CN202419899U

CN202419899U - 一种空气电加热器

Info

Publication number: CN202419899U
Application number: CN201120484259XU
Authority: CN
Inventors: 张斌; 何波
Original assignee: SHANGHAI AIRLINES ESTABLISHED AIRCRAFT PARTS MAINTENANCE Co
Current assignee: SHANGHAI AIRLINES ESTABLISHED AIRCRAFT PARTS MAINTENANCE Co
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-11-29

Abstract

本实用新型涉及一种空气电加热器，包括壳体，该壳体设有冷空气进口和高温空气出口；加热体，该加热体设在壳体内，冷空气通过冷空气进口进入壳体后，通过加热体后通过高温空气出口输出；加热电极，该加热电极设在壳体上，并与加热体连接；法兰，该法兰设在壳体上。与现有技术相比，本实用新型具有效率高、机械性能好、热惯性小、调节稳定、壳体温度低等优点。

Description

一种空气电加热器

技术领域

本实用新型涉及一种加热器，尤其是涉及一种空气电加热器。

背景技术

空气电加热器是利用电能转换成热能的原理，类似管式热交换器的工作原理，利用耐高温的电阻合金材料制成的薄壁管作为发热体，当电压加在薄壁管上时,薄壁管导电后发热，需加热的冷空气从薄壁管的内外流过，进行强迫对流换热，从而把冷空气加热。

但是现有的空气电加热器普遍存在以下缺陷；

加热效率低，机械性能差，热惯性大，调节不稳定等。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种效率高、机械性能好、热惯性小、调节稳定、壳体温度低的空气电加热器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种空气电加热器，其特征在于，包括

壳体，该壳体设有冷空气进口和高温空气出口；

加热体，该加热体设在壳体内，冷空气通过冷空气进口进入壳体后，通过加热体后通过高温空气出口输出；

加热电极，该加热电极设在壳体上，并与加热体连接；

法兰，该法兰设在壳体上。

所述的壳体内设有内筒，所述的加热体设在内筒内。

所述的壳体与内筒之间设有预加热空气通道，冷空气先通过预加热空气通道后进入内筒中的加热体。

所述的加热电极包括火线电极和零线电极。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1）效率高：空气电加热器性能的优劣主要取决于放热系数α的大小，当放热系数大时，单位时间带走的热量多。空气电加热器的薄壁管薄壁平均温度与空气的平均温度的差值小，说明电加热器的效率高，一般可达0.8～0.9以上。

2）机械性能好：空气电加热器的发热体为合金材料，在高温高速气流的冲击下，它比任何发热体的机械性能和强度都好，大大减少了维修工作量。不会因发热体的损坏而中途停止试验。这对于需要长时间连续不断对空气加温的系统和附件试验更具有优越性。

3)热惯性小：空气电加热器的发热体由于采用薄壁的合金钢管，它的重量轻，热容量很小，它与空气的换热是在管内外强迫对流换热的，因此，它的热惯性比矽碳棒或其电阻材料小，升降温速率可达10℃/S。

4)调节稳定：因为热惯性小，升降温速率快，利用可控硅可实现精确、稳定的控制，不会出现所控空气温度超前和滞后现象而使温度控制漂移不定。

5)电加热器的壳体温度低：在125KW的条件下，出口温度达600℃时，电加热器的壳体表面温度大约在50℃左右。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种空气电加热器，包括壳体1，该壳体设有冷空气进口12和高温空气出口13；

加热体2，该加热体2设在壳体1内，冷空气通过冷空气进口12进入壳体1后，通过加热体2后通过高温空气出口13输出；

加热电极，该加热电极设在壳体1上，并与加热体2连接；

法兰4，该法兰4设在壳体1上。

所述的壳体1内设有内筒11，所述的加热体2设在内筒11内。所述的壳与内筒11之间设有预加热空气通道，冷空气先通过预加热空气通道后进入内的加热体。所述的加热电极包括火线电极31和零线电极32。

电加热器的安装过程如下：

将电加热器的进气法兰与供气气源连接，将电加热器的出气法兰与试验段供气管道连接，在承压下不漏气。

检查电加热管与壳体绝缘电阻，是否在0.2MΩ左右。

电加热器加热元件为A、B、C三相星型连接，电源为380V，检查每相电阻是否在1.1Ω左右，以便判断加热元件是否正常，防止发生短路现象。

接上A、B、C三相380V电源线，注意零线不接。A、B、C火线接线柱应在壳体上面，零线接线柱应在壳体下面。

壳体可靠接地。

接好出口温度传感器、流量开关与控制柜的线路。

进入电加热器的空气应该是干燥、清洁的，从而可避免金属杂物、水气进入电加热器造成电级短路、绝缘电阻降低，损坏电加热器。

电加热器主要技术指标

1)最大功率：≤125KW；

2)最大工作压力：≤3MPa；

3)出口温度：当流量500kg/h时，入口温度20℃，出口温度可达750℃；当流量2000kg/h时，入口温度20℃，出口温度可达200℃；

4)外形尺寸：φ368xL1700mm；

5)重量：150Kg。

电加热器控制原理

电加热器的加热功率控制由SCR电力控制器实现，SCR电力控制器又可分为调压器和调功器：

1）采用相位控制模式的SCR电力控制器可叫做调压器，它可以方便地调节电压有效值，可用于电炉温度控制，灯光调节，异步电动机降压软启动和调压调速等，也可用做调节变压器一次侧电压，代替效率低下的调压变压器。

2）采用零位控制模式的SCR电力调节器可叫做调功器，也叫周波控制器。它对交流电压的周波进行控制，通过控制负载电压的周波通断比来控制负载的多用于大惯性的加热器负载。采用这种控制，即实现了温度控制，又消除了相制时带来的高次谐波污染电网，不过控制精度有所降低。

控制模式比较

综观国内外SCR电力控制器产品，控制模式无非就是两种：相位控制和零位控制（分配式零位控制、时间比例零位控制）。三者之间的比较请看以下图表：

相位控制：作用于每一个交流正弦波，改变正弦波每个正半波和负半波的导通角来控制电压的大小，进而可以调节输出电压和功率的大小。

零位控制：在设定的周期Tc内，Tc通常为一秒，触发信号使主回路接通几个周波（几个完整的正弦波），再断开几个周波（几个完全的正弦波），改变晶闸管在设定周期内的通断时间比例，以调节负载上交流电的平均功率，即可达到调节负载功率的目的。

根据输出电压分布的不同，零位控制又分为分配式零位控制，既在Tc周期内根据输出百分比平均分布周波；时间比例零位控制则在Tc周期内根据输出百分比连续接通几个周波，然后在Tc周期剩余的时间内连续关掉几个周波。

我们选用的是分配式零位控制SCR电力调功器。

过零触发控制信号由SCR触发器完成，SCR触发器接受外加的4～20mA或1～5V控制信号实现对SCR触发器控制。在电加热器控制模式上有手动和自动二种模式：

1）手动模式控制：通过观察电加热器出口温度，手动调节施加给SCR触发器的控制信号实现对温度控制。

2）自动模式控制：利用一台带PID调节功能的温度控制器，将反馈温度接至温度控制器上，设定所需要控制的温度，温度控制器将根据PID控制参数自动输出控制信号到SCR电力控制器，实现对温度的自动控制。通过预留的RS485接口，可在监控计算机上远程实时监控电加热器出口温度。

Claims

1.一种空气电加热器，其特征在于，包括

壳体，该壳体设有冷空气进口和高温空气出口；

加热电极，该加热电极设在壳体上，并与加热体连接；

法兰，该法兰设在壳体上。

2.根据权利要求1所述的一种空气电加热器，其特征在于，所述的壳体内设有内筒，所述的加热体设在内筒内。

3.根据权利要求1所述的一种空气电加热器，其特征在于，所述的壳体与内筒之间设有预加热空气通道，冷空气先通过预加热空气通道后进入内筒中的加热体。

4.根据权利要求1所述的一种空气电加热器，其特征在于，所述的加热电极包括火线电极和零线电极。