CN102788425B - 通电盘管导热油电加热器 - Google Patents
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Abstract
一种通电盘管导热油电加热器，包括电加热器箱体，安装在电加热器箱体前端的电加热器端板，安装在电加热器箱体内部的电加热管架，电加热管架伸出电加热器端板的电极通过电缆与可控硅调压器相连接，可控硅调压器另一端通过电缆接入380V交流电，可控硅调压器内部安装有PID控制器，电加热器箱体上设有导热油进口和导热油出口；导热油进口和导热油出口安装有温度传感器，用于测量导热油进出电加热器的温度，并将测量信号输入到可控硅调压器中的PID控制器中，实现对电加热功率的自动调节，防止导热油超温，能够保证导热油不会在通电盘管加热表面超温结焦，加热管也不存在烧毁的危险，设备可以长期安全、经济可靠地运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种导热油电加热器，具体涉及一种通电盘管导热油电加热器。
背景技术
目前，导热油作为热媒介质已经越来越多地被应用到各类工艺过程中。传统的导热油加热装置一般是燃煤或燃油加热锅炉，其结构复杂，成本高，不易控制，并且会造成环境污染。电加热导热油炉因具有热稳定性能好、传热性能佳、易于调节、无环境污染等优点，已逐渐被石化、化纤等行业所应用。然而一般电加热导热油炉所用的电加热管成本较高，制作复杂，其发热元件为管内的电热阻丝，并填充氧化镁粉作为绝缘导热介质，外管为不锈钢或铜管。对于加热功率较大的电加热油炉，一般设计为多根U型电热管并联，电热管之间的距离很近。导热油在管间流动时，很容易在电热管壁面处超温结焦，影响导热油的品质和使用寿命。另外，电热管也因为壁面结焦导致传热恶化，内部电热阻丝超温烧毁，使得电加热器不能达到额定加热功率，并影响设备的正常运转。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种通电盘管导热油电加热器，能够保证导热油不会在加热器表面超温结焦，加热管也不存在烧毁的危险，设备可以长期安全、经济可靠地运行。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种通电盘管导热油电加热器，包括电加热器箱体100，安装在电加热器箱体100前端的电加热器端板101，安装在电加热器箱体100内部的电加热管架200，电加热管架200伸出电加热器端板101的电极400通过电缆107与可控硅调压器108相连接，所述可控硅调压器108另一端通过电缆107接入380V交流电，可控硅调压器108内部安装有PID控制器111，所述电加热器箱体100上设有导热油进口102和导热油出口103，导热油进口102和导热油出口103安装有温度传感器113。
所述可控硅调压器108上安装有电压表109、电流表110，可控硅调压器108与380V交流电连接的电缆107上设置有漏电保护器112。
所述电加热管架200包括两排直立的相对设置的管架槽钢201，每排管架槽钢201内横向固定有多根管架横梁207，在管架槽钢201上间隔预设距离钻有通孔，套有绝缘陶瓷管301的支撑螺杆204插入两排相对设置的管架槽钢201上的通孔中并固定，在管架横梁207上间隔预设距离钻有通孔，绝缘陶瓷头206插入管架横梁207上的通孔中并固定，通电盘管202铺设在绝缘陶瓷管301上，通电盘管202首尾由U型弯管焊接串联成一排，各排通电盘管202首尾之间由弯管焊接串联在一起；折流板203布置于各排通电盘管202之间，并由绝缘陶瓷管301与通电盘管202间隔开。
所述通电盘管202为薄壁不锈钢钢管。
所述通电盘管202首尾分别焊接电极400，并伸出电加热器端板101外。
所述绝缘陶瓷管301间隔交错布置在各排通电盘管202的上下两侧。
所述折流板203为薄壁不锈钢板，和管架槽钢201相接的位置裁掉和管架槽钢201横截面相同的面积，使两排相对设置的管架槽钢201能够由这些豁口贯穿各层折流板203并将其固定。
所述电极400包括电极棒401，两个铜螺帽402中间夹住铜电极板404共同套在电极棒401上，铜螺帽402套入的电极棒401加工有外螺纹，铜螺帽402内部加工有和电极棒401外螺纹相适配的内螺纹，在电极棒401位于电加热器端板101内侧的一端有一凸台，密封垫片403套在电极棒401上，密封电加热器端板101上的电极孔，所述电缆107通过电缆接头405和铜电极板404相连接。
所述电极棒401为实心碳钢棒。
所述密封垫片403分为两片，安装在电加热器端板101的电极孔里外两侧，分别为一片平圆环垫片和一片T型套筒垫片，其中平圆环垫片被夹在电极棒401后端凸台与电加热器端板101内侧之间，T型套筒垫片从电加热器端板101外侧由电极孔中插入，并由铜螺帽402压紧在电加热器端板101上。
本发明通电盘管导热油电加热器，电流由可控硅调压器108控制，直接通过通电盘管202，使通电盘管202因自身电阻而发热。导热油由导热油进口102流入电加热器箱体100内，在折流板203的导流作用下依次流过各排通电盘管202，受通电盘管202的加热导热油温度升高，同时每排通电盘管202上下的绝缘陶瓷管301对导热油的流动起到折流扰动效果，可以强化导热油与通电盘管202间的换热效果，并可以防止导热油在通电盘管202表面超温结焦。在导热油进出口处都设有温度传感器，用于测量导热油进出加热器的温度，并将测量信号输入到可控硅调压器108中的PID控制器111中，实现对电加热功率的自动调节，防止导热油超温。
附图说明
图1为通电盘管导热油电加热器的系统示意图。
图2为电加热管架示意图。
图3为单排通电盘管布置示意图。
图4为加热管电极结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种通电盘管导热油电加热器，包括电加热器箱体100，安装在电加热器箱体100前端的电加热器端板101，安装在电加热器箱体100内部的电加热管架200，电加热管架200伸出加热器端板101的电极400通过电缆107与可控硅调压器108相连接，这样，可控硅调压器108便与电加热管架200连为一体，可控硅调压器108另一端通过电缆107接入380V交流电，可控硅调压器108内部安装有PID控制器111、电压表109、电流表110，可以对加热功率进行自动控制调节；电加热器箱体100上设有导热油进口102和导热油出口103，导热油进口102和导热油出口103安装有温度传感器113，用于监测导热油温度，加热器箱体100上还设有排气口104和排液口105，排液口105上安装有排液阀106，方便设备维护时，将导热油从电加热箱体100中排出；优选的，在可控硅调压器108与380V交流电连接的电缆107上设置有漏电保护器112，防止发生短路。
如图2和图3所示，电加热管架200包括两排直立的相对设置的管架槽钢201，每排管架槽钢201上横向连接有多根管架横梁207，在管架槽钢201上间隔预设距离钻有通孔，套有绝缘陶瓷管301的支撑螺杆204插入两排相对设置的管架槽钢201上的通孔中并用螺母固定，在管架横梁207上间隔预设距离钻有通孔，绝缘陶瓷头206插入管架横梁207上的通孔中并用螺母固定，防止各排通电盘管202与管架横梁207接触引起漏电，通电盘管202铺设在绝缘陶瓷管301上，绝缘陶瓷管301间隔交错布置在各排通电盘管202的上下，其中下排陶瓷管起到支撑作用，上排陶瓷管起到绕流作用，通电盘管202首尾由U型弯管焊接串联成一排，各排通电盘管202首尾之间由弯管焊接串联在一起；折流板203布置于各排通电盘管202之间，并由绝缘陶瓷管301与通电盘管202间隔开，起到改变导热油流动方向的作用，通电盘管202首尾分别焊接电极400，并伸出电加热器端板101外。
优选的，通电盘管202为薄壁不锈钢钢管，材料为1Cr18Ni9Ti，壁厚为1毫米。
优选的，所述折流板203为薄壁不锈钢板，两边分别裁剪出预设大小的豁口，使两排相对设置的管架槽钢201可以由这些豁口贯穿各层折流板203并将其固定。
如图4所示，电极400包括电极棒401，两个铜螺帽402中间夹住铜电极板404共同套在电极棒401上，铜螺帽402套入的电极棒401加工有外螺纹，铜螺帽402内部加工有和电极棒401外螺纹相适配的内螺纹，在电极棒401位于电加热器端板101内侧的一端有一凸台，所述电缆107通过电缆接头405和铜电极板404相连接，并用螺栓406固定。两根电极棒401分别焊接在电加热管架200第一排和最后一排的端头，由电加热器端板101上的电极孔中伸出，密封垫片403套在电极棒401上，密封电加热器端板101上的电极孔。
优选的，电极棒401为实心碳钢棒料。
优选的，密封垫片403分为两片，安装在电加热器端板101的电极孔里外两侧，分别为一片平圆环垫片和一片T型套筒垫片，其中平圆环垫片被夹在电极棒401后端凸台与电加热器端板101内侧之间，T型套筒垫片从电加热器端板101外侧由电极孔中插入，并由铜螺帽402压紧在电加热器端板101上，密封垫片403既可以密封箱体，又起到阻隔电极棒401与电加热器端板101的绝缘作用。
优选的，铜螺帽402为六角形柱体，中间夹住铜电极板404共同旋入电极棒401上并夹紧。
本发明的工作原理为：工频380V交流电经过可控硅调压器108的控制调节，通过电缆107进入通电盘管202中，通电盘管202因自身具有电阻而产生焦耳热；导热油由导热油进口102流入电加热器箱体100中，在折流板203以及绝缘陶瓷管301的导流作用下，在电加热管架200的各层通电盘管202管外间隙处曲折往返流过，并受通电盘管202的加热温度逐渐升高，最后由导热油出口103流出电加热器箱体100。在导热油进口102和导热油出口103都设置有温度传感器113，用于监测导热油进出电加热器的油温，并将监测信号反馈到可控硅调压器108中的PID控制器111，从而实现电加热功率的自动调节。
Claims (9)
1.一种通电盘管导热油电加热器，其特征在于：包括电加热器箱体(100)，安装在电加热器箱体(100)前端的电加热器端板(101)，安装在电加热器箱体(100)内部的电加热管架(200)，电加热管架(200)伸出电加热器端板(101)的电极(400)通过第一电缆(107-1)与可控硅调压器(108)相连接，所述可控硅调压器(108)另一端通过第二电缆(107-2)接入380V交流电，可控硅调压器(108)内部安装有PID控制器(111)，所述电加热器箱体(100)上设有导热油进口(102)和导热油出口(103)，导热油进口(102)和导热油出口(103)安装有温度传感器(113)；所述电加热管架(200)包括两排直立的相对设置的管架槽钢(201)，每排管架槽钢(201)上横向固定有多根管架横梁(207)，在管架槽钢(201)上间隔预设距离钻有通孔，套有绝缘陶瓷管(301)的支撑螺杆(204)插入两排相对设置的管架槽钢(201)上的通孔中并固定，在管架横梁(207)上间隔预设距离钻有通孔，绝缘陶瓷头(206)插入管架横梁(207)上的通孔中并固定，通电盘管(202)铺设在绝缘陶瓷管(301)上，通电盘管(202)首尾由U型弯管焊接串联成一排，各排通电盘管(202)首尾之间由弯管焊接串联在一起；折流板(203)布置于各排通电盘管(202)之间，并由绝缘陶瓷管(301)与通电盘管(202)间隔开。
2.根据权利要求1所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述可控硅调压器(108)上安装有电压表(109)、电流表(110)，可控硅调压器(108)与380V交流电连接的电缆(107)上设置有漏电保护器(112)。
3.根据权利要求1所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述通电盘管(202)为薄壁不锈钢钢管。
4.根据权利要求1所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述通电盘管(202)首尾分别焊接电极(400)，并伸出电加热器端板(101)外。
5.根据权利要求1所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述绝缘陶瓷管(301)间隔交错布置在各排通电盘管(202)的上下两侧。
6.根据权利要求1所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述折流板(203)为薄壁不锈钢板，两边分别裁剪出预设大小的豁口，使两排相对设置的管架槽钢(201)可以由这些豁口贯穿各层折流板(203)并将其固定。
7.根据权利要求1所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述电极(400)包括电极棒(401)，两个铜螺帽(402)中间夹住铜电极板(404)共同套在电极棒(401)上，铜螺帽(402)套入的电极棒(401)加工有外螺纹，铜螺帽(402)内部加工有和电极棒(401)外螺纹相适配的内螺纹，在电极棒(401)位于电加热器端板(101)内侧的一端有一凸台，密封垫片(403)套在电极棒(401)上，密封电加热器端板(101)上的电极孔，所述第一电缆(107-1)通过电缆接头(405)和铜电极板(404)相连接。
8.根据权利要求7所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述电极棒(401)为实心碳钢棒。
9.根据权利要求7所述的通电盘管导热油电加热器，其特征在于：所述密封垫片(403)分为两片，安装在电加热器端板(101)的电极孔里外两侧，分别为一片平圆环垫片和一片T型套筒垫片，其中平圆环垫片被夹在电极棒(401)后端凸台与电加热器端板(101)内侧之间，T型套筒垫片从电加热器端板(101)外侧由电极孔中插入，并由铜螺帽(402)压紧在电加热器端板(101)上。
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