CN113551414B - 粒子电加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粒子电加热器，包括：粒子罐，用以均匀放置导热粒子；导热粒子，用以进行导热；换热盘管，通过导热粒子实现换热盘管内的流动介质均匀受热；电热瓦，用以产生高温热量；电加热管，用以为电热瓦提供能量；第一接口，用以使流动介质流入电加热器进行加热；第二接口，用以将经过电加热器加热后的流动介质流出；温度检测仪，用以实时对第二接口流出的流动介质的温度进行检测；图像扫描仪，用以对所述电加热器进行扫描；粒子罐口，用以将导热粒子倒出粒子罐以对导热粒子进行清洗；从而能够通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

Description

粒子电加热器

技术领域

本发明涉及粒子高温换热、加热技术领域，尤其涉及一种粒子电加热器。

背景技术

针对石油、石化生产过程中，水、石油、天然气、化学化工原料、试剂、添加剂等易燃易爆流体介质换热、加热保温。目前石油、石化、天然气化工行业生产工艺过程延用的水、蒸汽、导热油、防冻液等几种介质换热方式对所需加温的介质进行换热加温。这些换热方式因为本身升温的上限和自身的液体特性，存在易泄漏、沸点低温升上限低、本身存在时效寿命短等诸多弊端。不适用于当今工业加热行业提倡的安全、环保、节能、高效的生产理念。

电加热器是一种国际流行的高品质长寿命电加热设备。用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热。当加热介质在压力作用下通过电加热器加热腔，采用流体热力学原理均匀地带走电热元件工作中所产生的巨大热量，使被加热介质温度达到用户工艺要求。

目前，已经有一些电加热器，但普遍没有使用金属粒子作为导热介质，也不能在电加热器的使用过程中通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间，不能保证导热介质的导热性能，传热效率低。

发明内容

为此，本发明提供一种粒子电加热器，可以有效解决现有技术中不能通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而导热电加热器的传热效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种粒子电加热器，包括：

粒子罐，其内设置有若干导热粒子，用以均匀放置导热粒子；

导热粒子，其与所述粒子罐连接，在粒子罐内均匀填充，用以进行导热；

换热盘管，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐内，通过导热粒子实现换热盘管内的流动介质均匀受热；

电热瓦，其与所述换热盘管连接，包裹在换热盘管上，用以产生高温热量；

电加热管，其与所述电热瓦连接，用以为电热瓦提供能量；

第一接口，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐的一侧，用以使流动介质流入电加热器进行加热；

第二接口，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐的一侧并与所述第一接口同侧，用以将经过电加热器加热后的流动介质流出；

温度检测仪，其与所述第二接口连接，用以实时对第二接口流出的流动介质的温度进行检测；

图像扫描仪，其与所述粒子罐连接，用以对所述电加热器进行扫描；

粒子罐口，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐的底部，用以将导热粒子倒出粒子罐以对导热粒子进行清洗；

控制器，其分别与所述温度检测仪和所述图像扫描仪连接，用以确定所述电加热器是否需要进行清洗以及清洗时间；

所述电加热器在使用时，控制器将导热粒子的灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗并在不能直接判定时将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以最终确定导热粒子是否需要进行清洗，控制器确定需要进行清洗时获取导热粒子的灰尘附着率P；

所述导热粒子的灰尘附着率P通过导热粒子实际间距L、灰尘附着率计算参数和预设公式确定；

所述导热粒子实际间距L通过图像扫描仪扫描后分析得到，所述实际温度H通过温度检测仪检测得到。

进一步地，所述电加热器器在使用时，所述控制器获取导热粒子的灰尘附着率并将其设置为P，设置完成时，控制器将灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间；

其中，所述控制器还设置有灰尘标准附着率和导热粒子清洗时间，所述灰尘标准附着率包括灰尘第一标准附着率P1，灰尘第二标准附着率P2和灰尘第三标准附着率P3，其中，P1＜P2＜P3；所述导热粒子清洗时间包括导热粒子第一清洗时间T1,导热粒子第二清洗时间T2，导热粒子第三清洗时间T3和导热粒子第四清洗时间T4，其中，T1＞T2＞T3＞T4；

若P＜P1，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T1；

若P1≤P＜P2，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T2；

若P2≤P＜P3，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T3；

若P≥P3，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T4。

进一步地，所述控制器确定导热粒子的清洗时间为Ti时，打开粒子罐口将电加热器内的全部导热粒子倒出进行导热粒子清洗，最迟倒出时间为Ti，设定i＝1，2,3,4。

进一步地，所述电加热器器在使用时，所述控制器获取所述温度检测仪测得的所述第二接口的温度并将其设置为实际温度H，设置完成时，控制器将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗；

其中，所述控制器还设置有预设温度，包括第一预设温度H1和第二预设温度H2，其中，H1＜H2；

若H＜H1，所述控制器导热粒子需要进行清洗；

若H1≤H＜H2，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子是否需要进行清洗；

若H≥H2，所述控制器导热粒子无需进行清洗。

进一步地，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子是否需要进行清洗时，控制器计算温度差值△H，计算完成时，控制器将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗；

若△H＜△H0，所述控制器判定导热粒子需要进行清洗；

若△H≥△H0，所述控制器判定导热粒子无需进行清洗；

其中，标准温度差值△H0通过控制器设置。

进一步地，所述控制器确定导热粒子无需进行清洗时，电加热器继续使用，温度检测仪继续检测第二接口的温度，控制器确定导热粒子需要进行清洗时，控制器获取导热粒子的灰尘附着率P。

进一步地，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子是否需要进行清洗时，控制器计算温度差值△H，其计算公式如下：

△H＝(H2-H1)×[H2/(H1×H2)]；

式中，H表示第二接口的温度，H1表示第一预设温度，H2表示第二预设温度。

进一步地，所述控制器确定导热粒子需要进行清洗时，所述图像扫描仪对电加热器进行扫描以获取导热粒子的图像，控制器根据图像扫描仪获取的导热粒子的图像得到导热粒子的间距并将其设置为导热粒子实际间距L，设置完成时，控制器将导热粒子实际间距L与导热粒子标准间距进行比较以确定灰尘附着率计算参数；

其中，所述控制器还设置有导热粒子标准间距和灰尘附着率计算参数，所述导热粒子标准间距包括导热粒子第一标准间距L1，导热粒子第二标准间距L2和导热粒子第三标准间距L3，其中，L1＜L2＜L3；所述灰尘附着率计算参数包括灰尘附着率第一计算参数σ1，灰尘附着率第二计算参数σ2，灰尘附着率第三计算参数σ3和灰尘附着率第四计算参数σ4，其中，σ1＜σ2＜σ3＜σ4；

若L＜L1，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ1；

若L1≤L＜L2，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ2；

若L2≤L＜L3，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ3；

若L≥L3，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ4。

进一步地，所述控制器确定灰尘附着率计算参数为σi时，控制器确定导热粒子的灰尘附着率P，设定i＝1，2,3,4；

当i＝1时，设定P＝L×σ1×(L/L1)；

当i＝2时，设定P＝L×σ2×[(L2-L)/(L-L1)]；

当i＝3时，设定P＝L×σ3×[(L3-L)/(L-L2)]；

当i＝4时，设定P＝L×σ4×(L3/L)。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明的电加热器在使用时，通过将导热粒子的灰尘附着率与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，将实际温度与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗并在不能直接判定时将温度差值与标准温度差值进行比较以最终确定导热粒子是否需要进行清洗，控制器确定需要进行清洗时获取导热粒子的灰尘附着率，其中，导热粒子的灰尘附着率通过导热粒子实际间距、灰尘附着率计算参数和预设公式确定，导热粒子实际间距通过图像扫描仪扫描后分析得到，实际温度H通过温度检测仪检测得到。从而能够通过第二接口的温度确定导热粒子是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

尤其，本发明设置有导热粒子，导热粒子为具有高导热型的金属粒子，相对于现有技术而言，使用高导热性金属粒子替代原始的水、蒸汽、防冻液、导热油等流动性液体作为导热介质，可实现固态导热，实现高温或超高温要求下的直接换热，解决水、蒸汽、防冻液、导热油等流动性液体导热换热温度上限低、热效率不高、易泄漏、加温过程中容易产生压力所带来的不安全因素，生产时效寿命短等诸多弊端问题。

尤其，本发明电加热器的换热盘管安装至密封状态下的粒子罐内，罐内均匀填充导热粒子，引入电能通过电热瓦产生高温热量，将高温热量通过导热粒子均匀高效的附灼换热盘管，盘管内流动介质可高效均匀受热。

进一步地，本发明通过将导热粒子的灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗并在不能直接判定时将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以最终确定导热粒子是否需要进行清洗，控制器确定需要进行清洗时获取导热粒子的灰尘附着率P，其中，导热粒子的灰尘附着率P通过导热粒子实际间距L、灰尘附着率计算参数和预设公式确定，导热粒子实际间距L通过图像扫描仪扫描后分析得到，实际温度H通过温度检测仪检测得到。从而能够通过第二接口的温度确定导热粒子是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

进一步地，本发明通过将灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，从而能够通过第二接口的温度确定导热粒子是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

进一步地，本发明通过将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗，从而能够通过第二接口的温度确定导热粒子是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

进一步地，本发明通过将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗，从而能够通过第二接口的温度确定导热粒子是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

进一步地，本发明通过将导热粒子实际间距L与导热粒子标准间距进行比较以确定灰尘附着率计算参数进而通过预设公式确定导热粒子的灰尘附着率P，从而能够通过第二接口的温度确定导热粒子是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子倒出粒子罐进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

附图说明

图1为本发明实施例粒子电加热器的结构示意图；

图2为本发明实施例粒子电加热器的A部结构示意图；

图3为本发明实施例粒子电加热器的仰视图；

图中标记说明：1、粒子罐；2、导热粒子；3、换热盘管；4、电热瓦；5、电加热管；6、第一接口；7、第二接口；8、温度检测仪；9、图像扫描仪；10、粒子罐口；11、呼吸阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图2和图3所示，图1为本发明实施例粒子电加热器的结构示意图，图2为本发明实施例粒子电加热器的A部结构示意图，图3为本发明实施例粒子电加热器的仰视图，本发明提供一种粒子电加热器，包括：

粒子罐1，其内设置有若干导热粒子2，用以均匀放置导热粒子2；

导热粒子2，其与所述粒子罐1连接，在粒子罐1内均匀填充，用以进行导热；

换热盘管3，其与所述粒子罐1连接，设置在粒子罐1内，通过导热粒子2实现换热盘管3内的流动介质均匀受热；

电热瓦4，其与所述换热盘管3连接，包裹在换热盘管3上，用以产生高温热量；

电加热管5，其与所述电热瓦4连接，用以为电热瓦4提供能量；

第一接口6，其与所述粒子罐1连接，设置在粒子罐1的一侧，用以使流动介质流入电加热器进行加热；

第二接口7，其与所述粒子罐1连接，设置在粒子罐1的一侧并与所述第一接口6同侧，用以将经过电加热器加热后的流动介质流出；

温度检测仪8，其与所述第二接口7连接，用以实时对第二接口7流出的流动介质的温度进行检测；

图像扫描仪9，其与所述粒子罐1连接，用以对所述电加热器进行扫描；

粒子罐口10，其与所述粒子罐1连接，设置在粒子罐1的底部，用以将导热粒子2倒出粒子罐1以对导热粒子2进行清洗；

控制器(图中未画出)，其分别与所述温度检测仪8和所述图像扫描仪9连接，用以确定所述电加热器是否需要进行清洗以及清洗时间；

本实施例中，导热粒子2为具有高导热型的金属粒子。

所述粒子电加热器还包括呼吸阀11，其与所述粒子罐1连接，设置在粒子罐1的一侧，用以防止粒子罐1炸裂。

所述粒子电加热器还包括加热器温控系统(图中未画出)，其与所述电加热管5连接，用以自动调节所需换热温度。

本实施例中，所述换热盘管3为U型结构。所述换热管盘由电热合金加热瓦紧密包裹。所述粒子罐1为圆形结构。所述电加热管5共设置有四组。所述电热瓦4共设置有四组。所述换热盘管3共设置有三个，与所述电热瓦4顺次连接。所述电加热管5共设置有四个。所述电热瓦4共设置有四个。所述换热盘管3共设置有三个，与所述电热瓦4顺次连接。

所述电加热器在使用时，控制器将导热粒子的灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子2是否需要进行清洗并在不能直接判定时将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以最终确定导热粒子2是否需要进行清洗，控制器确定需要进行清洗时获取导热粒子的灰尘附着率P；

所述导热粒子的灰尘附着率P通过导热粒子实际间距L、灰尘附着率计算参数和预设公式确定；

所述导热粒子实际间距L通过图像扫描仪9扫描后分析得到，所述实际温度H通过温度检测仪8检测得到。

具体而言，本发明通过将导热粒子的灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子2是否需要进行清洗并在不能直接判定时将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以最终确定导热粒子2是否需要进行清洗，控制器确定需要进行清洗时获取导热粒子的灰尘附着率P，其中，导热粒子的灰尘附着率P通过导热粒子实际间距L、灰尘附着率计算参数和预设公式确定，导热粒子实际间距L通过图像扫描仪9扫描后分析得到，实际温度H通过温度检测仪8检测得到。从而能够通过第二接口7的温度确定导热粒子2是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子2倒出粒子罐1进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

具体而言，所述电加热器器在使用时，所述控制器获取导热粒子的灰尘附着率并将其设置为P，设置完成时，控制器将灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间；

其中，所述控制器还设置有灰尘标准附着率和导热粒子清洗时间，所述灰尘标准附着率包括灰尘第一标准附着率P1，灰尘第二标准附着率P2和灰尘第三标准附着率P3，其中，P1＜P2＜P3；所述导热粒子清洗时间包括导热粒子第一清洗时间T1,导热粒子第二清洗时间T2，导热粒子第三清洗时间T3和导热粒子第四清洗时间T4，其中，T1＞T2＞T3＞T4；

若P＜P1，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T1；

若P1≤P＜P2，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T2；

若P2≤P＜P3，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T3；

若P≥P3，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T4。

本实施例中，灰尘附着率高，说明导热粒子的导热性能被影响大，需要进行尽快清洗，相反，灰尘附着率低，说明导热粒子的导热性能被影响小，清洗时间可以延后一段时间。

具体而言，本发明通过将灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，从而能够通过第二接口7的温度确定导热粒子2是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子2倒出粒子罐1进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

具体而言，所述控制器确定导热粒子的清洗时间为Ti时，打开粒子罐口10将电加热器内的全部导热粒子2倒出进行导热粒子清洗，最迟倒出时间为Ti，设定i＝1，2,3,4。

具体而言，所述电加热器器在使用时，所述控制器获取所述温度检测仪8测得的所述第二接口7的温度并将其设置为实际温度H，设置完成时，控制器将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子2是否需要进行清洗；

其中，所述控制器还设置有预设温度，包括第一预设温度H1和第二预设温度H2，其中，H1＜H2；

若H＜H1，所述控制器导热粒子2需要进行清洗；

若H1≤H＜H2，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子2是否需要进行清洗；

若H≥H2，所述控制器导热粒子2无需进行清洗。

本实施例中，加热温控系统控制电热器加热相同时间，流体介质从第一接口6进入后，经过被电热瓦4包裹的电热盘管后流至第二接口7，在这个工程中，第二接口7的温度取决于导热粒子的导热性能，第二接口7温度越低说明导热粒子的导热性能越差，需要对导热粒子2进行处理，例如清洗。

具体而言，本发明通过将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子2是否需要进行清洗，从而能够通过第二接口7的温度确定导热粒子2是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子2倒出粒子罐1进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

具体而言，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子2是否需要进行清洗时，控制器计算温度差值△H，计算完成时，控制器将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以确定导热粒子2是否需要进行清洗；

若△H＜△H0，所述控制器判定导热粒子2需要进行清洗；

若△H≥△H0，所述控制器判定导热粒子2无需进行清洗；

其中，标准温度差值△H0通过控制器设置。

具体而言，本发明通过将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以确定导热粒子2是否需要进行清洗，从而能够通过第二接口7的温度确定导热粒子2是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子2倒出粒子罐1进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

具体而言，所述控制器确定导热粒子2无需进行清洗时，电加热器继续使用，温度检测仪8继续检测第二接口7的温度，控制器确定导热粒子2需要进行清洗时，控制器获取导热粒子的灰尘附着率P。

具体而言，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子2是否需要进行清洗时，控制器计算温度差值△H，其计算公式如下：

△H＝(H2-H1)×[H²/(H1×H2)]；

式中，H表示第二接口7的温度，H1表示第一预设温度，H2表示第二预设温度。

具体而言，所述控制器确定导热粒子2需要进行清洗时，所述图像扫描仪9对电加热器进行扫描以获取导热粒子2的图像，控制器根据图像扫描仪9获取的导热粒子2的图像得到导热粒子2的间距并将其设置为导热粒子实际间距L，设置完成时，控制器将导热粒子实际间距L与导热粒子标准间距进行比较以确定灰尘附着率计算参数；

其中，所述控制器还设置有导热粒子标准间距和灰尘附着率计算参数，所述导热粒子标准间距包括导热粒子第一标准间距L1，导热粒子第二标准间距L2和导热粒子第三标准间距L3，其中，L1＜L2＜L3；所述灰尘附着率计算参数包括灰尘附着率第一计算参数σ1，灰尘附着率第二计算参数σ2，灰尘附着率第三计算参数σ3和灰尘附着率第四计算参数σ4，其中，σ1＜σ2＜σ3＜σ4；

若L＜L1，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ1；

若L1≤L＜L2，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ2；

若L2≤L＜L3，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ3；

若L≥L3，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ4。

本实施例中，灰尘附着率计算参数的设置旨在提高计算的准确率。

具体而言，本发明通过将导热粒子实际间距L与导热粒子标准间距进行比较以确定灰尘附着率计算参数进而通过预设公式确定导热粒子的灰尘附着率P，从而能够通过第二接口7的温度确定导热粒子2是否需要进行清洗，通过灰尘附着率确定导热粒子的清洗时间进而将导热粒子2倒出粒子罐1进行清洗，有效保证了导热粒子的导热性能，提高了电加热器的传热效率。

具体而言，所述控制器确定灰尘附着率计算参数为σi时，控制器确定导热粒子的灰尘附着率P，设定i＝1，2,3,4；

当i＝1时，设定P＝L×σ1×(L/L1)；

当i＝2时，设定P＝L×σ2×[(L2-L)/(L-L1)]；

当i＝3时，设定P＝L×σ3×[(L3-L)/(L-L2)]；

当i＝4时，设定P＝L×σ4×(L3/L)。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种粒子电加热器，其特征在于，包括：

粒子罐，其内设置有若干导热粒子，用以均匀放置导热粒子；

导热粒子，其与所述粒子罐连接，在粒子罐内均匀填充，用以进行导热；

换热盘管，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐内，通过导热粒子实现换热盘管内的流动介质均匀受热；

电热瓦，其与所述换热盘管连接，包裹在换热盘管上，用以产生高温热量；

电加热管，其与所述电热瓦连接，用以为电热瓦提供能量；

第一接口，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐的一侧，用以使流动介质流入电加热器进行加热；

第二接口，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐的一侧并与所述第一接口同侧，用以将经过电加热器加热后的流动介质流出；

温度检测仪，其与所述第二接口连接，用以实时对第二接口流出的流动介质的温度进行检测；

图像扫描仪，其与所述粒子罐连接，用以对所述电加热器进行扫描；

粒子罐口，其与所述粒子罐连接，设置在粒子罐的底部，用以将导热粒子倒出粒子罐以对导热粒子进行清洗；

控制器，其分别与所述温度检测仪和所述图像扫描仪连接，用以确定所述电加热器是否需要进行清洗以及清洗时间；

所述电加热器在使用时，控制器将导热粒子的灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间，将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗并在不能直接判定时将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以最终确定导热粒子是否需要进行清洗，控制器确定需要进行清洗时获取导热粒子的灰尘附着率P；

所述导热粒子的灰尘附着率P通过导热粒子实际间距L、灰尘附着率计算参数和预设公式确定；

所述导热粒子实际间距L通过图像扫描仪扫描后分析得到，所述实际温度H通过温度检测仪检测得到。

2.根据权利要求1所述的粒子电加热器，其特征在于，所述电加热器在使用时，所述控制器获取导热粒子的灰尘附着率并将其设置为P，设置完成时，控制器将灰尘附着率P与灰尘标准附着率进行比较以确定导热粒子的清洗时间；

其中，所述控制器还设置有灰尘标准附着率和导热粒子清洗时间，所述灰尘标准附着率包括灰尘第一标准附着率P1，灰尘第二标准附着率P2和灰尘第三标准附着率P3，其中，P1＜P2＜P3；所述导热粒子清洗时间包括导热粒子第一清洗时间T1,导热粒子第二清洗时间T2，导热粒子第三清洗时间T3和导热粒子第四清洗时间T4，其中，T1＞T2＞T3＞T4；

若P＜P1，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T1；

若P1≤P＜P2，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T2；

若P2≤P＜P3，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T3；

若P≥P3，所述控制器判定导热粒子的清洗时间为T4。

3.根据权利要求2所述的粒子电加热器，其特征在于，所述控制器确定导热粒子的清洗时间为Ti时，打开粒子罐口将电加热器内的全部导热粒子倒出进行导热粒子清洗，最迟倒出时间为Ti，设定i＝1，2,3,4。

4.根据权利要求3所述的粒子电加热器，其特征在于，所述电加热器在使用时，所述控制器获取所述温度检测仪测得的所述第二接口的温度并将其设置为实际温度H，设置完成时，控制器将实际温度H与预设温度进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗；

其中，所述控制器还设置有预设温度，包括第一预设温度H1和第二预设温度H2，其中，H1＜H2；

若H＜H1，所述控制器导热粒子需要进行清洗；

若H1≤H＜H2，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子是否需要进行清洗；

若H≥H2，所述控制器导热粒子无需进行清洗。

5.根据权利要求4所述的粒子电加热器，其特征在于，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子是否需要进行清洗时，控制器计算温度差值△H，计算完成时，控制器将温度差值△H与标准温度差值△H0进行比较以确定导热粒子是否需要进行清洗；

若△H＜△H0，所述控制器判定导热粒子需要进行清洗；

若△H≥△H0，所述控制器判定导热粒子无需进行清洗；

其中，标准温度差值△H0通过控制器设置。

6.根据权利要求5所述的粒子电加热器，其特征在于，所述控制器确定导热粒子无需进行清洗时，电加热器继续使用，温度检测仪继续检测第二接口的温度，控制器确定导热粒子需要进行清洗时，控制器获取导热粒子的灰尘附着率P。

7.根据权利要求5所述的粒子电加热器，其特征在于，所述控制器判定需要结合温度差值确定导热粒子是否需要进行清洗时，控制器计算温度差值△H，其计算公式如下：

△H＝(H2-H1)×[H2/(H1×H2)]；

式中，H表示第二接口的温度，H1表示第一预设温度，H2表示第二预设温度。

8.根据权利要求6所述的粒子电加热器，其特征在于，所述控制器确定导热粒子需要进行清洗时，所述图像扫描仪对电加热器进行扫描以获取导热粒子的图像，控制器根据图像扫描仪获取的导热粒子的图像得到导热粒子的间距并将其设置为导热粒子实际间距L，设置完成时，控制器将导热粒子实际间距L与导热粒子标准间距进行比较以确定灰尘附着率计算参数；

其中，所述控制器还设置有导热粒子标准间距和灰尘附着率计算参数，所述导热粒子标准间距包括导热粒子第一标准间距L1，导热粒子第二标准间距L2和导热粒子第三标准间距L3，其中，L1＜L2＜L3；所述灰尘附着率计算参数包括灰尘附着率第一计算参数σ1，灰尘附着率第二计算参数σ2，灰尘附着率第三计算参数σ3和灰尘附着率第四计算参数σ4，其中，σ1＜σ2＜σ3＜σ4；

若L＜L1，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ1；

若L1≤L＜L2，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ2；

若L2≤L＜L3，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ3；

若L≥L3，所述控制器判定灰尘附着率计算参数为σ4。

9.根据权利要求8所述的粒子电加热器，其特征在于，所述控制器确定灰尘附着率计算参数为σi时，控制器确定导热粒子的灰尘附着率P，设定i＝1，2,3,4；

当i＝1时，设定P＝L×σ1×(L/L1)；

当i＝2时，设定P＝L×σ2×[(L2-L)/(L-L1)]；

当i＝3时，设定P＝L×σ3×[(L3-L)/(L-L2)]；

当i＝4时，设定P＝L×σ4×(L3/L)。

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