一種電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攪拌裝置，尤其涉及一種電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在化學(xué)和化工領(lǐng)域，很多的化學(xué)過(guò)程需要在良好的傳質(zhì)、傳熱條件下才能有效完成，這就需要使用加熱攪拌設(shè)備。外加熱式電磁攪拌器是常用的加熱攪拌裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所不，該設(shè)備包括一個(gè)磁場(chǎng)發(fā)生器1、電阻式外加熱體2和一個(gè)攪拌磁子4，其中磁場(chǎng)發(fā)生器I既可以是永磁體式(如圖2所示)，通過(guò)電機(jī)11帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)架12上的永磁體13產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；也可以是電磁場(chǎng)式(如圖3所示)，通過(guò)給4個(gè)不同電磁鐵上成對(duì)輪換施加不同極性的電位，使得多組成對(duì)電磁鐵分時(shí)通電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)攪拌磁子4攪動(dòng)容器6中的待加熱液體5，實(shí)現(xiàn)良好的傳質(zhì)過(guò)程。同時(shí)，給電阻式外加熱體2通電，使之發(fā)熱，通過(guò)熱傳導(dǎo)使容器6中的待加熱液體5升溫，實(shí)現(xiàn)傳熱，但這種方式熱傳遞效率低，加熱效率一般為40%?60%，相當(dāng)一部分熱量都散失在空氣中。為了達(dá)到加熱目的，往往需要提高加熱功率，同時(shí)使用保溫材料3來(lái)防止熱量散失，但即便如此，加熱速度依然很慢；而且這種加熱方式使得液體受熱不均，很容易造成局部過(guò)熱，對(duì)化學(xué)過(guò)程造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述不足，本發(fā)明提出了一種電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置，改變現(xiàn)有加熱方式，提高加熱效率，節(jié)約電能，使加熱更加均勻。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置，包括:
[0006]—磁場(chǎng)發(fā)生器；
[0007]一線圈，位于磁場(chǎng)發(fā)生器上方，用于產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；
[0008]一加熱磁子，包括金屬感應(yīng)片和攪拌磁子，金屬感應(yīng)片位于攪拌磁子外部，二者固定連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述線圈為平面線圈，與磁場(chǎng)發(fā)生器的上表面平行。
[0010]進(jìn)一步地，所述線圈為筒狀線圈，其中心軸與磁場(chǎng)發(fā)生器的上表面垂直。
[0011]進(jìn)一步地，通過(guò)所述線圈的交變電流頻率為20?60kHz，瞬時(shí)值為0.5?20A。
[0012]進(jìn)一步地，所述金屬感應(yīng)片為環(huán)狀或筒狀。
[0013]進(jìn)一步地，所述金屬感應(yīng)片與線圈平行，即環(huán)狀金屬感應(yīng)片與平面線圈平行，筒狀金屬感應(yīng)片的中心軸與筒狀線圈的中心軸平行。
[0014]進(jìn)一步地，所述金屬感應(yīng)片直徑(外徑)為20?100mm，對(duì)于直徑不同的金屬感應(yīng)片需采用不同的頻率進(jìn)行加熱，通常情況下較大尺寸的金屬感應(yīng)片可以使用較低的頻率，而較小尺寸的金屬感應(yīng)片應(yīng)使用較高的頻率，其關(guān)系遵循圖8中的實(shí)驗(yàn)曲線。
[0015]進(jìn)一步地，所述金屬感應(yīng)片的材質(zhì)為鐵磁性金屬或非鐵磁性金屬。
[0016]進(jìn)一步地，所述金屬感應(yīng)片可外覆耐腐蝕保護(hù)層，該耐腐蝕保護(hù)層的材質(zhì)為氟塑料、石英玻璃、玻璃或陶瓷。
[0017]進(jìn)一步地，所述攪拌磁子為永磁體。
[0018]本發(fā)明提供的電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置，其加熱磁子在原有的攪拌磁子上增設(shè)金屬感應(yīng)片，在原有的磁場(chǎng)發(fā)生器的上方增加線圈。通過(guò)對(duì)線圈施加20?60kHz的交流電，使線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，攪拌磁子處于該交變磁場(chǎng)中，其金屬感應(yīng)片受到交變磁場(chǎng)的影響，內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生渦流，由于金屬感應(yīng)片存在電阻，以及趨膚效應(yīng)使得電阻增加，渦流在流動(dòng)時(shí)引起金屬感應(yīng)片發(fā)出熱量，又因其處于待加熱液體中，熱量全部被待加熱液體吸收，起到加熱的效果。另一方面，攪拌磁子為永磁體，受到磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)的作用(即同性磁極相斥，異性磁極相吸)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)金屬感應(yīng)片轉(zhuǎn)動(dòng)，增加了攪拌范圍，熱傳遞效率大于90%，起到快速加熱而且節(jié)能的作用；且熱傳遞更加均勻快速，避免了受熱不均，局部過(guò)熱的缺點(diǎn)，為化學(xué)過(guò)程提供良好的加熱環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是外加熱式電磁攪拌器示意圖。
[0020]圖2是永磁體式磁場(chǎng)發(fā)生器示意圖。
[0021 ] 圖3是電磁鐵式磁場(chǎng)發(fā)生器示意圖。
[0022]圖4是平面線圈電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置示意圖。
[0023]圖5是帶有環(huán)狀金屬感應(yīng)片的加熱磁子示意圖，圖中左半部分為俯視圖，右半部分為沿左圖中直線的剖視圖。
[0024]圖6是筒狀線圈電磁感應(yīng)內(nèi)加熱的攪拌裝置示意圖。
[0025]圖7是帶有筒狀金屬感應(yīng)片的加熱磁子示意圖，圖中左半部分為俯視圖，右半部分為沿左圖中直線的剖視圖。
[0026]圖8是“金屬感應(yīng)片最小直徑和頻率”的關(guān)系，圖中標(biāo)出了不同頻率的電磁場(chǎng)可加熱的金屬感應(yīng)片最小直徑，當(dāng)金屬感應(yīng)片直徑和頻率所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)落在曲線的右上方時(shí)方可被有效加熱。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0028]I?磁場(chǎng)發(fā)生器；2?電阻式外加熱體；
[0029]3?保溫材料；4?攪拌磁子；
[0030]5?待加熱液體；6?容器；
[0031]11?電機(jī)；12?轉(zhuǎn)架；
[0032]13?永磁體；14?電磁鐵；
[0033]71?平面線圈；72?筒狀線圈；
[0034]81?帶有環(huán)狀金屬感應(yīng)片的加熱磁子；811?環(huán)狀金屬感應(yīng)片；
[0035]82?帶有筒狀金屬感應(yīng)片的加熱磁子；821?筒狀金屬感應(yīng)片；
[0036]812、822?攪拌磁子。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0038]實(shí)施例一為一種采用平面線圈的電磁內(nèi)加熱攪拌裝置，如圖4所示，包括磁場(chǎng)發(fā)生器1、平面線圈71和帶有環(huán)狀金屬感應(yīng)片的加熱磁子81，磁場(chǎng)發(fā)生器I采用永磁體式；平面線圈71，安置于磁場(chǎng)發(fā)生器I上方；帶有環(huán)狀金屬感應(yīng)片的加熱磁子81由環(huán)狀金屬感應(yīng)片811和攪拌磁子812組成，其中，環(huán)狀金屬感應(yīng)片811外徑為100mm，位于攪拌磁子812外部，二者可以是緊密結(jié)合，也可以是裝配而成，攪拌磁子812為永磁體，如圖5所示。環(huán)狀金屬感應(yīng)片811材質(zhì)可以是鐵磁性金屬，如鋼、鐵、鈷、鎳，或非鐵磁性金屬箔，如鋁、銅、