一种智能电加热辅助系统的制作方法

本实用新型涉及电加热技术领域，更具体的说是涉及一种智能电加热辅助系统。

背景技术：

在化工领域经常会应用到反应釜设备，而反应釜加热在化工产品生产中又是必不可少的。目前，大多化工厂均会配置一套锅炉供热系统，该系统由锅炉与进出水管线组成，管线并联到各车间的反应釜循环装置和生产生活所需的供暖装置，启动锅炉加热介质水，打开循环和相关管线的阀门即可提供所需要的热能。但是，经过长期生产运行后发现，因用到反应釜加热工艺相对较少，锅炉使用频率低，2-3天才启动一次，且锅炉升温速度慢，腔体大，导致热损耗严重，并不适合设备小规模加热使用。

而且，一般来说，燃气加温和燃煤加温等传统的加温方式具有成本高、噪音、污染等问题，特别是热损耗严重的问题，距离越远热损耗越大，使得单位面积的加温成本始终居高不下。更进一步的，夏季需要生产加温时，需专门启动锅炉，天气炎热，使锅炉房温度更高，十分影响对锅炉的操作。

因此，如何对现有生产设备的加热系统进行改进，使其既可以提高生产效率，节省成本，又能够满足生产过程中的加热要求，便成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种智能电加热辅助系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能电加热辅助系统，用于实现对锅炉供热系统的辅助加热，所述锅炉供热系统包括锅炉、蓄水池、储水箱，所述蓄水池的出水管路上设有水泵，所述锅炉上设有锅炉进水管路和锅炉出水管路，所述锅炉进水管路与所述蓄水池的出水管路相连接，所述锅炉出水管路分为锅炉放水管和锅炉回水管，所述锅炉放水管和所述锅炉回水管通过循环水泵一与所述储水箱相连接，所述储水箱上设有储水箱放水管和储水箱回水管，所述储水箱放水管和所述储水箱回水管通过循环水泵二与相应待供热装置相连接，所述电加热辅助系统包括辅助电加热器以及控制器组件，其中，

所述辅助电加热器包括电加热器主体，所述电加热器主体包括壳体，所述壳体上设有电加热器进水管路和电加热器出水管路，所述电加热器进水管路与所述锅炉进水管路并联且与所述蓄水池的出水管路相连接，所述电加热器出水管路分为电加热器放水管和电加热器回水管，所述电加热器放水管和所述电加热器回水管通过循环水泵三与所述储水箱相连接；所述壳体内设有多组电加热管，所述壳体的顶端设有多个开孔，所述电加热管通过所述开孔穿入所述壳体内，所述电加热管的顶端在所述开孔处通过压盖和螺母与所述壳体紧固；所述电加热管的外部设有超导介质储存管，所述超导介质储存管与所述电加热管之间填充有超导介质，所述超导介质储存管与所述壳体之间为容水腔；

所述锅炉进水管路、所述锅炉放水管、所述锅炉回水管、所述电加热器进水管路、所述电加热器放水管、所述电加热器回水管、所述储水箱放水管和所述储水箱回水管上均设有相应电磁阀；

所述控制器组件包括控制器和数据采集模块，所述控制器电连接所述数据采集模块，所述控制器还与所述电加热管、所述水泵、所述循环水泵一、所述循环水泵二、所述循环水泵三、多个所述电磁阀电连接，所述控制器根据所述数据采集模块检测到的信息实现对所述锅炉、所述电加热器主体、所述储水箱内水温及水位的控制。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过优化生产加热系统，在原有锅炉供热系统的基础上，增加了一套智能电加热辅助系统，并将智能电加热辅助系统并联到锅炉供热系统上，这样，当生产过程中为单个或少量反应釜加热时无需启动锅炉，打开智能电加热辅助系统即可达到加热目的，而当需为多个反应釜加热时，同时打开锅炉供热系统和智能电加热辅助系统，即可快速高效的达到加热目的，使整体加热系统能够分别满足车间内设备的小规模使用和大规模使用。另外，本实用新型中控制器组件的设置也使该电加热辅助系统的控制过程更加智能化，更加简单，便于操作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可做出如下改进：

优选的，所述蓄水池的出水管路上还设有软水装置，将水软化后可以减少各管道、容器内结垢现象的发生，提高系统的整体使用寿命。

优选的，所述数据采集模块包括设于所述锅炉、所述电加热器主体、所述储水箱内的温度传感器和水位传感器，多个所述温度传感器和所述水位传感器均与所述控制器电连接。温度传感器和水位传感器的设置可以使系统能够及时的对锅炉、电加热器主体、储水箱内的水温及水量进行控制，最终确保对车间内设备的精准加热。

优选的，所述电加热管外壁为具有高散热效率的多曲面金属管，所述多曲面金属管内装有高电阻合金电热丝，所述多曲面金属管与所述高电阻合金电热丝之间填充有高纯氧化镁。上述电加热管具有热效性高、散热快的优点，适合于小规模使用的快速、高效加热或对锅炉供热系统的辅助加热。

优选的，所述电加热管的有效发热部分全部由所述超导介质储存管包围，以确保对热能的充分利用。

优选的，所述超导介质储存管为由高导热金属材料制成的多曲面异型管，进一步提高与水的热交换效率。

优选的，所述电加热管与所述壳体顶端的开孔之间设有起密封作用的紫铜垫片。

优选的，所述壳体、锅炉、储水箱和相应管路的外部均设有保温层，可以最大程度的降低热量的损耗。

优选的，所述控制器组件上设有漏电保护装置。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种智能电加热辅助系统，其有益效果为：

采用锅炉供热系统与电加热辅助系统配合使用，提高了工作效率，节约了成本，同时具有以下特点：

①、热效率高：可满足反应釜加热要求；

②、加热费用低：根据生产所需控制单独供热原理，采用经济运行方式，运行费用比燃煤、燃气费用更低，省去人工费用；

③、有利于环保：无泄露、低噪声，无任何污染，温度智能可控，能满足安全环保健康生产的要求；

④、运行安全：全自动控制常压设计并有漏电保护装置，无需专人看守；

⑤、高使用寿命：电加热器主体内部结构设计合理，采用高电阻合金电热丝及高纯氧化镁填充材料，导热系数高；

⑥、高密封可靠性：在电加热管与壳体顶端的开孔之间增设紫铜垫片，既保证了电加热器主体端部密封的可靠性，又降低了制造成本；

⑦、电加热管拆卸方便：将电加热管与壳体之间的连接由普通的焊接改为可拆卸的螺栓连接结构，更换时，只需将连接处的压盖和螺母拆除，将旧的电热管拉出并穿入新的电热管，重新盖上压盖并拧紧螺母即可。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的智能电加热辅助系统和锅炉供热系统的连接示意图；

图2附图为本实用新型提供的智能电加热辅助系统的整体结构示意图；

其中，图中，

1为锅炉供热系统，

11为锅炉、12为蓄水池、13为储水箱、14为水泵、15为循环水泵一、16为循环水泵二，

111为锅炉进水管路、112为锅炉放水管、113为锅炉回水管，

131为储水箱放水管、132为储水箱回水管；

2为电加热辅助系统，

21为控制器组件、22为电加热器主体、23为循环水泵三，

221为电加热器进水管路、222为电加热器放水管、223为电加热器回水管、224为壳体、225为电加热管、226为压盖、227为螺母、228为超导介质储存管、229为超导介质、2210为容水腔、2211为紫铜垫片；

3为电磁阀；

4为软水装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-2所示，本实用新型实施例公开了一种智能电加热辅助系统，用于实现对锅炉供热系统1的辅助加热，锅炉供热系统1包括锅炉11、蓄水池12、储水箱13，蓄水池12的出水管路上设有水泵14，锅炉11上设有锅炉进水管路111和锅炉出水管路，锅炉进水管路111与蓄水池12的出水管路相连接，锅炉出水管路分为锅炉放水管112和锅炉回水管113，锅炉放水管112和锅炉回水管113通过循环水泵一15与储水箱13相连接，储水箱13上设有储水箱放水管131和储水箱回水管132，储水箱放水管131和储水箱回水管132通过循环水泵二16与相应待供热装置相连接。

电加热辅助系统2包括辅助电加热器以及控制器组件21，其中，

辅助电加热器包括电加热器主体22，电加热器主体22包括壳体224，壳体224上设有电加热器进水管路221和电加热器出水管路，电加热器进水管路221与锅炉进水管路111并联且与蓄水池12的出水管路相连接，电加热器出水管路分为电加热器放水管222和电加热器回水管223，电加热器放水管222和电加热器回水管223通过循环水泵三23与储水箱13相连接。

壳体224内设有多组电加热管225，壳体224的顶端设有多个开孔，电加热管225通过开孔穿入壳体224内，且电加热管225的顶端在开孔处通过压盖226和螺母227与壳体224紧固；电加热管225的外部设有超导介质储存管228，超导介质储存管228与电加热管225之间填充有超导介质229，超导介质储存管228与壳体224之间为储存加热水的容水腔2210。

锅炉进水管路111、锅炉放水管112、锅炉回水管113、电加热器进水管路221、电加热器放水管222、电加热器回水管223、储水箱放水管131和储水箱回水管132上均设有相应电磁阀3。

控制器组件21包括控制器和数据采集模块，控制器电连接数据采集模块，控制器还与电加热管225、水泵14、循环水泵一15、循环水泵二16、循环水泵三23、多个电磁阀3电连接，控制器根据数据采集模块检测到的信息实现对锅炉11、电加热器主体22、储水箱13内水温及水位的控制。

为了进一步优化上述技术方案，蓄水池12的出水管路上还设有软水装置4。

为了进一步优化上述技术方案，数据采集模块包括设于锅炉11、电加热器主体22、储水箱13内的温度传感器和水位传感器，多个温度传感器和水位传感器均与控制器电连接。

为了进一步优化上述技术方案，电加热管225外壁为多曲面金属管，多曲面金属管内装有高电阻合金电热丝，多曲面金属管与高电阻合金电热丝之间填充有高纯氧化镁。

为了进一步优化上述技术方案，电加热管225的有效发热部分全部由超导介质储存管228包围。

为了进一步优化上述技术方案，超导介质储存管228为由高导热金属材料制成的多曲面异型管。

为了进一步优化上述技术方案，电加热管225与壳体224顶端的开孔之间设有紫铜垫片2211。

为了进一步优化上述技术方案，壳体224、锅炉11、储水箱13和相应管路的外部均设有保温层。

为了进一步优化上述技术方案，控制器组件21上设有漏电保护装置。

应用本实用新型一种智能电加热辅助系统进行辅助加热的具体工作过程为：

使用前，先在温度控制模块上设定好目标温度，当仅需为单个反应釜加热时，控制器控制打开蓄水池12出水管路上的水泵14，同时控制打开电加热器进水管路221上的电磁阀3，此时，蓄水池12仅为电加热器主体22供水；待电加热器主体22中的水位到达一定位置后，暂停供水，控制器控制开启电加热器主体22内的电加热管225，将容水腔2210内的水加热到设定温度；随后，控制器控制打开循环水泵三23和电加热器放水管222上的电磁阀3，将热水预存到储水箱13中，重复上述动作，直至储水箱13内的水位到达设定位置；最后，控制器控制打开循环水泵二16以及电加热器回水管223、储水箱放水管131、储水箱回水管132上的电磁阀3，将热水循环提供给相应的反应釜为其加热，由反应釜夹套回流的冷水再由储水箱13返回至电加热器主体22内继续进行加热，形成一个完整的循环。温度传感器和水位传感器会随时监测储水箱13以及电加热器主体22内的水位和水温，控制器会根据实时采集的数据信息控制水泵14、循环水泵二16、循环水泵三23以及相应管路上的电磁阀3，实现对电加热器主体22、储水箱13内水温及水位的智能控制。

当需为车间内设备进行大规模加热时，可开启锅炉供热系统1并辅以本实用新型中的电加热辅助系统2。控制器控制打开蓄水池12的出水管路上的水泵14，同时控制打开锅炉进水管路111和电加热器进水管路221上的电磁阀3，此时，蓄水池12同时为锅炉11和电加热器主体22供水；待锅炉11和电加热器主体22中的水位到达一定位置后，关闭相应电磁阀3，暂停供水，锅炉11采用燃气、燃煤等方式对其中容纳的水进行加热，控制器控制开启电加热器主体22内的电加热管225，对容水腔2210内的水进行加热；当水均加热到设定温度后，控制器控制打开循环水泵一15、循环水泵三23和锅炉放水管112、电加热器放水管222上的电磁阀3，将热水预存到储水箱13中，重复上述动作，直至储水箱13内的水位到达设定位置；最后，控制器控制打开循环水泵二16以及锅炉回水管113、电加热器回水管223、储水箱放水管131、储水箱回水管132上的电磁阀3，将热水循环提供给相应的反应釜为其加热，由反应釜夹套回流的冷水再由储水箱13返回至锅炉11和电加热器主体22内继续进行加热，形成完整的循环。温度传感器和水位传感器会随时监测储水箱13以及锅炉11、电加热器主体22内的水位和水温，控制器会根据实时采集的数据信息控制水泵14、循环水泵一15、循环水泵二16、循环水泵三23以及相应管路上的电磁阀3，实现对锅炉11、电加热器主体22、储水箱13内水温及水位的智能控制。

增加了本实用新型智能电加热辅助系统后，使车间内设备的加热变得更为方便快捷，另外，由于车间设备小规模加热时省去了锅炉预热的运行成本和人工成本，仅消耗了较少的电能，相较之下，大大降低了工厂的生产运行成本，符合我国节能减排，推进能源结构的调整政策。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。