高电压气体绝缘电阻加热炉的制作方法

本发明涉及一种电加热炉技术领域，尤其涉及一种可通过高压开关直接接入10kv至110kv电压等级电力网的用气体绝缘、气体导热电热转换的高电压气体绝缘电阻加热炉。

背景技术：

目前，市场销售的高电压大功率电热转换产品中，没有用压缩气体做电发热系统绝缘又做传递热能介质的产品，所以有必要研制一种气体绝缘的高电压大功率电热转换产品，为用户使用电热转换产品时多一种选择。

技术实现要素：

本发明针对上述的目的而提供一种10kv至110kv电压等级的用气体绝缘的电热转换装置。本装置是以在相互连通的保温腔体内充能满足电发热系统电气绝缘要求，又能将发出的热能传递给吸热介质的压缩气体，实现热能输出为基本设计思路进行的结构设计。安装电发热系统和吸热系统的高电压气体绝缘电阻加热炉可以通过串、并联连接方式，灵活连接电源接线端及热输出端，实现单台或多台组合使用。

本发明是通过如下的技术方案来实现的：

一种高电压气体绝缘电阻加热炉，它包括有高压电源开关系统，连接导线，电阻加热器，保温腔体，其特征在于：通过连接导线与高压电源开关系统相连接的电阻加热器设置在保温腔体内，在保温腔体内还设置有带吸热介质并且形成回路的吸热管组，该回路与热负荷相连通；在保温腔体内充填有压缩气体。

本发明还包括有：在保温腔体的侧面还设置有与储气罐相连通的进气管和出气管，在进气管上设有增压器，在出气管上设有减压器，在储气罐及保温腔体内充填有压缩气体。

所述的保温腔体是外表面包有绝热材料，两端带球形封头的圆筒形金属结构件。

所述的压缩气体由六氟化硫或能满足电阻加热部件工作电压绝缘要求，并能将电阻加热部件上产生的热能，稳定传递给吸热系统的气体。

所述的电阻加热器和吸热管组设置在同一保温腔体内或设置在彼此相连通的两个保温腔体内，在两个保温腔体内的相连通处还设置有气体循环泵。对于两个或两个以上的吸热管组，则分别设置在通过连通管道相互连通的不同保温腔体内。保温腔体之间通过连通管道连接，该连通管道是设在保温腔体之间，由金属管制成的连接通道。

另外，根据需要，在出气管或/和连通管道上还设置有过滤器，所述的过滤器是去除压缩气体内水份、颗粒物、有害气体的装置。

所述的气体循环泵是设在有多台保温腔结构的实施例中，能够驱动保温腔体内的压缩气体循环，将电发热系统产生的热能传递给吸热系统的风机、气泵；单台保温腔结构的实施例中可以不安装。

所述的减压器是设在储气罐和保温腔体之间，能将保温腔体内超过设定压力的气体抽回储气罐的气泵。

所述的增压器是连接在储气罐和保温腔体间，补充保温腔体气压不足的调节装置。

所述的储气罐是高压压缩气体存储钢瓶。

所述的电阻加热部件是由浸在绝缘气体导热介质中，能在绝缘气体导热介质中发热的金属导体和支撑、固定导电发热金属线材，使导电发热金属线材对保温腔体间具有耐受额定工频电压绝缘能力的结构件组成。

所述的充气管道，是安装在保温腔体上的金属管道，为电阻加热部件提供电源导线的连接通道。

所述的吸热介质是装在吸热系统管道内，能够将热能传送给热用户的导热油、水或防冻液。

所述的吸热管组是由若干根浸在压缩气体中，内部充有吸热介质，具有将压缩气体热能交换给吸热介质的金属管、金属翅片管构件。

所述热负荷包括供暖网、工厂用热水网或制药厂用蒸汽网。

本发明的优点如下：

本发明的工作电压等级在10kv至110kv的气体绝缘电阻加热炉特别适用于宾馆、医院、企业取代锅炉制取蒸汽、热水，可以减少燃煤对空气的污染。用不燃烧的六氟化硫压缩气体代替易燃烧的导热油，做设备内部绝缘和热交换介质具有流动性好热交换效率高，克服了导热油易燃和热传导温度不能超过350℃的缺点，六氟化硫压缩气体可以稳定工作在500℃。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明高电压气体绝缘电阻加热炉结构示意图；

图2为本发明的另一实施例的结构示意图。

图中，1、保温腔体，2、连通管道，3、压缩气体，4、气体循环泵，5、减压器，6、增压器，7、过滤器，8、储气罐，9、电阻加热器，10、充气管道，11、吸热介质，12、吸热管组，13、连接导线，14、保温腔体，15、热负荷，16、高压电源开关系统，17、进气管，18、出气管，19、压力、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图1具体实施方式对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。

实施例1

如图1所示，该实例是将电阻加热器9和吸热管组12设置在彼此相连通的两个保温腔体1和14内，图中的16为高压电源开关系统，13为连接导线，9为电阻加热器，通过连接导线13与高压电源开关系统16相连接的电阻加热器9设置在保温腔体1内，而与保温腔体1相连通的保温腔体14内还设置有带吸热介质11并且形成回路的吸热管组12，该回路与热负荷15相连通；在保温腔体14的侧面还设置有与储气罐8相连通的进气管17和出气管18，在进气管17上设有增压器6，在出气管18上设有减压器5；所述储气罐8及保温腔体1和保温腔体14内充填有六氟化硫压缩气体3。

在保温腔体1和保温腔体14之间的连通管道2上还依次设置有过滤器7及气体循环泵4。在保温腔体1或/和保温腔体14上还设置有压力、温度传感器19，这样便宜于直观地显示保温腔体内的压力及温度变化。

本实施方案主要是说明充填有六氟化硫压缩气体3的储气罐8与保温腔体1和保温腔体14的连通状态；当保温腔体1和保温腔体14的六氟化硫压缩气体3处于稳定工作状态时，完全可以将带有进气管17、出气管18以及减压器5、增压器6的储气罐8卸下，这样将更便于维护，这同样是本发明的目的。

本发明高电压气体绝缘电阻加热炉的电源引入端连接导线13不用电源变压器把电力网的高电压降压到0.4kv，而是通过电源开关系统16直接接入电力网，使高电压气体绝缘电阻加热炉工作电压等于所接入的电力网电压。

在高电压气体绝缘电阻加热炉工作前，首先要将储气罐8中的压缩气体3经增压器6输送给每个保温腔体，使保温腔体内的气体压力达到满足热交换能力的要求；还要将吸热介质11充满吸热管组12内部，并在热负荷端的循环泵驱动下，使吸热管组12中的吸热介质11循环流动。

高电压气体绝缘电阻加热炉工作时，用连接导线13接通电源开关系统16传输的电能，使电阻加热器9产生的热能被压缩气体3吸收，高温压缩气体3在气体循环泵4的驱动下经连通管2流入保温腔体14，使其吸热管组12内的吸热介质11温度升高，循环流动的吸热介质11（吸热介质是装在吸热系统管道内，能够将热能传送给热用户的导热油、水或防冻液）将热能输送给热负荷15。

保温腔体1和14中的压缩气体3温度升高时腔体中的压力会升高，当气体压力超过工作压力时减压器5启动工作，将保温腔体中的压缩气体3吸入储气罐8中降低保温腔体内的压缩气体气压，使高电压气体绝缘电阻加热炉稳定工作。

实例2

如图2所示，该实例是将电阻加热器9和吸热管组12设置同一保温腔体1内，在该保温腔体1的在保温腔体14的侧面还设置有与储气罐8相连通的进气管17和出气管18，在进气管17上设有增压器6，在出气管18上依次设有过滤器7及减压器5；所述储气罐8及保温腔体1和14内充填有六氟化硫压缩气体3。所述储气罐8及保温腔体1内充填有六氟化硫压缩气体3。

由于该实例的其他结构与实例1中的结构相同（图1所示），工作原理也完全相同，故省略。

另外，本发明根据热用户的供暖网、工厂用热水网或制药厂用蒸汽网需求量，可以采用两个或两个以上的吸热管组，则分别设置在通过连通管道相互连通的不同保温腔体内，同样可以实现本发明的目的。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。