本發(fā)明涉及一種用于新型能源、石油化工、海水淡化等行業(yè)的制冷系統(tǒng)，尤其是一種制冷系統(tǒng)中的滿液式電加熱器，可實(shí)現(xiàn)工質(zhì)在特定工況下對(duì)溫度、壓力等參數(shù)的精度控制。

背景技術(shù)：

在各涉及換熱的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，電加熱器已成為不可或缺的設(shè)備，其主要用于對(duì)流動(dòng)的液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)進(jìn)行升溫、加熱處理，當(dāng)加熱工質(zhì)在壓力作用下通過(guò)電加熱器加熱腔時(shí)，采用流體熱力學(xué)原理均勻地帶走電熱元件工作中所產(chǎn)生的巨大熱量，使其達(dá)到設(shè)定的溫度工況要求。但普通電加熱器僅僅是在管外纏繞加熱絲，通過(guò)調(diào)節(jié)輸入電壓改變加熱功率進(jìn)而調(diào)節(jié)工質(zhì)加熱量，考慮到輻射、對(duì)流、導(dǎo)熱等諸多因素，這種加熱方法無(wú)非使加熱量完全轉(zhuǎn)換為工質(zhì)內(nèi)能，很難達(dá)到合格的熱平衡效果，進(jìn)而影響對(duì)工質(zhì)狀態(tài)的控制精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是要提供一種定出口溫度、壓力型滿液式加熱器，用于完成對(duì)工質(zhì)壓力、溫度等狀態(tài)參數(shù)的高精度控制，當(dāng)工質(zhì)流經(jīng)加熱器時(shí)，保證電加熱絲完全浸入工質(zhì)內(nèi)，根據(jù)工質(zhì)進(jìn)出口狀態(tài)能量差值調(diào)節(jié)加熱量，且電加熱絲的加熱量可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，以滿足變化工況下溫度參數(shù)的穩(wěn)定性，使用電子膨脹閥對(duì)出口處工質(zhì)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，雙重考慮進(jìn)而完成對(duì)工質(zhì)在特定工況下溫度、壓力值的高精度控制。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種定出口溫度、壓力型滿液式加熱器，包括加熱器殼體，電加熱絲、質(zhì)量流量計(jì)、電子膨脹閥以及用于測(cè)量溫度、壓力參數(shù)的鉑電阻、壓力變送器，所述加熱器殼體內(nèi)部焊有擋板，方便進(jìn)入加熱器的流體均勻受熱；所述電加熱絲外部套有分子篩，防止電加熱絲因局部高溫發(fā)生爆裂時(shí)的殘?jiān)M(jìn)入加熱工質(zhì)，影響系統(tǒng)運(yùn)行；所述電加熱絲與加熱器殼體采用法蘭螺紋連接，方便不同功率電加熱絲的更換；所述加熱器的進(jìn)口端通過(guò)管道連接質(zhì)量流量計(jì)，出口端通過(guò)管道連接電子膨脹閥。

加熱工質(zhì)流經(jīng)加熱器時(shí)，所述電加熱絲完全浸泡在加熱工質(zhì)內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)電能完全轉(zhuǎn)換為流體內(nèi)能。

所述電子膨脹閥用于對(duì)加熱器出口流體的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，以期達(dá)到所要求的設(shè)定值。

所述加熱器的進(jìn)、出端的管道上均設(shè)有測(cè)量溫度的鉑電阻和測(cè)量壓力參數(shù)的壓力變送器，根據(jù)工質(zhì)進(jìn)口處溫度、壓力參數(shù)所確定的焓值、質(zhì)量流量計(jì)所測(cè)得的工質(zhì)流量以及工質(zhì)出口處所需達(dá)到狀態(tài)對(duì)應(yīng)焓值確定電加熱絲加熱功率，根據(jù)工質(zhì)實(shí)際出口壓力和所需設(shè)定壓力的差值確定電子膨脹閥開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)工質(zhì)壓力的控制。

本發(fā)明的有益效果在于：工質(zhì)流經(jīng)加熱器時(shí)，不僅實(shí)現(xiàn)了殼體內(nèi)熱量間的完全轉(zhuǎn)換，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)加熱器出口處工質(zhì)的壓力調(diào)節(jié)，進(jìn)而為工質(zhì)在特定工況下溫度、壓力值的高精度控制提供可能。除此之外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要連接處均采用螺紋連接，大大簡(jiǎn)便了制造、安裝過(guò)程。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明定出口溫度、壓力型滿液式加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的定出口溫度、壓力型滿液式加熱器，包括：加熱器殼體1、電加熱絲2、質(zhì)量流量計(jì)6、電子膨脹閥5、擋板4、分子篩3、安全閥7，以及用于測(cè)量溫度的鉑電阻、測(cè)量壓力參數(shù)的壓力變送器。其中加熱器殼體1為圓柱體結(jié)構(gòu)，與電加熱絲2通過(guò)法蘭連接，在加熱器殼體1內(nèi)部分別布置了可使工質(zhì)均勻受熱的擋板及防治殘?jiān)M(jìn)入工質(zhì)的分子篩3，在加熱器殼體1頂部裝有安全閥7，防止殼體內(nèi)部壓力過(guò)高影響工質(zhì)加熱。加熱器的進(jìn)口端通過(guò)管道連接質(zhì)量流量計(jì)，出口端通過(guò)管道連接電子膨脹閥5。加熱器的進(jìn)、出端的管道上均設(shè)有測(cè)量溫度的鉑電阻和測(cè)量壓力參數(shù)的壓力變送器。根據(jù)工質(zhì)進(jìn)口處溫度、壓力參數(shù)所確定的焓值、質(zhì)量流量計(jì)所測(cè)得的工質(zhì)流量以及工質(zhì)出口處所需達(dá)到狀態(tài)對(duì)應(yīng)焓值確定電加熱絲加熱功率，根據(jù)工質(zhì)實(shí)際出口壓力和所需設(shè)定壓力的差值確定電子膨脹閥開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)工質(zhì)壓力的控制。

壓力、溫度參數(shù)測(cè)量采集儀表說(shuō)明：

P1、T1：測(cè)量進(jìn)口處工質(zhì)溫度、壓力值；

P3：測(cè)量加熱器內(nèi)部加熱進(jìn)行時(shí)壓力；

P2、T2：測(cè)量出口處工質(zhì)溫度、壓力值；

P4：測(cè)量節(jié)流后的工質(zhì)壓力值。

加熱器實(shí)際應(yīng)用時(shí)，工質(zhì)在加熱器進(jìn)口保持過(guò)冷狀態(tài)，根據(jù)P1、T1測(cè)量參數(shù)查得工質(zhì)進(jìn)口焓值，根據(jù)工質(zhì)出口處所要求的兩相干度值、壓力P2、溫度T2確定出口焓值，工質(zhì)在進(jìn)出口的焓值差乘以質(zhì)量流量計(jì)測(cè)得的工質(zhì)流量值即為對(duì)電加熱絲3將要設(shè)定的加熱功率。若在加熱器出口處工質(zhì)處于兩相態(tài)，則在各壓力變送器的實(shí)測(cè)壓力中滿足：P2=P3。加熱器設(shè)定壓力可由測(cè)量節(jié)流后工質(zhì)壓力的壓力變送器測(cè)得P4，根據(jù)P3、P4的差值調(diào)節(jié)電子膨脹閥5開(kāi)度，直至測(cè)得壓力P4為壓力設(shè)定值為止。

本發(fā)明利用產(chǎn)品自身特性，使電加熱量完全轉(zhuǎn)換為工質(zhì)內(nèi)能，電子膨脹閥可實(shí)現(xiàn)對(duì)出口壓力值的調(diào)節(jié)，兩者均可可滿足對(duì)出口狀態(tài)點(diǎn)溫度、壓力參數(shù)的精度控制。