CN215345098U - 一种高功率柔性电加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率柔性电加热器，其特征在于，包括加热组件和引出线，引出线的一端与接线插头连接，另外一端与加热组件连接，所述的加热组件呈螺旋状盘绕，加热组件包括矩形金属管和合金发热线，矩形金属管内设有多组合金发热线并用矿物绝缘材料填充其中。本实用新型为矩形电热元件螺旋绕制工艺，解决柔性电加热器在安装操作及使用时易散乱及重力导致下垂伸长问题。使用矩形电热元件，增大发热线与外壳之间的爬电距离，满足电气、机械及寿命性能。

Description

一种高功率柔性电加热器

技术领域

本实用新型涉及一种高功率柔性电加热器，属于电加热设备技术领域。

背景技术

电加热器广泛用于工业行业，其元件结构一般是以金属管为外壳，合金电热丝为发热体(也称为加热体)，在元件的一端或两端具有引出棒。并在金属圆管内填充导热性良好的电绝缘介质，这些电绝缘介质同时也起到固定发热体的作用。为满足较大功率的需要，相对应的，加热元件的外形尺寸会比较大。加热器作为容器设备附属部件，在出厂时均已安装在设备内，容器生产厂家往往忽略了设备的维修空间问题。根据诸多核电厂或化工厂的经验反馈，时常有维修空间不足，加热器损坏后无法顺利拆除和更换的问题。针对这一问题，现迫切需要一种不受安装空间限制，可以根据需要折弯或者压缩的柔性电加热器。

目前，核电厂有大量储罐在投入使用。其电加热器的使用寿命大大低于储罐本身的使用寿命。在电加热器损坏后需要拆装和更换时，工序繁琐，特别是在机组运行时，无法完成对加热器的拆装作业。直至目前为止，这一问题没有行之有效的解决手段。在其它核电厂中均有此类现象发生。目前，核电的电加热的市场仍然属于一片空白，因此相关前景十分巨大。

现有解决这种困难的方式，有不同结构的柔性电加热器。比如，硅胶外壳的柔性加热器，也有由多组由螺旋状加热元件组成柔性加热器。目前，上述柔性电加热器主要存在的问题有：

1.外壳如果是非金属材料，容易老化，破损等诸多问题。

2.多组螺旋形电加热器之间固定及支撑可靠性低，电加热在安装操作及使用时易散乱。

3.小管径金属圆管进行螺旋绕制后轴向拉力较小，进行竖直安装时容易因为重力导致下垂伸长。

4.柔性电加热器受元件结构限制，功率限制在较低水平。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何设计一种高功率高热传导效率的柔性电加热器，使它能满足电加热的电气性能和机械性能的同时具有使用寿命长，提高加热效率，使用方便等优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种高功率柔性电加热器，其特征在于，包括加热组件和引出线，引出线的一端与接线插头连接，另外一端与加热组件连接，所述的加热组件呈螺旋状盘绕，加热组件包括矩形金属管和合金发热线，矩形金属管内设有多组合金发热线并用矿物绝缘材料填充其中。

优选的，所述的矩形金属管采用铠装，能有效解决外壳材料非金属材料，容易老化，破损等问题。

优选的，所述的矩形金属管铠装后采用螺旋结构，能有效达到加热元件整体柔弱目的。

优选的，所述的合金发热线平行设置在矩形金属管内，满足电气性能要求。

本实用新型为矩形电热元件螺旋绕制工艺，解决柔性电加热器在安装操作及使用时易散乱及重力导致下垂伸长问题。使用矩形电热元件，增大发热线与外壳之间的爬电距离，满足电气、机械及寿命性能。

本实用新型采用矩形单端出线金属铠装电热管作为发热元件，呈螺旋状盘绕。轴向上，矩形短边向下，轴向稳定性大大加强，解决了柔性电加热器竖直安装时电加热器受重力影响伸长问题。径向上，矩形长边向外，折弯力矩变小，加热器韧性度提高。加热组件可以根据需要进行不同角度的折弯，具有极强的适应性，本实用新型通过矩形金属铠装电热元件的应用及独特的螺旋形盘绕设计，增加电热元件的表面积，提高了电热元件发热线与外壳的爬电距离，在满足设计及制造标准要求的情况下，电加热器整机功率可以突破了50kW。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的加热组件的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1和图2所示，一种高功率柔性电加热器，其特征在于，包括加热组件6和引出线4，引出线4的一端与接线插头5连接，另外一端与加热组件6连接，所述的加热组件6呈螺旋状盘绕，加热组件6包括矩形金属管1和合金发热线2，矩形金属管1内设有多组合金发热线2并用矿物绝缘材料3填充其中。

具体的制作过程：首先将合金发热线2绕制成螺旋状(或者称为弹簧状)，然后将螺旋状的合金发热线2和引出线4使用激光点焊机(或人工)焊接，形成加热的组件。将加热的组件全部穿入圆形金属管中，金属管与加热组件中间间隙填充矿物绝缘材料3。形成加热元件的半成品。半成品的截面是圆形。半成品经过压缩后形成截面是矩形的加热组件6，加热组件6再加工成螺旋状后，和其它部件按照要求组成加热器。

高功率柔性加热组件6使用金属材料(铜制/不锈钢或其它耐高温金属材料)作为外壳，使用合金发热线2(镍铬发热线、镍铁发热线或其它合金发热线)作为发热源。合金加热线绕成螺旋状，穿入圆形金属管内，这样金属管对加热线形成金属铠装。金属管和加热线中间间隙使用矿物绝缘材料(氧化镁或其它耐高温绝缘材料)作为填充物。填充物要求具导热性能好，电绝缘好的特征。螺旋状合金加热线与引出线(作为电源连接线用)采用焊接方式连接，电源连接线采用导电耐热性能较好的纯镍线，这种材料和工艺的组合，克服了传统铆接连接方式产生的连接位置容易折断的缺陷。柔软的纯镍线的长度就形成了电热元件的冷端，保证可以实现电热元件冷端大角度折弯，减小了电热元件的成型难度。

加热元件进一步加工，使得截面为矩形，加工过程中，内部的填充物，同时完成压缩，保证了导热性能好，电气性能满足要求，同时也对加热组件进行位置固定，保证了电气性能的稳定。矩形管状电热元件在完成基本填充工序后，沿发热线水平线方向使用模具继续挤压成形。再使用专用模具将矩形电加热管沿轴线方向绕制成螺旋形。螺旋成型位置应位于电热管冷端以上(发热区应全部位于螺旋形内)，绕制时矩形长边向外。

Claims (3)

1.一种高功率柔性电加热器，其特征在于，包括加热组件(6)和引出线(4)，引出线(4)的一端与接线插头(5)连接，另外一端与加热组件(6)连接，所述的加热组件(6)呈螺旋状盘绕，加热组件(6)包括矩形金属管(1)和合金发热线(2)，矩形金属管(1)内设有多组合金发热线(2)并用矿物绝缘材料(3)填充其中。

2.如权利要求1所述的一种高功率柔性电加热器，其特征在于，所述的矩形金属管(1)采用铠装。

3.如权利要求1所述的一种高功率柔性电加热器，其特征在于，所述的合金发热线(2)平行设置在矩形金属管(1)内。

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