自動溫控乾式電加熱器的製作方法

2024-04-11 09:03:05 3

專利名稱：自動溫控乾式電加熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電加熱裝置，尤其是周電直接加熱給傳熱體，需要加熱的流體介質與傳熱體直接接觸，流體介質經傳熱體取得熱能，並能自動控溫的乾式電加熱器。
背景技術：
加熱爐有多種，從加熱爐所用燃料區分有燃油加熱爐、燃氣加熱爐、燃煤加熱爐以及電(磁)加熱爐等。從加熱的方式區分有直接輻射加熱爐、間接媒介加熱爐等。而在石油場礦及工業生產區最常用的加熱爐為燃氣(油、煤)間接水套加熱爐。這種水套加熱爐有供燃料系統、補給水系統、燃燒系統等系統。水套爐本體有燃燒筒、煙管、加熱媒介、外殼及水位表、安全閥等附件。由此可見該種水套加熱爐的外圍系統多，爐體的附件多，使用中的工作量大、維修的工作量也很大，加熱爐的熱效率又比較低，能耗大，但它是我們最常用的一種。隨著科技的進步，近年來電磁加熱器出現，它是一種利用電磁原理來直接加熱的裝置，裝置體積比較小，加熱溫度也易控制，外圍輔助系統也比較少，易安裝易操作。但是該加熱器熱效率低，事故率高，一次性投資也較大，維護修理難度大。因此，無論是水套加熱爐還是電磁加熱器都有不同的缺陷，這往往給安裝、使用帶來不少麻煩，並且增加了運行成本，增加了操作人員的勞動強度，不利於推廣使用。

發明內容
根據背景技術所述，本實用新型的目的在於提供一種以電為能源，熱薄膜或無機複合電熱膜為加熱體，在較小的範圍內集中產生大量熱能，較快加熱並達到設定的溫度。以金屬環氧粉末或絕緣漆等為內外絕緣塗層，保證加熱場所的安全。直接將加熱塗層燒結到鋼質的管道上，由於加熱層直接製備在被加熱體的外表面，形成的熱能很快傳給被加熱的液體，加熱速度快，並採取特殊的外保護措施，配有方便安裝條件的支架，便於安裝。採用西門子溫控器和智能模塊進行溫度控制，電加熱功率及溫度易控制、易調節，達到方便調節溫度的目的。由溫度控制部分、電熱轉換部分、被加熱液體通道部分和外保護殼及支架等四個部分來組成電加熱器。
為了實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種自動溫控乾式電加熱器，主要由加熱管總成(1)，外殼總成(2)，支架底板(3)，溫度控制器(4)組成，其中加熱管總成(1)是在鋼質加熱管(11)的外表面塗以內絕緣層(12)，在內絕緣層(12)之外置以加熱層(13)，將導線(41)與加熱層(11)粘接為一體，在加熱層(13)之外再置以外絕緣層(14)，在加熱管(11)的近端部連接有保護法蘭(15)，在端部連接有外用法蘭(16)，在保護法蘭(15)與外用法蘭(16)之間的加熱管(11)上設置有溫度檢測器安裝孔(17)；外殼總成(2)是在鋼質外殼圓管(21)的兩端連接有外殼法蘭(22)，其外殼圓管(21)內設置環形保溫層(23)；將加熱管總成(1)插入外殼總成(2)，引出導線(41)，在加熱管總成(1)的另一近端，連接保護法蘭(15)，在另一端連接外用法蘭(16)，加熱管總成(1)的保護法蘭(15)與外殼總成(2)的外殼法蘭(22)彼此用螺栓(24)相連接。
由於採用了上述技術方案，本實用新型具有如下優點和效果1、本實用新型結構簡單，製造成本低，電熱膜使用壽命長，溫度預設和控制準確；2、本實用新型安裝簡便，無須任何外圍設備(只要有電，兩相、三相均可)；3、本實用新型可在地面上使用，也可埋地安裝，無煙無塵利於環保，便於推廣到油田，廠礦，公共場所及家庭等場所使用，使用維護修理簡易。


圖1為本實用新型結構總體示意圖圖2為本實用新型加熱管總成結構示意圖圖3為圖2的A局部放大示意圖圖4為本實用新型電路圖圖中1-加熱管總成，11-加熱管，12-內絕緣層，13-加熱層，14-外絕緣層，15-保護法蘭，16-外用法蘭，17-溫度檢測器安裝孔，2-外殼總成，21-外殼圓管，22-外殼法蘭，23-保溫層，24-螺栓，3-支架底板，31-支架，32-底板，33-螺栓孔，4-溫度控制器，41-導線，42-溫度檢測器，43-外圍穩控器，44-智能晶閘管模塊，45-外部電源，46-過流過壓保護電路，47-溫度控制模決具體實施方式
由圖1，圖2，圖3可知，本實用新型主要由加熱管總成1，外殼總成2，支架底板3，溫度控制器4組成，其中加熱管總成1是在鋼質加熱管11的外表面塗以內絕緣層12，在內絕緣層12之外置以加熱層13，將導線41與加熱層11粘接為一體，在加熱層13之外再置以外絕緣層14，在加熱管11的近端部連接有保護法蘭15，在端部連接有外用法蘭16，在保護法蘭15與外用法蘭16之間的加熱管11上設置有溫度檢測器安裝孔17；外殼總成2是在鋼質外殼圓管21的兩端連接有外殼法蘭22，其外殼圓管21內設置環形保溫層23；將加熱管總成1插入外殼總成2，引出導線41，在加熱管總成1的另一近端，連接保護法蘭15，在另一端連接外用法蘭16，加熱管總成1的保護法蘭15與外殼總成2的外殼法蘭22彼此用螺栓24相連接。
由圖可知，支架底板3，由支架31和底板32焊接而成，底板32上制有螺栓孔33，將兩組支架底板3與外殼總成24焊接在一起。
由圖可知，加熱管11的結構必須有一定強度和剛度，以能承受被加熱液體的壓力為準。其外表必須噴丸除鏽，並達到淨白級，以保證內絕緣層12的附著力，內絕緣層的導熱係數必須良好，減少內絕緣層對換熱效果的影響。
由圖可知，加熱層13是由半導體電熱薄膜或無機複合電熱膜構成，其加熱溫度可在150℃-400℃內選擇。
外絕緣層14有兩個作用，一是對加熱層13進行絕緣保護，防止漏電影響使用的安全；二是保護加熱層13。內絕緣層12和外絕緣層14的面積、長度必須大於加熱層13以保證加熱層不漏電。
溫度檢測器安裝孔17是為溫度檢測器42安裝時準備的，溫度檢測器安裝孔17由鋼質材料製成，並直接焊接在加熱管11的本體上。
保護法蘭15先與加熱管11焊接為一體，形成加熱管總成1，後再與外殼法蘭22相連接，以保證外殼與加熱管無任何鋼性接觸。外用法蘭16是與外部流程相連接時使用的。
保溫層23由較好的保溫和阻燃材料充填，以減少熱損失。
將法蘭15穿入加熱管11，同時將導線41從保護法蘭15穿出，完成上述過程後，將保護法蘭15與外殼法蘭22用螺栓24固定，再將保護法蘭15內圓與加熱管11間焊死或用密封膠密封，同時將導線孔也進行密封，使保溫層23空間不滲不漏。
由圖4所示，溫度控制器4，由溫度檢測器42，外圍穩控器43(如微機，儀表，PLC等，圖中未示)，智能晶閘管模塊44，溫度控制模塊47，過流過壓保護電路46組成，主要完成被加熱液體的溫度預定，溫度檢測和溫度控制，溫度控制精度應達到±1℃以內，其中將溫度檢測器42的信號線與溫度控制模塊47連接，將加熱導線41與智能晶閘模塊44連接，最後與外部電源45連接。
溫度控制器4的測量範圍為-30℃～130℃，根據溫度檢測器42檢測到的訊號，提供一個DCO到10V的模擬輸出，以驅動智能晶閘模塊44，智能晶閘模塊44接到0到10V直流信號，可對主電路輸出電壓進行平滑調節，從而實現對電加熱器的功率調節和溫度的控制。虛線方框示出過流、過壓保護電路46，由快速熔斷器RD構成過流保護；由C和R構成阻容吸收回路，達到過壓保護，有效避免智能晶閘模塊44被擊穿。外部電源45提供DC12、DC24兩組電源，分別為智能晶閘模塊44和溫度控制模塊47及冷卻風機供電。
權利要求1.一種自動溫控乾式電加熱器，主要由加熱管總成(1)，外殼總成(2)，支架底板(3)，溫度控制器(4)組成，其特徵在於加熱管總成(1)是在鋼質加熱管(11)的外表面塗以內絕緣層(12)，在內絕緣層(12)之外置以加熱層(13)，將導線(41)與加熱層(11)粘接為一體，在加熱層(13)之外再置以外絕緣層(14)，在加熱管(11)的近端部連接有保護法蘭(15)，在端部連接有外用法蘭(16)，在保護法蘭(15)與外用法蘭(16)之間的加熱管(11)上設置有溫度檢測器安裝孔(17)；外殼總成(2)是在鋼質外殼圓管(21)的兩端連接有外殼法蘭(22)，其外殼圓管(21)內設置環形保溫層(23)；將加熱管總成(1)插入外殼總成(2)，引出導線(41)，在加熱管總成(1)的另一近端，連接保護法蘭(15)，在另一端連接外用法蘭(16)，加熱管總成(1)的保護法蘭(15)與外殼總成(2)的外殼法蘭(22)彼此用螺栓(24)相連接。
2.根據權利要求1所述的自動溫控乾式電加熱器，其特徵在於支架底板(3)，由支架(31)和底板(32)焊接為一體，底板(32)上制有螺栓孔(33)。
3.根據權利要求1所述的自動溫控乾式電加熱器，其特徵在於兩組支架底板(3)與外殼總成(2)連接在一起。
4.根據權利要求1所述的自動溫控乾式電加熱器，其特徵在於加熱層(13)可由半導體電熱薄膜或無機複合電熱膜構成，其加熱溫度為150℃-400℃。
5.根據權利要求1所述的自動溫控乾式電加熱器，其特徵在於內絕緣層(12)和外絕緣層(14)的面積，長度都必須大於加熱層(13)。
6.根據權利要求1所述的自動溫控乾式電加熱器，其特徵在於保溫層(23)用保溫和阻燃材料充填。
7.根據權利要求1所述的自動溫控乾式電加熱器，其特徵在於溫度控制器(4)，由溫度檢測器(42)，外圍穩控器(43)，智能晶閘管模塊(44)，溫度控制模塊(47)，過流過壓保護電路(46)組成，其中將溫度檢測器(42)的信號線與溫度控制模塊(47)連接，加熱導線(41)與智能晶閘模塊(44)連接。
專利摘要一種自動溫控乾式電加熱器，主要由加熱管總成(1)，外殼總成(2)，支架底板(3)，溫度控制器(4)組成，其中，加熱管總成(1)由鋼質加熱管(11)在其外表面逐次向外塗設內絕緣層(12)，加熱層(13)，導線(41)，外絕緣層(14)，兩端連接有保護法蘭(15)，外用法蘭(16)，在其外套設外殼總成(2)，由溫度控制器(4)進行控制，總體結構簡單合理，可任意設定加溫溫度，熱效率高，可長周期連續使用，乾淨衛生，利於環保，使用維護修理簡易。
文檔編號F24H1/12GK2559920SQ0223991
公開日2003年7月9日 申請日期2002年6月12日 優先權日2002年6月12日
發明者宗貽平 申請人:宗貽平