CN103759542B - 组合式直热电阻炉 - Google Patents

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Abstract

本发明组合式直热电阻炉是由加热单元组和换热系统构成。加热单元组是由若干个电阻加热单元构成；电阻加热单元是由单元壳体、电阻加热器组件、绝缘导热介质、绝缘套管、介质输出口、介质输入口及保温层组成；电阻加热器组件是由金属线材和支撑、固定导电发热金属线材的结构件组成；换热系统由若干组介质循环泵、介质换热器及热循环管道构成。本发明的电阻加热单元具有互换性，通过改变电阻加热单元之间的接线方式可改变组合式直热电阻炉的工作电压和发热功率；电阻加热器组件浸在绝缘导热介质中提高了电阻加热器组件的绝缘等级，减小了电阻加热单元的体积，节省了设备安装场地；用常压容器制作单元壳体就能使组合式直热电阻炉可靠地工作。

Description

组合式直热电阻炉
技术领域
本发明涉及一种组合式直热电阻炉，尤其涉及一种由2.5kv~220kv电压等级电源供给，浸在绝缘导热介质中的用电阻加热器进行加热的，并通过换热器完成换热的热能输出装置。
背景技术
以往在不需要蓄热的电热转换应用中，通常采用浸在水中的电阻加热器给水加热，直接热水输出的装置，当工作电压大于0.4千伏电压等级供电时，会增加电阻加热器对水的漏电电流，当工作电压达到2.5kv以上时浸在水中的电阻加热器，因漏电流过大被击穿，使电阻加热器无法工作。因此，需要设计一种新型结构适应2.5kv以上电压等级的直热电阻加热装置，使直热电阻加热装置安全稳定地工作在2.5kv~220kv的各电压等级上，满足用户需求。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题而提供一种组合式直热电阻炉，是由若干个电阻加热单元根据工作电压和输出功率要求采用并联、串联不同组合，构成三组结构相同的加热单元组，再将其完成星形或角形接线后引出三个接线端通过控制开关接入供电回路工作，电阻加热单元产生的热能通过换热系统完成热能输出的装置。
本发明的技术方案如下：
一种组合式直热电阻炉，其特征在于：它是由2.5kv~220kv电压等级的加热单元组和换热系统构成；加热单元组是由若干个电阻加热单元根据工作电压和输出功率要求采用并联、串联不同组合，构成三组结构相同的加热单元组，再将其完成星形或角形接线后引出三个接线端通过控制开关接入供电回路工作；电阻加热单元是由单元壳体、电阻加热器组件、绝缘导热介质、绝缘套管、介质输出口、介质输入口及保温层组成；浸在绝缘导热介质中的电阻加热器组件由连接在上端作为接线引出端的两支绝缘套管、能在绝缘导热介质中稳定导电发热的金属线材和支撑、固定导电发热金属线材的使导电发热金属线材对单元壳体间具有耐受额定工频电压绝缘能力的结构件组成；换热系统由若干组介质循环泵、介质换热器及热循环管道构成。
所述的单元壳体设计成各种满足盛装绝缘导热介质和电阻加热器组件需要的几何体容器。
所述的电阻加热器组件中的金属线材，用金属铜、铝、铁、铬、镍及其合金等拉伸制成。
所述的电阻加热器组件中的结构件，用绝缘陶瓷、高分子材料或玻璃纤维制作。
所述的绝缘导热介质由能满足电阻加热器组件上施加的额定工作电压绝缘要求，并能将电阻加热器组件上产生的热能稳定循环导出的液体构成。
能将电阻加热器组件上产生的热能稳定循环导出的液体为导热油或纯水。
所述的介质换热器是板式或管壳式换热器，电阻加热器组件释放的热能使电阻加热单元中的绝缘导热介质升温，每个电阻加热单元放热都并联在热循环管道上，在介质循环泵的驱动下电阻加热单元中的高温介质经输出管道流入换热器释放热能，完成换热后的低温介质经回流管道送回电阻加热单元完成放热回路循环，根据用户需求换热器输出热水、蒸汽或热空气。
本发明的优点如下：
本发明组合式直热电阻炉中的每个电阻加热单元具有互换性，通过改变电阻加热单元之间的接线方式可改变组合式直热电阻炉的工作电压和发热功率；电阻加热器组件浸在绝缘导热介质中提高了电阻加热器组件的绝缘等级，减小了电阻加热单元的体积，节省了设备安装场地；以高温导热油做绝缘导热介质时，换热温度达到100℃至200℃时绝缘导热介质也不会汽化，用常压容器制作单元壳体就能使组合式直热电阻炉可靠地工作。
附图说明
图1为本发明组合式直热电阻炉电阻加热单元结构示意图。
图2为本发明组合式直热电阻炉加热单元组结构示意图。
图3为本发明组合式直热电阻炉三组结构相同的加热单元组构成星形接线的示意图。
图4为本发明组合式直热电阻炉换热系统结构图。
图中，1、电阻加热器组件，2、单元壳体，3、金属线材，4、绝缘导热介质，5、保温层，6、绝缘套管，7、介质输入口，8、介质输出口，9、结构件，10、通气盖板，11、介质换热器，12、介质循环泵，13、电源引出线，14、中性点引出线，15、高温介质管道，16、低温介质管道，17、电阻加热单元，18、三相工作电源接口，19、低温水输入接口，20、高温水输出接口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细描述本发明。
实施例1
本发明组合式直热电阻炉电阻加热单元结构如图1所示，用结构件9固定金属线材3使装配完成的电阻加热器组件1牢固稳定，在金属线材3的两端接装绝缘套管6与电阻加热器组件1成为一体后，装入单元壳体2内，单元壳体2外表面安装保温层5。
本发明组合式直热电阻炉加热单元组结构如图2所示，由8个电阻加热单元采用二并四串接线组成加热单元组，一端接电源引出线13，另一端接中性点引出线14。
本发明组合式直热电阻炉三组结构相同的加热单元组构成星形接线如图3所示，三组接线相同的加热单元组的电源引出线13分别接入三相工作电源接口18，三组加热单元组的电源中性点引出线14接通。
本发明组合式直热电阻炉换热系统的结构如图4所示，将高温介质管道15连通构成放热通道；将低温介质管道16连通构成回流通道，确认管道连接正确后在电阻加热单元17的单元壳体2内注入绝缘导热介质4，用介质循环泵12驱动绝缘导热介质4，绝缘导热介质4流经介质换热器11发热。

Claims (6)

1.一种组合式直热电阻炉，其特征在于：它是由2.5kv~220kv电压等级的加热单元组和换热系统构成；加热单元组是由若干个电阻加热单元根据工作电压和输出功率要求采用并联、串联不同组合，构成三组结构相同的加热单元组，再将其完成星形或角形接线后引出三个接线端通过控制开关接入供电回路工作；电阻加热单元是由单元壳体、电阻加热器组件、绝缘导热介质、绝缘套管、介质输出口、介质输入口及保温层组成；浸在绝缘导热介质中的电阻加热器组件由连接在上端作为接线引出端的两支绝缘套管、能在绝缘导热介质中稳定导电发热的金属线材和支撑、固定导电发热金属线材的使导电发热金属线材对单元壳体间具有耐受额定工频电压绝缘能力的结构件组成；换热系统由若干组介质循环泵、介质换热器及热循环管道构成。
2.根据权利要求1所述的组合式直热电阻炉，其特征在于：所述的单元壳体设计成各种满足盛装绝缘导热介质和电阻加热器组件需要的几何体容器。
3.根据权利要求1所述的组合式直热电阻炉，其特征在于：所述的电阻加热器组件中的结构件，用绝缘陶瓷、高分子材料或玻璃纤维制作。
4.根据权利要求1所述的组合式直热电阻炉，其特征在于：所述的绝缘导热介质由能满足电阻加热器组件上施加的额定工作电压绝缘要求，并能将电阻加热器组件上产生的热能稳定循环导出的液体构成。
5.根据权利要求4所述的组合式直热电阻炉，其特征在于：能将电阻加热器组件上产生的热能稳定循环导出的液体为导热油或纯水。
6.根据权利要求1所述的组合式直热电阻炉，其特征在于：所述的介质换热器是板式或管壳式换热器，电阻加热器组件释放的热能使电阻加热单元中的绝缘导热介质升温，每个电阻加热单元放热都并联在热循环管道上，在介质循环泵的驱动下电阻加热单元中的高温介质经输出管道流入换热器释放热能，完成换热后的低温介质经回流管道送回电阻加热单元完成放热回路循环，根据用户需求换热器输出热水、蒸汽或热空气。
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