条件下工作:

A．空气相对湿度不大于95%，无爆炸性和腐蚀性气体(防爆加热器除外)。

B．工作电压应不大于额定值的1.1倍，外壳应有效接地。

C．绝缘电阻≥1MΩ 介电强度：2KV/1min。

2、电热管应做好定位固定,有效发热区必须全部浸入液体或金属固体内，严禁空烧。发现管体表面有水垢或结碳时，应及时清除干净再用，以免影晌散热而缩短使用寿命。

3、加热易熔金属或固态硝盐、碱、沥清、石腊等时，应先降低使用电压，待介质熔化后，才能升至额定电压。

4、加热空气时元件应交叉均匀排列，使元件有良好的散热条件，使流过的空气能充分加热。

5、加热硝盐时应考虑安全措施，预防爆炸事故。

6、接线部分应放在保温层外面，避免与腐蚀性、爆炸性介质、水份接触;引接线应能长期承受接线部分的温度及加热负载，接线螺丝紧固时应避免用力过猛。

7、元件应存放在干燥处，若因长期放置绝缘电阻低于1MΩ时，可在200℃左右的烘箱中干燥，或降低电压通电加热，直至恢复绝缘电阻。

8、电热管出线端的氧化镁粉，在使用场所避免受到污染物与水分渗入，防止漏电事故的发生。

9、非工作人员请匆操作。

日常保养1、加热器运转一段时间后(根据用户使用情况)，应拧下点火塞清理积碳，如点火塞丝烧断，应拆下更换新的点火塞。

2、如果积碳太多，引起热效率降低时，应清理水套内壁散热片及燃烧室内的积碳。

3、如果发现加热器主机进气管排气管和滴油管被泥土堵塞时，请及时清理、疏通。请保持加热器舱体内清洁，周围严禁放置易燃杂物。

4、保证油箱、油管及滤油电磁阀清洁，防止污物堵塞油路。

5、加热器循环系统中应使用与外界环境温度相适应的防冻液作为循环加热介质。

6、加热器水泵应根据用户使用情况，定期检查，如果发现起密封作用的水封部件漏水，或水泵启动运转困难等故障，应及时检修。

7、加热器主机上的自动控制盒、滤油电磁饭及其它电器元件均按一般低压电器维护方法进行维护，自动控制盒各性能参数在出厂前均经厂家认真调试，用户切勿擅自改动。

8、保证热控件总之状态良好，定期检查，如发现微动开关失灵或损坏，请及时更换。

9、加热器多使用的主电机，正常情况下，使用5000小时不需要维修，如因使用时间过长或其它原因造成工作不正常时，应予以检修，检查碳刷磨损或轴承润滑情况，必要时请添加润滑脂或更换碳刷。

10、在温暖季节不使用加热器期间，请定期启动4——5次，每次运行约5分钟，确保加热器在下次使用时运转正常。