CN100441057C - 支持竖直悬吊的电阻元件的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支持在工业运行中用于加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件的方法，其中每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路(6)，其中电阻元件(1)包括沿着其长度的一些陶瓷盘(8)，这些陶瓷盘提供有让各元件支路穿过去的通贯孔，其中所述元件的上部与终端(5a、5b)合并，终端与电流源相连接，并且其中所述元件由最上面的陶瓷盘中的至少一个来支持。本发明的特征在于，支持所述元件的最上面的陶瓷盘或几个最上面的陶瓷盘(10、11)位于在所述顶下侧(15)的上方的炉顶(2)的绝缘体(3)中；以及在于借助短路板(7)，使元件支路(6)在稍许或稍微低于所述炉顶下侧(15)的位置上短路。

Description

支持竖直悬吊的电阻元件的方法和装置
技术领域
本项发明涉及支持竖直悬吊的电阻元件的方法和装置。
背景技术
这些电阻元件主要用来加热工业炉或烘箱。每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路。元件顶端与几个终端合并，这些终端与一个以上的电流源相连接。这样，在工作时元件从炉顶悬吊下来并向下延伸。这些支路因为其中形成的功率在工作时受到强烈的热变化。这种变化导致元件中的各个支路随着温度改变而弯曲或扭曲。因此，沿着元件的长度，为元件设置一些陶瓷盘。这些陶瓷盘包括通贯孔，各元件支路穿过这些孔。这些陶瓷盘拟使元件的各支路保持分开，互不接触。各支路的互相接触将使元件短路，导致电阻元件即使不破坏也会受到严重损伤。
最上面陶瓷盘或几个最上面的盘也可用来支持电阻元件的重量。根据当前的技术观点，这一点是借助导电板将支路成对连接起来实现的。这些导电板位于最上面的陶瓷盘上或几个最上面的盘上，这取决于有关电阻元件的几何结构。这样，支路就成对地穿过陶瓷悬吊盘，并通过这样的导电板在该盘的上侧连接在一起，并由陶瓷盘以这一方式来支持。
支路上产生的功率通常很高。工业运行中电阻元件支路上产生的典型功率可能是20-50kW左右。电阻元件经常是周期性地驱动，意味着陶瓷板附近的温度将在时间段内在宽的温度范围内变动。
这种很大的热负荷连同支持陶瓷盘承受的机械负荷导致所述盘中出现裂纹，并且最终导致这些盘破裂。出现这种情况时，电阻元件将不再由断裂的盘来支持，并将掉落到炉内，从而导致很高的修理费用。
支持陶瓷盘的典型使用寿命为3-6个月左右。
工业炉可包括相当数量的电阻元件，例如几百个。这意味着，替换或更换支持陶瓷盘往往要花很多费用。因此，希望能找到一种增加这类盘使用期限的方法。
发明内容
因此，本项发明涉及用于支持在工业运行中用来加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件的方法和装置，其中每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路，其中电阻元件沿着其长度包括一些陶瓷盘，这些陶瓷盘提供有一些孔各元件支路孔穿过这些孔，其中该元件的上部与终端合并，所述终端则与电流源相连接，其中该元件由最上面的所述一些陶瓷盘中的至少一个来支持，其特性在于，使支持该元件的最上面的陶瓷盘或几个最上面的陶瓷盘位于在炉顶下侧的上方的该炉顶的绝缘体中；以及在于借助短路板，使元件支路在稍许或稍微低于该炉顶下侧的位置上短路。
该项发明还涉及用于支持在工业运行中用来加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件的装置。
本发明的技术方案如下：
根据本发明，提供一种用于支持在工业运行中用来加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件的方法，其中每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路，其中该元件沿着其长度包括一些盘形陶瓷隔板和数个支持陶瓷盘，这些盘形陶瓷隔板和支持陶瓷盘设有一些通贯孔，各元件支路延伸穿过所述通贯孔，其中所述元件的上部与终端合并，所述终端与电流源相连接，并且其中所述元件由最上面的所述支持陶瓷盘中的至少一个支持，其特征在于，使支持所述元件的一个最上面的所述支持陶瓷盘或两个最上面的所述支持陶瓷盘位于在炉顶的下侧的上方的所述炉顶的绝缘体中；借助短路板，使元件支路在低于所述炉顶下侧的位置上短路。
优选地，由FeCrAl形成所述支路。
优选地，由Al2O3、SiO2或它们的混合物形成所述盘形陶瓷隔板和支持陶瓷盘。
优选地，将所述数个支持陶瓷盘放在两个高度上。
优选地，将所述支持陶瓷盘置于所述炉顶上侧的上方。
根据本发明，提供一种用于支持在工业运行中用来加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件的装置，其中每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路，其中该电阻元件沿着其长度包括一些盘形陶瓷隔板和数个支持陶瓷盘，这些盘形陶瓷隔板和支持陶瓷盘设有一些通贯孔，各元件支路延伸穿过所述通贯孔，其中所述元件的上部与终端合并，所述终端与电流源相连接，并且其中所述元件由最上面的所述支持陶瓷盘中的至少一个来支持，其特征在于，支持所述元件的一个最上面的所述支持陶瓷盘或两个最上面的所述支持陶瓷盘位于在炉顶的下侧的上方的所述炉顶的绝缘体中；借助短路板，使所述元件的相关的支路在低于所述炉顶下侧的位置上短路。
优选地，所述支路由FeCrAl形成。
优选地，所述盘形陶瓷隔板和支持陶瓷盘由Al2O3、SiO2或它们的混合物构成。
优选地，所述数个支持陶瓷盘位于两个高度上。
优选地，所述支持陶瓷盘位于所述炉顶上侧的上方。
附图说明
参考本发明的一个非限制性示例说明的实施例，并参考图1，现在对本发明做更加详细的描述。
图1表示根据本发明的安装在炉2中的电阻元件1。
具体实施方式
图1表示根据本发明的安装在炉2中的电阻元件1。电阻元件1穿过炉2的炉顶绝缘体3，并向下延伸到加热炉容积4。加热容积4内的温度特别高，并且有时在炉工作过程中周期性变化。正如在图中看到的那样，在绝缘体3中往上，温度逐渐降低，在绝缘体3上边缘上方，降至基本上相当于室温。
电阻元件1通过与外部的电流源相连接的两个终端5的机构被驱动。电阻元件1包括沿着其长度排列的一些支路6，这些支路向下延伸到炉的加热容积4中，并且再次向上延伸到炉2的绝缘体3。借助一些短路板7，支路6成对连接在一起。这些短路板最好用与支路本身相同的材料做成。这些短路板7位于炉顶下表面15的下方。
支路6其中之一还与输入终端5a相连接，支路6的另一个与输出终端5b相连接。这允许电流经输入终端5a流入，通过所有支路6，并且最终通过输出终端5b流出。
终端5的数量可因不同目的，例如使炉功率能够得到控制而变化。终端5也可与几个外部的电流源相连接。
支路6最好由FeCrAl构成。
为了防止温度变化时支路6之间短路，一些盘形陶瓷隔板8可以沿着电阻元件1的长度纵向分布。该陶瓷隔板8由延伸穿过电阻元件1的中心杆9保持在适当位置上。
陶瓷隔板8最好用AI2O3，SiO2或它们的混合物来构造，这些材料是电绝缘体。
两个最上面支持陶瓷盘10，11位于炉2的加热容积4的上部内表面上方，在炉顶2的绝缘体3之内。这些最上面支持陶瓷盘10、11除了起到支路6之间的隔板作用外，还用来支持元件1的重量。借助于一些短路板12、13、14，这一重量支持功能可以由以成对方式连接的支路6来实现，短路板12、13、14坐在所述两个最上面的支持陶瓷盘10、11的上表面上。
因此，由于炉膛内存在短路板7，所以流经位于炉绝缘体3中的支路6部分的电流将比流经位于炉2的加热容积4内的支路6部分的电流少得多。
仅仅是从输入终端流入并向下经过炉2的绝缘体3的流过支路的电流和经过炉2的绝缘体3的流过支路并通过输出终端流出的电流在炉2的绝缘体3的区域导致支路中的功率产生热。
因为陶瓷板12由电绝缘体构成，所以流经支路和流经陶瓷板12的电流所产生的功率，即流经炉2的加热容积4的上表面上方的支路的电流所产生的功率将可忽略不计。
为因炉2的绝缘体3的温度大大低于炉2的加热容积4的温度，支持陶瓷盘10，11上的热负荷极大地下降。非支持陶瓷盘仍然处在热负荷之下。因此，本项发明解决有关热负荷和机械负荷作用于支持陶瓷盘的问题。
将支持陶瓷盘10，11置于炉2的绝缘体3的上表面的上方，换言之，将其置于炉的外部并且因此基本上处于室温条件下，可以使支持陶瓷盘10，11上的热负荷进一步降低。
采用这种方法，本项发明将支持陶瓷盘的使用寿命从在目前技术条件下使用的通常3个月至6个月，增加到2年至4年，从而大大降低工业应用中这类电阻元件的运行成本。
此外，因为支持盘上的热负荷大大降低，所以根据本项发明，盘的尺寸可以小于迄今为止可能做到的尺寸。反过来，这使电阻元件能够做出的几何形状比应用目前技术条件下的几何形状更新颖或更扩大。可选地，借助本项发明，可以制造更大的电阻元件，因为支持盘上的热负荷大大降低使支持盘现在能够承受更大的负荷。
此外，发明的电阻元件可以在高于根据目前技术条件下的电阻元件可能使用的功率情况下使用，其原因与上面提到的相同。
虽然参照这里的一些实施例前面对本发明作了描述，但应该知道，这些实施例可以改变，例如对所涉及的元件的类型作改变。
因此，本项发明不应被认为局限于上面说明的实施例，因为在所附的权利要求范围内可以作改变。

Claims (8)

1.一种用于支持在工业运行中用来加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件(1)的方法，其中每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路(6)，其中该元件沿着其长度包括一些盘形陶瓷隔板(8)和数个支持陶瓷盘(10，11)，这些盘形陶瓷隔板和支持陶瓷盘设有一些通贯孔，各元件支路延伸穿过所述通贯孔，其中所述元件的上部与终端(5a、5b)合并，所述终端与电流源相连接，并且其中所述元件由最上面的所述支持陶瓷盘中的至少一个支持，其特征在于，使支持所述元件的一个最上面的所述支持陶瓷盘或两个最上面的所述支持陶瓷盘(10、11)位于在炉顶(2)的下侧(15)的上方的所述炉顶(2)的绝缘体(3)中；借助短路板(7)，使元件支路(6)在低于所述炉顶下侧(15)的位置上短路。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，由FeCrAl形成所述支路(6)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，由Al2O3、SiO2或它们的混合物形成所述盘形陶瓷隔板(8)和所述支持陶瓷盘(10、11)。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，将所述数个支持陶瓷盘(10、11)放在两个高度上。
5.一种用于支持在工业运行中用来加热炉或烘箱的垂直悬吊的电阻元件(1)的装置，其中每个元件包括向下和向上走行数次的导电支路(6)，其中该电阻元件(1)沿着其长度包括一些盘形陶瓷隔板(8)和数个支持陶瓷盘(10，11)，这些盘形陶瓷隔板和支持陶瓷盘设有一些通贯孔，各元件支路延伸穿过所述通贯孔，其中所述元件的上部与终端(5a、5b)合并，所述终端与电流源相连接，并且其中所述元件由最上面的所述支持陶瓷盘中的至少一个来支持，其特征在于，支持所述元件的一个最上面的所述陶瓷盘或两个最上面的所述支持陶瓷盘(10、11)位于在炉顶(2)的下侧(15)的上方的所述炉顶(2)的绝缘体(3)中；借助短路板(7)，使所述元件的相关的支路(6)在低于所述炉顶下侧(15)的位置上短路。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于，所述支路(6)由FeCrAl形成。
7.根据权利6的装置，其特征在于，所述盘形陶瓷隔板(8)和所述支持陶瓷盘(10、11)由Al2O3、SiO2或它们的混合物构成。
8.根据权利要求5或6的装置，其特征在于，所述数个支持陶瓷盘(10、11)位于两个高度上。
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