一种复合金属加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及金属加热技术领域，具体涉及一种复合金属加热装置。


背景技术：

2.目前，在模拟事故工况下反应堆压力容器下封头表面的温度分布时，常在碳钢中设置众多的电加热元件，但由于碳钢的导热系数较小，很容易导致电加热元件烧毁，而电加热元件的损坏很难被直观地发现，使得温度分布模拟无法正常实施，影响试验效果。


技术实现要素：

3.针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种使用寿命长的复合金属加热装置。
4.为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：
5.提供一种复合金属加热装置，其包括：
6.隔热壳体，其上端设置有开口，开口的上方设置有碳钢层，且碳钢层的下端面与开口匹配；
7.导热层，其设置在隔热壳体内，其上端面与碳钢层的下端面平齐，导热层的导热系数高于碳钢层的导热系数；
8.若干电加热棒，其一端可拆卸连接在隔热壳体中，其另一端设置在导热层中；
9.热敏开关，其设置在隔热壳体内，其位于电加热棒的侧面，其与电源和指示灯电连接。
10.采用上述技术方案的有益效果为：碳钢层模拟反应堆压力容器下封头的壁面，而若干电加热棒产生热量，并经导热层传递给碳钢层，以模拟事故工况下压力容器下封头壁面的温度分布；导热层更易导热，确保了电加热棒的完整性，提高了电加热棒的使用寿命；而热敏开关感应到电加热棒的热量即会打开或闭合电源与指示灯之间的线路，从而通过指示灯来表征电加热棒是否正常运行。
11.进一步地，隔热壳体的一侧设置有若干第一安装孔，第一安装孔的孔径和位置与电加热棒的直径和位置相匹配，有利于将电加热棒安装在第一安装孔中，使得电加热棒与第一安装孔的孔壁充分接触，减少热量的流失。
12.进一步地，第一安装孔的侧面设置有凹槽，热敏开关设置在凹槽中，使电加热棒产生的热量能够进入凹槽，并使热敏开关能够顺利感应到热量。
13.进一步地，第一安装孔远离导热层的一端设置有螺纹孔，电加热棒的一端设置有与螺纹孔内径相匹配的外螺纹，使电加热棒能够螺纹连接在隔热壳体上，有利于电加热棒的安装和固定，且方便更换。
14.进一步地，螺纹孔远离第一安装孔的一端设置有限位孔，电加热棒的一端设置有限位圆板，限位孔的孔径大于限位圆板的直径；电加热棒在沿螺旋线安装时，限位孔不会限制限位圆板，但当限位圆板的端面接触限位孔的底部时，限位孔会限制限位圆板，以避免电
加热棒过度安装。
15.进一步地，指示灯设置在隔热壳体外，指示灯的数量和位置与第一安装孔的数量和位置相匹配；每一个指示灯对应一个第一安装孔，而每个第一安装孔中装有一根电加热棒，即每一个指示灯对应一根电加热棒，从而使操作人员更直观地知道每一根电加热棒的运行情况。
16.进一步地，导热层中均匀设置有若干第二安装孔，第二安装孔的孔径和位置与电加热棒的直径和位置相匹配，有利于将电加热棒安装在第二安装孔中，且使电加热棒能够在第二安装孔中沿螺旋线安装。
附图说明
17.图1为复合金属加热装置的结构示意图；
18.图2为图1中a-a处的剖视图；
19.图3为图1中b处的局部放大图；
20.其中，1、隔热壳体，2、电加热棒，3、第二安装孔，4、限位孔，5、限位圆板，6、螺纹孔，7、外螺纹，8、碳钢层，9、开口，10、第一安装孔，11、凹槽，12、热敏开关，13、导热层。
具体实施方式
21.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
22.如图1-3所示，本方案提供了一种复合金属加热装置，其包括：
23.隔热壳体1，其上端设置有开口9，开口9的上方设置有碳钢层8，且碳钢层8的下端面与开口9匹配；
24.导热层13，其设置在隔热壳体1内，其上端面与碳钢层8的下端面平齐，导热层13的导热系数高于碳钢层8的导热系数；
25.若干电加热棒2，其一端可拆卸连接在隔热壳体1中，其另一端设置在导热层13中；
26.热敏开关12，其设置在隔热壳体1内，其位于电加热棒2的侧面，其与电源和指示灯电连接；
27.其中，导热层13、碳钢层8均可通过3d增材技术制造，导热层13可使用铜制成，其导热系数高于碳钢的导热系数，有利于传导热量。
28.碳钢层8模拟反应堆压力容器下封头的壁面，而若干电加热棒2产生热量，并经导热层13传递给碳钢层8，以模拟事故工况下压力容器下封头壁面的温度分布；导热层13更易导热，确保了电加热棒2的完整性，提高了电加热棒2的使用寿命；而热敏开关12感应到电加热棒2的热量即会打开或闭合电源与指示灯之间的线路，从而通过指示灯来表征电加热棒2是否正常运行。
29.实施时，本方案优选隔热壳体1的一侧设置有若干第一安装孔10，第一安装孔10的孔径和位置与电加热棒2的直径和位置相匹配，有利于将电加热棒2安装在第一安装孔10中，使得电加热棒2与第一安装孔10的孔壁充分接触，减少热量的流失。
30.如图3所示，第一安装孔10的侧面设置有凹槽11，热敏开关12设置在凹槽11中，使电加热棒2产生的热量能够进入凹槽11，并使热敏开关12能够顺利感应到热量。
31.设计时，本方案优选第一安装孔10远离导热层13的一端设置有螺纹孔6，电加热棒2的一端设置有与螺纹孔6内径相匹配的外螺纹7，使电加热棒2能够螺纹连接在隔热壳体1上，有利于电加热棒2的安装和固定，且方便更换。
32.实施时，本方案优选螺纹孔6远离第一安装孔10的一端设置有限位孔4，电加热棒2的一端设置有限位圆板5，限位孔4的孔径大于限位圆板5的直径；电加热棒2在沿螺旋线安装时，限位孔4不会限制限位圆板5，但当限位圆板5的端面接触限位孔4的底部时，限位孔4会限制限位圆板5，以避免电加热棒2过度安装。
33.在本实用新型的一个实施例中，指示灯设置在隔热壳体1外，指示灯的数量和位置与第一安装孔10的数量和位置相匹配；每一个指示灯对应一个第一安装孔10，而每个第一安装孔10中装有一根电加热棒2，即每一个指示灯对应一根电加热棒2，从而使操作人员更直观地知道每一根电加热棒2的运行情况。
34.设计时，本方案优选导热层13中均匀设置有若干第二安装孔3，第二安装孔3的孔径和位置与电加热棒2的直径和位置相匹配，有利于将电加热棒2安装在第二安装孔3中，且使电加热棒2能够在第二安装孔3中沿螺旋线安装。
35.综上所述，本方案中导热层13更易导热，确保了电加热棒2的完整性，提高了电加热棒2的使用寿命；另外，热敏开关12感应到电加热棒2的热量即会打开或闭合电源与指示灯之间的线路，从而通过指示灯来表征电加热棒2是否正常运行，使得操作人员能够更直观地了解电加热棒2的运行情况。


技术特征：
1.一种复合金属加热装置，其特征在于，包括：隔热壳体(1)，其上端设置有开口(9)，所述开口(9)的上方设置有碳钢层(8)，且所述碳钢层(8)的下端面与开口(9)匹配；导热层(13)，其设置在隔热壳体(1)内，其上端面与碳钢层(8)的下端面平齐，所述导热层(13)的导热系数高于碳钢层(8)的导热系数；若干电加热棒(2)，其一端可拆卸连接在隔热壳体(1)中，其另一端设置在导热层(13)中；热敏开关(12)，其设置在隔热壳体(1)内，其位于电加热棒(2)的侧面，其与电源和指示灯电连接。2.根据权利要求1所述的复合金属加热装置，其特征在于，所述隔热壳体(1)的一侧设置有若干第一安装孔(10)，所述第一安装孔(10)的孔径和位置与所述电加热棒(2)的直径和位置相匹配。3.根据权利要求2所述的复合金属加热装置，其特征在于，所述第一安装孔(10)的侧面设置有凹槽(11)，所述热敏开关(12)设置在凹槽(11)中。4.根据权利要求2所述的复合金属加热装置，其特征在于，所述第一安装孔(10)远离导热层(13)的一端设置有螺纹孔(6)，所述电加热棒(2)的一端设置有与螺纹孔(6)内径相匹配的外螺纹(7)。5.根据权利要求4所述的复合金属加热装置，其特征在于，所述螺纹孔(6)远离第一安装孔(10)的一端设置有限位孔(4)，所述电加热棒(2)的一端设置有限位圆板(5)，所述限位孔(4)的孔径大于限位圆板(5)的直径。6.根据权利要求2所述的复合金属加热装置，其特征在于，所述指示灯设置在所述隔热壳体(1)外，所述指示灯的数量和位置与所述第一安装孔(10)的数量和位置相匹配。7.根据权利要求1所述的复合金属加热装置，其特征在于，所述导热层(13)中均匀设置有若干第二安装孔(3)，所述第二安装孔(3)的孔径和位置与所述电加热棒(2)的直径和位置相匹配。

技术总结
本实用新型公开了一种复合金属加热装置，其包括隔热壳体、导热层、热敏开关和若干电加热棒，隔热壳体的上端设置有开口，开口的上方设置有碳钢层，导热层设置在隔热壳体内，导热层的导热系数高于碳钢层的导热系数；电加热棒的一端可拆卸连接在隔热壳体中，电加热棒的另一端设置在导热层中；热敏开关设置在隔热壳体内，且其位于电加热棒的侧面，其与电源和指示灯电连接。本发明中，导热层更易导热，确保了电加热棒的完整性，提高了电加热棒的使用寿命；而热敏开关感应到电加热棒的热量即会打开或闭合电源与指示灯之间的线路，从而通过指示灯来表征电加热棒是否正常运行。来表征电加热棒是否正常运行。来表征电加热棒是否正常运行。


技术研发人员：张友佳 李华 岳太文 昝元锋 黄彦平 张诚 张震
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：2022.08.09
技术公布日：2022/12/13