高压电保温加热炉的制作方法

本实用新型涉及加热炉技术领域，尤其是涉及一种高压电保温加热炉。

背景技术：

传统的燃料能源，有煤，石油，木炭和燃气等，随着工业不断的发展，使空气污染到了非改革不可的时代，随着大功率电加热设备的问世，解决了想改电，无资金，想改气，气源建造成本高，气源不足等诸多因素制约生产发展的各种矛盾。

然而，现有的电热炉，一般功率和额定电压一定，不能直接使用10-35KV的高压电，需要变压器、配电柜等装置进行降压，而且对于各地电压不同的高压电电源，都需要适配器等装置，然而，变压器、配电柜和适配器等装置的价格高昂，这就造成了电加热成本过高。

同时，现有的电热炉在出厂以后，检修比较困难，整个装置不易拆卸，需要维修时还需要停炉，耽误加热时间。

而且，现有的电热炉在加热时，只有部分热量加热，其余的就散失掉了。而且，不需要加热时需要停炉，炉内的热量很快散出，浪费了电能。再次加热时需要开炉，启动时耗费能源颇高，这些都造成了能源浪费，加大了成本。

基于此，本实用新型提供了一种高压电保温加热炉以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高压电保温加热炉，以解决现有技术中存在的浪费能源技术问题。

本实用新型提供的高压电保温加热炉，包括加热炉和保温炉；所述加热炉包括加热炉炉体，所述加热炉炉体内设置有并排设置的三条通道；每条所述通道内均设置有多个并排且绝缘放置的电热模块，多个所述电热模块依次可拆卸的串联，多个所述电热模块均与所述通道的通道壁可拆卸连接；三条所述通道内的多个所述电热模块串联后分别通过导线与三相电的其中一相相连；

所述加热炉炉体两端设置有开口，其中一端用于使三条所述通道与外界风道连通；

所述加热炉炉体的侧壁上设置有炉门，每个所述通道内的多个所述电热模块均可从所述炉门抽出；

所述保温炉包括保温炉炉体，所述保温炉炉体两端开口，其中一端与所述加热炉炉体的另一端连通，另一端设置有闸门；

所述保温炉炉体内设置有多块储热块。

可选的，所述保温炉炉体内可拆卸的固定有多块并排设置的格板，所述格板上设置有多个嵌装槽；

多块所述储热块分别嵌装在多块所述格板的嵌装槽内。

可选的，所述储热块为方块，所述嵌装槽为与所述储热块匹配的方形槽。

可选的，还包括高压控制柜和高压电源输出柜；

所述高压控制柜的进电端与高压电源连接，出电端与所述高压电源输出柜的进电端相连；所述高压电源输出柜输出的三相电源分别与三个所述通道内串联的多个所述电热模块连接；

所述闸门为电磁阀门，所述闸门与所述高压控制柜相连；

所述高压控制柜用于控制输入电压的高低以及所述闸门开闭的大小。

可选的，还包括远程控制柜，所述远程控制柜与所述高压控制柜电连接。

可选的，所述保温炉的炉腔内设置有温度传感器。

可选的，所述保温炉炉体的外壁上还设置有温度表，所述温度表与所述温度传感器相连接。

可选的，所述保温炉炉体包括三层，内层为耐火绝缘砖垒砌的耐热层，中层为由绝热保温材料制成的绝热保温层，外层有钢板制成的保护层。

可选的，所述保温炉炉体外还设置有支撑架，所述支撑架与所述保温炉炉体固接。

可选的，所述储热块由超导体纳米材料经高温烧结制成。

本实用新型提供的所述高压电保温加热炉，通过加热炉的电热模块发热，在每一个所述通道内，都设置有多个可拆卸的电热模块进行加热。多个所述电热模块可拆卸的串联，然后与三相电的每一相连通，通电后就可进行加热。

本装置将现有的固定的加热元件进行了模块化设计，首先，电热模块本身采用了耐高压高温的材料进行了制造。其次，通过可以自由拆卸的电热模块，可以进行自由组合，可随电源电压自由调节分压，能够直接使用10-35KV的高压电，电压越高，模块越多即可。减化了高压室，变压器房风环节，节省了大量的投入成本。而且能够适应各大中小企业使用的不同电压电源，可灵活适配，更适应各种气候和使用环境，同时也能够提供不同的加热功率。

而且，由于各个模块可以拆卸，能够从所述炉门抽出，因此方便内部的检查维修，维修的时候可以不用停炉，对于损坏的电热元件。 直接更换即可，不耽误加热。由于本产品采用模块化设计，与同类产品相比，加热模块更换方便，无需停炉冷却和打开炉内的加热部件，节约停炉和升温的费用，不浪费停炉停工的时间，更换仅需20-30分钟，结局了中途停止加热供暖的问题，大大节约了成本。

而且，本实用新型提供的所述高压电保温加热炉，设置了保温炉，加热炉加热后的热量，经风机鼓风通过热空气经三个通道带到保温炉内，保温炉内设置有储热块，能够快速吸收热量储存，储存的热量可以用来进行加热，在储热到一定程度后，蓄热完成，停止加热炉的电加热，利用储热加热，不需要加热时，热量可以继续存储，下次加热直接利用蓄热加热，不需开炉。这样，节省了电能，降低了利用成本。同时，电加热节段可以在用电低谷的低价电进行，而用电高峰期则利用蓄热加热，这样进一步降低了用电成本。电热模块在炉体内均匀放置，其储热效果即有多模块大功率的集中，又与储热体接近，所以热传导效果在热空气的带动下，加热速度快，散热损失少。

同时，由于本装置加热炉和保温炉采用分体式设计，解决了储热块在600度左右高温时容易被10KV以上高压击穿储热块而绝缘性能失效的问题。由于分体式设计，不需要考虑击穿问题，因此储热块的储热温度比靠近加热模块放置整体式的可提高到850-950度，提高效率40—45％。这样，由于温度能提高40％-45％,在同等储热材料质量的情况下，节约运营成本45％左右。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有运营成本低，能够适应不同电压的电源，提供不同加热功率以及方便维修和节省能源等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技 术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的高压电保温加热炉的结构示意图；

图2为保温炉内部结构示意图；

图3为实施例提供的电热炉内部结构示意图；

图4为电热模块主视图；

图5为图4的A向剖视图；

图6为图4的B向剖视图；

图7为绝缘瓷条与电热带配合的局部示意图；

图8为电热模块与滑道配合的局部示意图；

附图标记：

1-加热炉； 2-保温炉； 3-加热炉炉体；

4-通道； 5-电热模块； 6-保温炉炉体；

7-储热块； 8-格板； 9-高压控制柜；

10-高压电源输出柜； 11-远程控制柜； 12-耐热层；

13-绝热保温层； 14-保护层； 15-框架；

16-电热带； 17-弯折部； 18-绝缘瓷条；

19-绝缘锯齿； 20-矩形框； 21-插槽；

22-滑道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，在本实施例中提供了一种高压电保温加热炉，所述高压电保温加热炉包括加热炉1和保温炉2；所述加热炉1包括加热炉炉体3，所述加热炉炉体3内设置有并排设置的三条通道4；每条所述通道4内均设置有多个并排且绝缘放置的电热模块5，多个所述电热模块5依次可拆卸的串联，多个所述电热模块5均与所述通道4的通道壁可拆卸连接；三条所述通道4内的多个所述电热模块5串联后分别通过导线与三相电的其中一相相连；

所述加热炉炉体3两端设置有开口，其中一端用于使三条所述通道4与外界风道连通；

所述加热炉炉体3的侧壁上设置有炉门，每个所述通道4内的多 个所述电热模块5均可从所述炉门抽出；

所述保温炉2包括保温炉炉体6，所述保温炉炉体6两端开口，其中一端与所述加热炉炉体3的另一端连通，另一端设置有闸门；

所述保温炉炉体6内设置有多块储热块7。

本实用新型提供的所述高压电保温加热炉，本实用新型提供的所述高压电保温加热炉，通过加热炉1的电热模块5发热，在每一个所述通道4内，都设置有多个可拆卸的电热模块5进行加热。多个所述电热模块5可拆卸的串联，然后与三相电的每一相连通，通电后就可进行加热。

本装置将现有的固定的加热元件进行了模块化设计，首先，电热模块5本身采用了耐高压高温的材料进行了制造。其次，通过可以自由拆卸的电热模块5，可以进行自由组合，可随电源电压自由调节分压，能够直接使用10-35KV的高压电，电压越高，模块越多即可。减化了高压室，变压器房风环节，节省了大量的投入成本。而且能够适应各大中小企业使用的不同电压电源，可灵活适配，更适应各种气候和使用环境，同时也能够提供不同的加热功率。

而且，由于各个模块可以拆卸，能够从所述炉门抽出，因此方便内部的检查维修，维修的时候可以不用停炉，对于损坏的电热元件。直接更换即可，不耽误加热。

而且，本实用新型提供的所述高压电保温加热炉，设置了保温炉2，加热炉1加热后的热量，经风机鼓风通过热空气经三个通道4带到保温炉2内，保温炉2内设置有储热块7，能够快速吸收热量储存，储存的热量可以用来进行加热，在储热到一定程度后，蓄热完成，停止加热炉1的电加热，利用储热加热，不需要加热时，热量可以继续存储，下次加热直接利用蓄热加热，不需开炉。这样，节省了电能，降低了利用成本。同时，电加热节段可以在用电低谷的低价电进行， 而用电高峰期则利用蓄热加热，这样进一步降低了用电成本。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有运营成本低，能够适应不同电压的电源，提供不同加热功率以及方便维修和节省能源等优点。

如图2，本实施例的可选方案中，所述保温炉炉体6内可拆卸的固定有多块并排设置的格板8，所述格板8上设置有多个嵌装槽；

多块所述储热块7分别嵌装在多块所述格板8的嵌装槽内。

通过格板8固储热块7，方便固定和加工，也方便拆卸维修。格板8采用304不锈钢扁钢制成。

进一步的所述储热块7为方块，所述嵌装槽为与所述储热块7匹配的方形槽。

方形块和方形槽便于加工，便于模块化工业化制作。

如图1，本实施例的可选方案中，还包括高压控制柜9和高压电源输出柜10；

所述高压控制柜9的进电端与高压电源连接，出电端与所述高压电源输出柜10的进电端相连；所述高压电源输出柜10输出的三相电源分别与三个所述通道4内串联的多个所述电热模块5连接；

所述闸门为电磁阀门，所述闸门与所述高压控制柜9相连；

所述高压控制柜9用于控制输入电压的高低以及所述闸门开闭的大小。

高压控制柜9起到控制和输出作用，内部设有变压配电柜，部分电压变成常压，供给操作系统使用，而部分高压经高压电源输出柜10输出给加热模块。优选采用PLC逻辑控制电路，采用全自动化智能模块控制，可以控制输出的电压由0-35KV可调，功率也由0-28MW可调，加热温由0-1200度自由调节，调节过程都安预先设定的模式 自动调节，无需人工干预。同时，根据加热需求，还可以调节闸门的开闭大小，从而调节热风的出风量，从而调节加热的温度。

高压控制柜9还设置有一键软启动功能，操作面近设置两个按钮，一件式软启动按钮和急停按钮，其它都有自动化程序设定，无需人工干预。

优选的，高压控制柜9还设置有报警装置，所述高压控制柜9依据温度传感器检测的温度，如果过高，还可以发出高温警报，从而自动切断电源。除了高温报警外，整个运作过程采用多点式全方位自动检测功能，超温报警，故障报警，缺相报警等均可检测，具有自动切断点功能以及自锁功能，一般异常自动排除，机械故障人工干预，灵敏度高，安全性能好。检测的功能依靠PLC逻辑控制自检实现，现有技术的检测技术均可应用在本产品中，安全性高。特别适用于大型大功率加热设备使用，因为在自动化程序控制下，可准确的反应控制的部位，无需停炉检测或排查。

进一步的，还包括远程控制柜11，所述远程控制柜11与所述高压控制柜9电连接。

通过远程控制柜11进行远程操控，方便集中管理。

进一步，所述保温炉2的炉腔内设置有温度传感器。

通过温度传感器，测试炉内温度，反馈给高压控制柜9，从而调节功率和输入电压，从而调节温度。

进一步，所述保温炉炉体6的外壁上还设置有温度表，所述温度表与所述温度传感器相连接。

通过温度变显示储热温度，方便人员管理和判断。

如图2，本实施例的可选方案中，所述保温炉炉体6包括三层，内层为耐火绝缘砖垒砌的耐热层12，中层为由绝热保温材料制成的绝热保温层13，外层有钢板制成的保护层14。

通过耐火绝缘砖制造出耐热层12，在加上绝热保温层13，既起到保温的作用，又防止漏电和高温危险。所述保温炉炉体6可以采用优质钢制成，制作成箱体或筒体等形式，绝热保温层13可以使用纳米陶瓷微珠材料工艺制作，使壳体温度略高于常温15度左右，达到最佳保温效果，提高热效率4％左右。

进一步的，所述保温炉炉体6外还设置有支撑架，所述支撑架与所述保温炉炉体6固接。

保护层14外部的底部还设置支撑架，均设计为外部自然通风方式，无热量集中，以免影响支撑刚度。

本实施例的可选方案中，所述储热块7由超导体纳米材料经高温烧结制成。

可以采用氧化镁或者氧化铝等超导体纳米材料经高温烧结制成，按照要求烧制成耐火块状体或者球状体等，具有强度高和耐磨损等优点，导热率和热容量较大，蓄热效率高，具有良好的保温效果，热稳定性好，温度巨变时不易破裂。

如图3-8，本实施例的可选方案中，所述电热模块5包括框架15和多根电热带16，每根所述电热带16均匀的弯折成多段，多段弯折部17之间互相平行；多根所述电热带16依次串联；

多根所述电热带16弯折后层叠放置；相邻的两根所述电热带16之间以及位于两端的两条所述电热带16的外侧均设置有至少三根绝缘瓷条18；至少三根所述绝缘瓷条18均垂直于所述弯折部17；至少三根所述绝缘瓷条18沿所述弯折部17的长度方向均匀布置，其中两根所述绝缘瓷条18位于所述弯折部17的两端；每根所述绝缘瓷条18上均设置有多个绝缘锯齿19，每段所述弯折部17夹装在相邻的两个所述绝缘锯齿19之间；

所述框架15包括至少一圈矩形框20，至少一圈所述矩形框20 的内部固接有至少三对插槽21，至少三对所述插槽21均垂直于所述矩形框20；每根所述绝缘瓷条18的两端分别插装在一对插槽21内。

两个电热模块5摞在一起的时候，被所述插槽21两端的堵头以及处在相同位置的绝缘瓷条18隔开。两个电热模块5之间仅有框架15和绝缘瓷条18是抵接的。所述电热带16是能够通电发热的电器原件，由合金制成根据滇电工率及换热要求，将一定长度的多根电阻带采用串联方式连接一满足规定电压的要求。为了节省空间，每一根电热带16呈蛇形弯曲，然后叠放在一起。在两层电阻带之间以及摞在一起后的电阻带最外侧，放置了多根绝缘瓷条18，既起到防止两根电热带16之间出现导电和扒电现象起到绝缘作用，也防止了模块间的电热带16导电，同时也起到固定作用。每个弯折部17在每根临近的齿条上用两个凸出的绝缘锯齿19夹住，即能固定电热带16，也将两段弯折部隔开，防止弯折部17之间导电，确保高温状态下不变形,不松弛,但又能适应高温和低温工况下的自由伸缩。

通过插槽21将多根绝缘瓷条18固定，防止其移动。同时还方便加热模块整体取出。插槽21的两端绝缘封闭，优选通过螺栓等固定住绝缘瓷条18，便于拆卸和更换，且结合非常紧密，高温后不变形。框架15和插槽21均由耐高温材料制造，仅仅与陶瓷条接触，防止导电。

优选的，所述绝缘框架采用耐高温的310S材料制造，并且在这些耐高温的金属材料表面均采用纳米绝缘材料做好绝缘处理保护，在高压电状态下使用不会产生导电和趴电现象。由于在绝缘材料的保护作用下，金属材料在1100度情况下能保持一致的刚性，不会变形或者破坏，大大节约了用料成本。

而且，由于模块所有金属表面均作了绝缘保护，在高压状态下，炉体与现场施工人员可以零距离接触，安全可靠性强。

而且，由于采用弯折和叠放，多根的功率可以随意增大组合，单根功率可以在50KW-500KW之间自由组合，占用空间小。

进一步的，每条所述通道4的侧壁上均设置有多对滑道，多个所述电热模块5的所述矩形框20的两侧均与所述滑道滑动连接。

所述电热模块5通过矩形框20与所述滑道22滑动连接，方便抽出和安放电热模块5，从而能够实现自由组合更换加热模块，方便维修检查。模块化的设计非常人性化，安装部位采用卡接式滑套固定框架，在高温状态下，只要打开故障部位的保温炉门，即可轻松的抽出炉外。炉体侧壁上的炉门可以针对每个模块单独设置一个炉门，更加方便。

优选的，将两端的加热模块离通道4的两端开口预留出远超国家标准的安全距离，这样本装置会更安全。

进一步的，三条所述通道4均有耐火绝缘砖垒砌而成；三条所述通道4的最外层还包裹有一层绝热保温层13。

通过耐火绝缘砖制造出耐高温绝缘的通道4，在加上绝热保温层13，既起到保温的作用，又防止漏电和高温危险。所述加热炉炉体3可以采用优质钢制成，制作成箱体或筒体等形式，底部还设置支撑架，均设计为外部自然通风方式，无热量集中，以免影响支撑刚度。绝热保温层13可以使用纳米陶瓷微珠材料工艺制作，使壳体温度略高于常温15度左右，达到最佳保温效果，提高热效率4％左右。

进一步的，所述绝缘框架15上还设置有脱卸式手柄。

模块拉动手柄设置合理,采用脱卸式活动手柄,供模块进炉和出炉时安装上去,便于模块推进和拉出之用,用完后卸下,既不占用腔体空间,又不受高温烧烤而损坏；

进一步的，所述电热带为高稀土合金带。

优选采用高稀土合金带，高温强度高，耐腐蚀性强，不锈蚀，不 掉渣，适合任何恶劣条件下使用，可回收率95％，且便于维修，更换仅需几分钟，不影响正常生产。预先通过液压拉伸工艺制成宽幅箔带，既能增大发热表面积，节省材料成本约40％以上，且在高温时不易变形，增大高温强度，提高使用寿命5倍以上。

优选的，所述电热带表面为加强型凹凸状带面。

凹凸状带面的电热带可以采用液压模具一次性成型，这种带面设计可以在表面温度达到1100度高温时仍保持一定的刚性，不会产生弯曲或倒伏。

进一步的，所述加热炉炉体3的外壁上设置有接口，所述接口与三条所述通道4内的多个所述电热模块5相连；

所述高压电源输出柜10的出电端设置有接头，所述接头与所述接口插接。

电热模块5的线路均在炉内设置，方便拆卸和更换，模块内电热带与电热带之间均通过耐高温耐热导线连接。模块件的电热带均通过可拆卸的接头连接。当然，接头也采用耐高温接头。

位于端部的三根电热带，则通过连接线引入加热炉炉体3外设置卡式插孔，高压电源输出柜10的A、B、C三相电源分别插入卡式插孔，便可安全供电。

进一步的，所述加热炉炉体3内设置有温度传感器，所述温度传感器与所述高压控制柜9相连接。

通过温度传感器，测试炉内温度，反馈给高压控制柜9，从而调节功率和输入电压，从而调节温度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。