CN108566692A - 一种分段插入式加热棒 - Google Patents

Abstract

本发明高热流的液体的电加热装置，具体为一种分段插入式加热棒。本发明一种分段插入式加热棒，包括外壳、装置在所述外壳内腔中的加热体、将所述加热体封盖的盖板法兰片以及通过所述盖板法兰片与所述加热体连接的接线盒，所述加热体包括：分体尾端柱、分体加热柱、分体冷端引线柱，所述分体尾端柱和所述分体冷端引线柱通过一个或多个所述分体加热柱连接。本发明通过分体加热柱分体首尾串联的方式，以及连接分体尾端柱和分体冷端引线实现现有技术下整体加热棒的加热功能，区别于现有技术下整体的加热棒，可以实现分体安装，降低对安装环境的要求，同时在维护上只需分段维护，更易于维护，同时降低了维护和使用成本。

Description

一种分段插入式加热棒

技术领域

本发明涉及高热流的液体的电加热装置，具体为一种分段插入式加热棒。

背景技术

在工业应用上，由于许多介质存放在容器或罐体内需要进行加热伴热防止凝固，或者需要维持高温保持其性能，故需要对容器、罐体或者介质本体进行间接或直接加热。

由于应用需求的不同，许多存放介质的罐体或容器安装在室内且存放处空间较紧凑，采用直接插入式加热棒进行安装非常不便或无法安装，需在罐体或容器安装进室内前，预先安装，且待安装完成后或使用时发生故障，很难对其进行拆装维修及更换，故需要增加罐体或容器存放点的面积，从而造成很多不必要的浪费及损失。

与本发明技术最为接近的产品为插入式加热棒，采用一整体骨架，将矿物绝缘加热电缆缠绕在骨架上，将骨架安装在外壳内，通过法兰与所安装位置对接，电力电缆及信号电缆均通过其上的接线盒完成连接。

已有产品由于内部发热核心为一整体，故存在以下几点缺陷：

1：安装不便；原有加热棒如总长为3m，内部发热核心长度为2.6m，故需要在被安装处留有至少3m以上的空间，如垂直安装，需要使用吊车等工具，给在室内装置在安装就今后维护拆装留下非常不便之处，甚至无法维护。

2：维修成本高；一整体的加热核心，如有一处薄弱点造成设备的无法正常工作，需要拆除整个核心部件，进行维修甚至更换整个核心部件，不仅让设备停用时间过久造成工艺流程的损失且增加了维修及更坏部件的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种分段插入式加热棒可以适合应用于安装环境及维护维修紧凑复杂的场所，降低对安装空间的要求，维护也极为方便简单经济。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种分段插入式加热棒，包括外壳、装置在所述外壳内腔中的加热体、将所述加热体封盖的盖板法兰片以及通过所述盖板法兰片与所述加热体连接的接线盒，所述加热体包括：分体尾端柱、分体加热柱、分体冷端引线柱，所述分体尾端柱和所述分体冷端引线柱通过一个或多个所述分体加热柱连接；

所述分体冷端引线柱包括第一冷端引线端和第二冷端引线端，所述第一冷端引线端通过所述盖板法兰片与所述接线盒内的电力电缆端连接；

所述分体加热柱包括第一加热引线端和第二加热引线端，相邻的两个所述分体加热柱的其中一个的所述第一加热引线端与另一个的所述第二加热引线端电连接；

靠近所述分体冷端引线柱的所述分体加热柱的所述第一加热引线端与所述第二冷端引线端电连接；

所述分体尾端柱包括尾端短接引线端，所述尾端短接引线端与靠近所述分体尾端柱的所述分体加热柱的所述第二加热引线端电连接。

本技术方案的有益效果为：通过分体加热柱分体首尾串联的方式，以及连接分体尾端柱和分体冷端引线实现现有技术下整体加热棒的加热功能，区别于现有技术下整体的加热棒，可以实现分体安装，降低对安装环境的要求，同时在维护上只需分段维护，更易于维护，同时降低了维护和使用成本。

作为优选，所述第一加热引线端包括第一冷端插槽和第一冷端线，所述第一冷端插槽装置在所述分体加热柱支架上的绝缘块中，所述第一冷端插槽靠近所述第一加热引线端中心的一端嵌套在封杯中，所述第一冷端插槽通过所述封杯与所述第一冷端线的一端连接。

作为优选，所述第二加热引线端包括第一冷端插针和第二冷端线，所述第一冷端插针装置在所述分体加热柱支架上的绝缘块中，所述第一冷端插针靠近所述第一加热引线端中心的一端嵌套在封杯中，所述第一冷端插针通过所述封杯与所述第二冷端线的一端连接；

所述第一冷端插针与所述第一冷端插槽连接，正好能够插入所述第一冷端插槽中。

作为优选，所述分体加热柱还包括连接所述第一加热引线端和所述第二加热引线端的绕线壳体，所述绕线壳体上缠绕敷设有加热电缆；

所述加热电缆通过冷热接头分别与所述第一冷端线的另一端连接、所述第二冷端线的另一端连接。

作为优选，每个所述分体加热柱中均填充有耐高温保温毡。

作为优选，每个所述分体加热柱中均设置有温度传感器。

作为优选，所述尾端短接引线端包括短接引线和尾端柱插槽，所述短接引线通过所述封杯与所述尾端柱插槽连接；

靠近所述分体尾端柱的所述第一冷端插针与所述尾端柱插槽连接。

作为优选，所述盖板法兰片包括设置在中部的O型密封圈和所述O型密封圈外周的法兰片，所述O型密封圈中设置有电力电缆穿线槽和测温元件管；

所述接线盒中的电力电缆线通过设置于所述O型密封圈上的电力电缆加紧锁头引入电力电缆穿线槽中；

所述测温元件管受所述O型密封圈上的测温信号电缆加紧锁头夹紧。

作为优选，所述盖板法兰片还包括设置于所述法兰片上的安装导向片，所述第二冷端引线端还包括设置于分体冷端引线柱壳体内壁的安装导向片，所述第二加热引线端还包括设置于绕线壳体内壁上的安装导向片。

作为优选，所述外壳内壁上设置有固定槽；

所述分体尾端柱壳体外设置有能够插入所述固定槽的固定条，所述分体加热柱在加热电缆外设置有能够插入所述固定槽的固定条，所述分体冷端引线柱在缠绕在所述分体冷端引线柱壳体外的冷端电缆外设置有能够插入所述固定槽的固定条。

本发明的有益效果：

1.通过分体加热柱分体首尾串联的方式，以及连接分体尾端柱和分体冷端引线实现现有技术下整体加热棒的加热功能，区别于现有技术下整体的加热棒，可以实现分体安装，降低对安装环境的要求。

2.每个分体加热柱上都设置有温度传感器，实时监测每个分体加热柱的工作温度，更便于控制整个分段插入式加热棒的温度，能更加适用于不同工作需求，如需要整个分段插入式加热棒每个部位温度为统一温度值、如果需整个分段插入式加热棒上下温度具有温度差。

3.每个分体加热柱上都设置有温度传感器，在某个或某些分体加热柱出现异常情况时，只需要更换相应有异常情况的分体加热柱，只需分段维护，同时降低了维护的操作难度和整个分段插入式加热棒的使用成本。

4.固定槽和固定条的设置使得能更加准确无误的进行分段安装，降低对安装技能的要求。

5.插接需考虑反复插拔的机械强度、大电流的电气性能及高温所产生的对绝缘及电气性能的影响，故在制作分体加热柱时，采用配置冷热线方式，每根电缆两头均设有冷端线，降低热线高温的传导，所有冷热接头均采用高压填装方式，保证其在高温情况下的可靠性。

附图说明

图1是本发明一种分段插入式加热棒的整体剖示图；

图2是本发明分体加热柱的剖示图；

图3是本发明第一加热引线端的俯视图；

图4是本发明第二加热引线端的俯视图；

图5是本发明分体尾端柱的剖示图；

图6是本发明分体冷端引线柱的剖示图；

图7是本发明第二冷端引线端的俯视图；

图8是本发明第一冷端引线端的俯视图；

图9是本发明盖板法兰片的侧视图；

图10是本发明盖板法兰片靠近分体冷端引线柱一端的的俯视图；

图11是本发明盖板法兰片远离分体冷端引线柱一端的的俯视图；

图12是本发明外壳的示意图。

图中：1、外壳，11、固定槽，2、分体尾端柱，21、尾端短接引线端，211、短接引线，212、尾端柱插槽，3、分体加热柱，31、第一加热引线端，311、第一冷端插槽，32、第二加热引线端，321、第一冷端插针，322、第二冷端线，33、绕线壳体，331、加热电缆，34、耐高温保温毡，4、分体冷端引线柱，41、第一冷端引线端，411、冷端线引线，42、第二冷端引线端，421、第二冷端插针，5、盖板法兰片，51、O型密封圈，511、电力电缆穿线槽，512、测温元件管，513、电力电缆加紧锁头，514、测温信号电缆加紧锁头，52、法兰片，6、接线盒，100、绝缘块，200、封杯，300、安装导向片，400、固定条，500、安装吊耳。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是解释，其并不是限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，

如图1-图12所示，一种分段插入式加热棒，包括外壳1、装置在所述外壳1内腔中的加热体、将所述加热体封盖的盖板法兰片5以及通过所述盖板法兰片5与所述加热体连接的接线盒6，所述加热体包括：分体尾端柱2、分体加热柱3、分体冷端引线柱4，所述分体尾端柱2和所述分体冷端引线柱4通过一个或多个所述分体加热柱3连接，其中如果所述分体加热柱3为大于等于两个时，相邻的两个所述分体加热柱3首尾连接，分段插入式加热棒采用多段装置所述分体尾端柱2、所述分体加热柱3、所述分体冷端引线柱4连接，每个装置为独立个体，可以按从下到上所述分体尾端柱2、所述分体加热柱3、所述分体冷端引线柱4的顺序组装，在组装时无需更多的安装空间，且每个装置有损坏时可以直接更换损坏部件，更换简单，设备无需过久停机，确保正常的生产进度。

所述分体冷端引线柱4包括第一冷端引线端41和第二冷端引线端42，所述第一冷端引线端41通过所述盖板法兰片5与所述接线盒6内的电力电缆端连接，进一步的所述第一冷端引线端41处具有冷端线引线411，所述冷端线引线411与所述盖板法兰片5的电力电缆穿线槽（511）相接，所述接线盒6内的电力电缆端提供电力驱动整个分段插入式加热棒工作加热。进一步的所述接线盒6采用SUS304不锈钢材质，用于供电电力电缆、信号电缆与其内部的矿物绝缘电缆与温度信号相连。所述第二冷端引线端42包括第二冷端插针421，所述第二冷端插针421能够插入相邻的所述分体加热柱3的第一冷端插槽311中。

所述分体加热柱3包括第一加热引线端31和第二加热引线端32，相邻的两个所述分体加热柱3的其中一个的所述第一加热引线端31与另一个的所述第二加热引线端32电连接，即相邻的两个所述分体加热柱3首尾连接。

靠近所述分体冷端引线柱4的所述分体加热柱3的所述第一加热引线端31与所述第二冷端引线端42电连接。所述分体尾端柱2包括尾端短接引线端21，所述尾端短接引线端21与靠近所述分体尾端柱2的所述分体加热柱3的所述第二加热引线端32电连接。

所述第一加热引线端31包括第一冷端插槽311和第一冷端线312，所述第一冷端插槽311装置在所述分体加热柱3支架上的绝缘块100中，所述绝缘块100采用高温玻璃烧结结构而成的块状体，具有耐高温、机械强度大及绝缘性能好的特点，所述绝缘块100通过螺栓固定在所述分体加热柱3的支架上。所述第一冷端插槽311为采用镀银材质铸造成的插槽，可耐高温承受大电流。所述第一冷端插槽311靠近所述第一加热引线端31中心的一端嵌套在封杯200中，所述封杯200采用SUS 316L不锈钢材质，有良好的导热性，所述第一冷端插槽311通过所述封杯200与所述第一冷端线312的一端连接。所述第二加热引线端32包括第一冷端插针321和第二冷端线322，所述第一冷端插针321装置在所述分体加热柱3支架上的绝缘块100中，所述第一冷端插针321为采用镀银材质铸造成的插针。所述第一冷端插针321靠近所述第一加热引线端31中心的一端嵌套在封杯200中，所述封杯200用于连接冷端线及插针插槽，采用216L护套，内高压填充高纯氧化镁粉，所述第一冷端插针321通过所述封杯200与所述第二冷端线322的一端连接；所述第一冷端插针321与所述第一冷端插槽311连接，正好能够插入所述第一冷端插槽311中，相邻的所述分体加热柱3在安装时要将所述第一冷端插针321与所述第一冷端插槽311角度准确对准后进行连接。

所述分体加热柱3还包括连接所述第一加热引线端31和所述第二加热引线端32的绕线壳体33，所述绕线壳体33上缠绕敷设有加热电缆331，所述加热电缆331优选为3根型号为MISS-16N630/23/3320/220的矿物绝缘加热电缆，同时均匀敷设在所述绕线壳体33外，采用三相星形连接方式。

所述加热电缆331通过冷热接头分别与所述第一冷端线312的另一端连接、所述第二冷端线322的另一端连接。所述冷热接头放置在所述绕线壳体33内用于连接加热电缆及冷端线，采用316L护套，内高压填充高纯氧化镁粉。

每个所述分体加热柱3中均填充有耐高温保温毡34，相邻的所述分体加热柱3通过相互插接串联而成；插接需考虑反复插拔的机械强度、大电流的电气性能及高温所产生的对绝缘及电气性能的影响；故在制作所述分体加热柱3时，采用配置冷热线方式，每根电缆两头均设有冷端线，降低热线高温的传导，所有冷热接头均采用高压填装方式，保证其在高温情况下的可靠性；所述分体加热柱3均放置耐高温保温毡，减少热量向内部接头传热，及提供向外热传导效率。

每个所述分体加热柱3中均设置有温度传感器，所述分体加热柱3均设有所述温度传感器，所述温度传感器采用SUS304不锈钢护套的PT100铂热电阻，用于监测各个分体加热柱的实时温度，实时监控及保护，如其中一级超温停止工作。

所述尾端短接引线端21包括短接引线211和尾端柱插槽212，所述短接引线211采用铜芯铜护套的矿物绝缘电缆型号为SC1H10，用于星形连接短接星点，所述短接引线211通过所述封杯200与所述尾端柱插槽212连接；靠近所述分体尾端柱2的所述第一冷端插针321与所述尾端柱插槽212连接。

所述盖板法兰片5通过M20*1.5螺栓与装配完成的所述外壳1相连，用其上的圆柱压缩弹簧压紧各分体柱，并将所述分体冷端引线柱4上的冷端线即矿物绝缘电缆通过所述盖板法兰片5一端的电力电缆穿线槽511引出至所述盖板法兰片5另一端，并通过电力电缆加紧锁头513将其固定。所述盖板法兰片5通过圆柱螺旋压缩弹簧将所述分体冷端引线柱4压紧连接。

所述盖板法兰片5包括设置在中部的O型密封圈51和所述O型密封圈51外周的法兰片52，所述O型密封圈51为防水O型密封圈，防止分段插入式加热棒在对液体加热时液体进入分段插入式加热棒中。所述O型密封圈51中设置有电力电缆穿线槽511和测温元件管512。所述测温元件管512用于固定铂热电阻测温元件；所述接线盒6中的电力电缆线通过设置于所述O型密封圈51上的电力电缆加紧锁头513引入电力电缆穿线槽511中；所述测温元件管512受所述O型密封圈51上的测温信号电缆加紧锁头514夹紧。所述分体加热柱3的温度传感器，通过所述盖板法兰片5上的所述测温元件管512安装，将PT100不锈钢护套的铂热电阻，通过所述测温元件管512穿入到底，并通过所述测温信号电缆加紧锁头514将所述温度传感器锁紧。

所述盖板法兰片5还包括设置于所述法兰片52上的安装导向片300，所述第二冷端引线端42还包括设置于分体冷端引线柱4壳体内壁的安装导向片300，所述第二加热引线端32还包括设置于绕线壳体33内壁上的安装导向片300。

所述第一冷端引线端41、所述第一加热引线端31和所述尾端短接引线端21上均设置有用于安装的安装吊耳500。进一步的，每120°角度配有所述安装吊耳500，安装及拆卸时使用配套的吊钩可轻松拆装。

所述安装导向片300及所述安装吊耳500均通过螺栓固定。

为了保证每个所述分体加热柱3在安装时能可靠的插接在一起，需其不仅同心而且方位一致无偏差，故在所述外壳1内侧配有固定槽，所述固定槽11采用SUS304不锈钢管焊接在所述外壳1内侧，用于装配所述分体尾端柱2、所述分体加热柱3和分体冷端引线柱4，使其定向定位。

所述分体尾端柱2壳体外设置有能够插入所述固定槽11的固定条400，所述分体加热柱3在加热电缆331外设置有能够插入所述固定槽11的固定条400，所述分体冷端引线柱4在缠绕在所述分体冷端引线柱4壳体外的冷端电缆331外设置有能够插入所述固定槽11的固定条400。

通过分段加热装置分体加热柱上的固定条与其配合，再采用了安装导向片，使每个分段加热装置能保证同心方位一致的安装在一起。

分段插入式加热棒的安装过程：

步骤1：将所述分体尾端柱2通过其上的所述安装吊耳500使用适当的吊具将其装入所述外壳1内，注意所述分体尾端柱2的所述固定条400对准加所述外壳1上的所述固定槽11使其定位定向。

步骤2：用上述相同的方式，依次装入所述分体加热柱3，安装时可由所述安装导向片300定位，需注意每个所述安装导向片300安装时第一冷端插针321及所述第一冷端插槽311角度准确。

步骤3：用上述相同的方式，装入所述分体冷端引线柱4。

步骤4：将所述盖板法兰片5通过M20*1.5螺栓与装配完成的所述外壳1相连，用其上的圆柱压缩弹簧压紧各分体柱，并将所述分体冷端引线柱4上的冷端线通过所述盖板法兰片5一端的所述电力电缆穿线槽511引出至所述盖板法兰片5另一端，并通过所述电力电缆加紧锁头513将其固定。

步骤5：所述温度传感器通过所述盖板法兰片5的所述测温元件管512安装，将PT100不锈钢护套的铂热电阻，通过所述测温元件管512入到底，并通过所述测温信号电缆加紧锁头514将所述温度传感器锁紧。

步骤6：最后安装所述接线盒6，通过M2.5螺栓与所述盖板法兰片5连接，注意放入所述O型密封圈51。

步骤7：在所述接线盒6内完成电力电缆及信号电缆的连接。

Claims (10)

1.一种分段插入式加热棒，包括外壳（1）、装置在所述外壳（1）内腔中的加热体、将所述加热体封盖的盖板法兰片（5）以及通过所述盖板法兰片（5）与所述加热体连接的接线盒（6），其特征在于，所述加热体包括：分体尾端柱（2）、分体加热柱（3）、分体冷端引线柱（4），所述分体尾端柱（2）和所述分体冷端引线柱（4）通过一个或多个分体加热柱（3）连接；

所述分体冷端引线柱（4）包括第一冷端引线端（41）和第二冷端引线端（42），所述第一冷端引线端（41）通过所述盖板法兰片（5）与所述接线盒（6）内的电力电缆端连接；

所述分体加热柱（3）包括第一加热引线端（31）和第二加热引线端（32），相邻的两个所述分体加热柱（3）的其中一个的所述第一加热引线端（31）与另一个的所述第二加热引线端（32）电连接；

靠近所述分体冷端引线柱（4）的所述分体加热柱（3）的所述第一加热引线端（31）与所述第二冷端引线端（42）电连接；

所述分体尾端柱（2）包括尾端短接引线端（21），所述尾端短接引线端（21）与靠近所述分体尾端柱（2）的所述分体加热柱（3）的所述第二加热引线端（32）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述第一加热引线端（31）包括第一冷端插槽（311）和第一冷端线（312），所述第一冷端插槽（311）装置在所述分体加热柱（3）支架上的绝缘块（100）中，所述第一冷端插槽（311）靠近所述第一加热引线端（31）中心的一端嵌套在封杯（200）中，所述第一冷端插槽（311）通过所述封杯（200）与所述第一冷端线（312）的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述第二加热引线端（32）包括第一冷端插针（321）和第二冷端线（322），所述第一冷端插针（321）装置在所述分体加热柱（3）支架上的绝缘块（100）中，所述第一冷端插针（321）靠近所述第一加热引线端（31）中心的一端嵌套在封杯（200）中，所述第一冷端插针（321）通过所述封杯（200）与所述第二冷端线（322）的一端连接；

所述第一冷端插针（321）与所述第一冷端插槽（311）连接，正好能够插入所述第一冷端插槽（311）中。

4.根据权利要求3所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述分体加热柱（3）还包括设置连接所述第一加热引线端（31）和所述第二加热引线端（32）的绕线壳体（33），所述绕线壳体（33）上缠绕敷设有加热电缆（331）；

所述加热电缆（331）通过冷热接头分别与所述第一冷端线（312）的另一端连接、所述第二冷端线（322）的另一端连接。

5.根据权利要求4所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，每个所述分体加热柱（3）中均填充有耐高温保温毡（34）。

6.根据权利要求4所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，每个所述分体加热柱（3）中均设置有温度传感器。

7.根据权利要求3所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述尾端短接引线端（21）包括短接引线（211）和尾端柱插槽（212），所述短接引线（211）通过所述封杯（200）与所述尾端柱插槽（212）连接；

靠近所述分体尾端柱（2）的所述第一冷端插针（321）与所述尾端柱插槽（212）连接。

8.根据权利要求1所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述盖板法兰片（5）包括设置在中部的O型密封圈（51）和所述O型密封圈（51）外周的法兰片（52），所述O型密封圈（51）中设置有电力电缆穿线槽（511）和测温元件管（512）；

所述接线盒（6）中的电力电缆线通过设置于所述O型密封圈（51）上的电力电缆加紧锁头（513）引入电力电缆穿线槽（511）中；

所述测温元件管（512）受所述O型密封圈（51）上的测温信号电缆加紧锁头（514）锁紧。

9.根据权利要求1所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述盖板法兰片（5）还包括设置于所述法兰片（52）上的安装导向片（300），所述第二冷端引线端（42）还包括设置于分体冷端引线柱（4）壳体内壁的安装导向片（300），所述第二加热引线端（32）还包括设置于绕线壳体（33）内壁上的安装导向片（300）。

10.根据权利要求1所述的一种分段插入式加热棒，其特征在于，所述外壳（1）内壁上设置有固定槽（11）；

所述分体尾端柱（2）壳体外设置有能够插入所述固定槽（11）的固定条（400），所述分体加热柱（3）在加热电缆（331）外设置有能够插入所述固定槽（11）的固定条（400），所述分体冷端引线柱（4）在缠绕在所述分体冷端引线柱（4）壳体外的冷端电缆（331）外设置有能够插入所述固定槽（11）的固定条（400）。