CN105578626A - 一种新型电加热器及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型电加热器及其制造工艺，电加热器包括加热管和管座，加热管为钢钛复合加热管，钢钛复合加热管的端口处铆接固定套后穿置于管座内。本发明采用钢钛复合加热管，利用钛的高化学稳定性、高耐腐蚀性以及良好的防表面结垢性能，不仅解决了因加热管被腐蚀而导致的使用寿命短的问题，还解决了因加热管表面结垢降低热交换效率的问题；本发明通过在钢钛复合加热管的端口处铆接固定套，并在加热管与固定套之间设置绝缘垫，提高了加热管端口的密封性；本装置结构简便，不需额外的密封法兰，易加工，适用于多种结构的电热器外接法兰，市场推广性高，应用前景较好。
Description
技术领域
本发明属于电加热技术领域，具体涉及一种新型电加热器及其制造工艺。
背景技术
随着工业的发展，人们的生活也在趋于便捷化的方向发展，电热水器作为一种便捷的加热工具，在现代化生活中扮演着重要的角色，由于世界各地的水质差异较大，在加热过程中对热水器加热管也会有不同程度的损坏，特别是腐蚀和表面结垢的问题。
由于电加热管工作时产生电动势，形成了电位差（即电腐蚀），水中矿物质越多电位差就越大，腐蚀也越严重。特别是直接使用地下水的情况，目前使用的电热水器中的加热金属管大多数为镍基合金（800）不锈钢管，在使用后1-3个月之后必坏，寿命短，需经常更换，给我们的工作和生活带来麻烦。为了解决电热水器中加热管腐蚀问题，有些企业考虑采用贵金属，比如在金属管外表面镀金。这种做法也能起到防腐作用，但是成本高，制备程序复杂，不利于环保，并且在镀金过程中也容易对加热管造成损坏；除此之外，目前市场上现有的热水器加热管表面易形成水垢，随时间的延长，水垢增厚，影响热交换的进行，降低传热效率，影响正常使用。
金属钛是一种稀有金属，特别是具有良好的抗腐蚀能力（包括抵抗海水、王水及氯气的腐蚀）和防结垢特性。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、低温；抗强酸、强碱以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”，经常用作各种反应容器，常用于航天工业和航海工业。由于电热水器中的加热管是通过钎焊或氩弧焊直接焊接在法兰上，法兰再连接到热水器的储水箱内胆中，而金属钛与其他金属之间很难进行焊接，因此不容易将金属钛管固定到电热水器中。
专利CN202565485中公开了一种电加热器，并进一步公开包括钛加热管和法兰，所述钛加热管与法兰之间以铆接的方式密封固定连接，该电加热器制造新工艺具有防腐蚀能力强等优点，但是其采用特定的法兰接口对钛加热管进行封口，一方面两者依靠金属间的相互挤压达到密封连接，密封效果会随使用时间的延长而降低；另一方面，该结构除了采用特定的法兰接口密封，在使用时还需要连接外部法兰，因此外部法兰的结构需依赖于该结构的法兰接口，导致该结构制成成品的加工过程复杂、市场推广性不高。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀性能好、防结垢、防渗水、寿命长、适用范围广的新型电加热器及其制造新工艺。
技术方案：本发明所述的一种新型电加热器，包括加热管和管座，所述加热管为钢钛复合加热管，所述钢钛复合加热管的端口处铆接固定套后穿置于所述管座内。
进一步地，所述钢钛复合加热管包括不锈钢管层和钛管层，所述钛管层包覆于所述不锈钢管层的表面。
进一步地，为提高固定套与管座之间的配合度，减小连接缝隙，所述固定套包括宽口段和窄口段，所述宽口段和窄口段之间通过圆锥面连接，所述宽口段包覆于所述钢钛复合加热管上，宽口段内与钢钛复合管之间设置绝缘垫层，以压铆固定密封连接；所述窄口段与所述钢钛复合加热管的端口处压铆连接后插入所述管座的配合孔内。
进一步地，所述绝缘垫层为绝缘橡胶垫层。
进一步地，所述固定套为不锈钢材质。
进一步地，所述固定套与所述管座的衔接处钎焊接或镍焊接连接。
进一步地，所述管座、固定套以及加热管的连接端口处由氩弧焊接连接。
本发明还提供一种新型电加热器的制造工艺，包括以下步骤：
（1）在钢钛复合加热管的端口包覆绝缘垫层，然后套接固定套，并采用压铆的方式将三者固定密封连接；
（2）将钢钛复合加热管的压铆密封端穿置于管座的配合孔内，并压实；采用镍焊或钎焊对固定套与所述管座的衔接处进行焊接连接；
（3）对管座、固定套以及加热管的连接端口处进行氩弧焊接连接，得到新型电加热器。
有益效果：（1）本发明采用钢钛复合加热管替代现有的镍基合金不锈钢管，利用钛的高化学稳定性、高耐腐蚀性以及良好的防表面结垢性能，不仅解决了因加热管被腐蚀而导致的使用寿命短的问题，还解决了因加热管表面结垢降低热交换效率的问题；（2）本发明通过在钢钛复合加热管的端口处铆接固定套，并在加热管与固定套之间设置绝缘垫，提高了加热管端口的密封性；通过固定套将加热管固定在管座上，解决了加热管与管座不能直接焊接的问题，并且将固定套与管座的衔接处设计为锥形，并采用镍焊或钎焊堵缝，在提高两者的配合度的同时还有效防止水渗入配合孔；（3）本装置结构简便，不需额外的密封法兰，易加工，适用于多种结构的电热器外接法兰，市场推广性高，应用前景较好。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中固定套与管座衔接处的局部放大示意图；
图3为固定套的结构示意图；
其中：1、钢钛复合加热管，2、管座，3、固定套，4、不锈钢内管层，5、钛外管层，6、宽口段，7、窄口段，8、圆锥面，9、绝缘垫层，10、镍焊，11、氩弧焊接口。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种新型电加热器，包括加热管1和管座2，所述加热管1为钢钛复合加热管，包括不锈钢内管层4和钛外管层5，所述钛外管层5包覆于所述不锈钢内管层4的表面；所述钢钛复合加热管的端口套接不锈钢材质的固定套3，所述固定套3包括宽口段6和窄口段7，所述宽口段6和窄口段7之间通过圆锥面8连接，所述宽口段6包覆于所述钢钛复合加热管1上，宽口段内与钢钛复合管之间设置橡胶材质的绝缘垫层9，以压铆固定密封连接；所述窄口段7与所述钢钛复合加热管1的连接端口处压铆连接后插入所述管座2的配合孔内；所述固定套3与所述管座2的衔接处由镍焊10焊接；所述管座2、固定套3以及加热管1的连接端口处由氩弧焊接形成氩弧焊接口11。
上述新型电加热器采用如下制造工艺制备：
（1）在钢钛复合加热管1的端口包覆绝缘垫层9，然后套接固定套3，并采用压铆的方式将三者固定密封连接；
（2）将钢钛复合加热管1的压铆密封端穿置于管座2的配合孔内，并压实；采用镍焊或钎焊对固定套与所述管座的衔接处进行焊接连接；
（3）对管座2、固定套3以及钢钛复合加热管1的连接端口处进行氩弧焊接连接，得到新型电加热器。
固定套和绝缘垫层的设置，提高了加热管端口的密封性；通过固定套将加热管固定在管座上，解决了加热管与管座不能直接焊接的问题，并且将固定套与管座的衔接处设计为锥形，并采用镍焊或钎焊堵缝，在提高两者的配合度的同时还有效防止水渗入配合孔；本装置结构简便，不需额外的密封法兰，易加工，适用于多种结构的电热器外接法兰，市场推广性高，应用前景较好。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (8)
1.一种新型电加热器，包括加热管和管座，其特征在于：所述加热管为钢钛复合加热管，所述钢钛复合加热管的端口处铆接固定套后穿置于所述管座内。
2.根据权利要求1所述的新型电加热器，其特征在于：所述钢钛复合加热管包括不锈钢管层和钛管层，所述钛管层包覆于所述不锈钢管层的表面。
3.根据权利要求1所述的新型电加热器，其特征在于：所述固定套包括宽口段和窄口段，所述宽口段和窄口段之间通过圆锥面连接，所述宽口段包覆于所述钢钛复合加热管上，宽口段内与钢钛复合管之间设置绝缘垫层，以压铆固定密封连接；所述窄口段与所述钢钛复合加热管的连接端口处压铆连接后插入所述管座的配合孔内。
4.根据权利要求3所述的新型电加热器，其特征在于：所述绝缘垫层为绝缘橡胶垫层。
5.根据权利要求1~4任一项所述的新型电加热器，其特征在于：所述固定套为不锈钢材质。
6.根据权利要求1所述的新型电加热器，其特征在于：所述固定套与所述管座的衔接处钎焊接或镍焊接连接。
7.根据权利要求1所述的新型电加热器，其特征在于：所述管座、固定套以及加热管的连接端口处由氩弧焊接连接。
8.一种权利要求1~7任一项所述的新型电加热器的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）在钢钛复合加热管的端口包覆绝缘垫层，然后套接固定套，并采用压铆的方式将三者固定密封连接；
（2）将钢钛复合加热管的压铆密封端穿置于管座的配合孔内，并压实；采用镍焊或钎焊对固定套与所述管座的衔接处进行焊接连接；
（3）对管座、固定套以及加热管的连接端口处进行氩弧焊接连接，得到新型电加热器。
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