一种高电压辐射电加热炉的制作方法

1.本实用新型涉及电力蓄能技术领域，具体涉及一种高电压辐射电加热炉。


背景技术：

2.目前国内弃风弃光弃（低谷）电浪费情况严重，加上电网需削峰填谷，市场迫切需要采用电网高压（6kv以上）的电加热炉对流动介质（如熔盐）进行加热储能。
3.现有的国内已有技术是采用电网高压（6kv以上）对加热固体介质进行加热储能，大多通过传统的金属结构件的紧固方式将电热元件、陶瓷板和保温层紧固一体，但金属结构件在高压场合下使用时，会容易产生高压电离击穿，影响绝缘性能，因此亟需研发一种高电压辐射电加热炉来解决上述问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高电压辐射电加热炉，解决了大多通过传统的金属结构件的紧固方式将电热元件、陶瓷板和保温层紧固一体，但金属结构件在高压场合下使用时，会容易产生高压电离击穿，影响绝缘性能的问题，同时达到了加热均匀、节能稳定可靠、降低能耗、能够有效延长其使用寿命的优点。
5.本实用新型通过以下技术方案予以实现：
6.一种高电压辐射电加热炉，该加热炉主要由炉体和换热器组成，所述换热器设置于所述炉体的内部，所述炉体主要包括由外至内依次设置的金属外壳、保温层、陶瓷压紧板和电热元件；通过采用绝缘铆接件将所述保温层、所述陶瓷压紧板和所述电热元件一体紧固连接。
7.优选的，所述绝缘铆接件包括铆接管和锁紧板，所述铆接管的外侧端设有所述锁紧板，所述锁紧板的轴心处开设有通孔，所述通孔内插接有螺杆，所述螺杆的外侧端与所述金属外壳相连，所述螺杆的内侧端通过锁紧螺母将所述螺杆和所述铆接管锁紧固定，所述铆接管的内侧端与所述陶瓷压紧板抵接固定。
8.优选的，所述绝缘铆接件的长度与所述保温层的厚度相适配，在通过锁紧螺母锁紧时，所述螺杆的内侧端与所述锁紧螺母的内侧端相齐平；所述陶瓷压紧板上开设有供所述电热元件直接穿过的嵌设槽。
9.优选的，所述电热元件产生的热量通过辐射方式向所述换热器传递，所述换热器的换热管内部辐射加热的为流动介质；所述加热炉呈轴向中空开设的环形筒状结构设置，所述电热元件和所述换热器之间在进行安装时保证有一定的安全空间距离，且其空间内可以填充有惰性保护气体。
10.优选的，所述惰性保护气体可以采用氮气，且所述炉体的左侧壁底部开设有充氮口。
11.优选的，所述换热器可采用板式换热器、管壳换热器或双层螺旋管式换热器。
12.优选的，所述换热器的换热管在所述加热炉中经介质进口端向介质出口端实现均
匀交错排列，且所述换热器的换热管排列的方式可以实现流动介质的有效排空。
13.优选的，所述介质进口端和所述介质出口端均安装有温度传感器。
14.优选的，所述电热元件通过高压接线柱与所述加热炉外部的电源电性相连，且所述高压接线柱的电网高压保证在6kv以上。
15.优选的，还包括设置的控制柜，所述控制柜分别与所述温度传感器和所述电热元件电性相连。
16.本实用新型的有益效果为：
17.本实用新型在采用上述部件的设计和使用下，解决了大多通过传统的金属结构件的紧固方式将电热元件、陶瓷板和保温层紧固一体，但金属结构件在高压场合下使用时，会容易产生高压电离击穿，影响绝缘性能的问题，同时达到了加热均匀、节能稳定可靠、降低能耗、能够有效延长其使用寿命的优点；
18.而且本实用新型结构新颖、设计合理，使用方便，具有较强的实用性。
附图说明
19.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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的正视剖视图；
21.图2为本实用新型的俯视剖视图；
22.图3为本实用新型中绝缘铆接件安装的结构示意图。
23.图中：1
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炉体、2
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换热器、101
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金属外壳、102
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保温层、103
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陶瓷压紧板、104
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电热元件、3
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充氮口、4
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绝缘铆接件、401
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铆接管、402
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锁紧板、403
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螺杆、404
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锁紧螺母、5
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介质进口端、6
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介质出口端、7
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温度传感器、8
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高压接线柱。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
25.实施例一：
26.一种高电压辐射电加热炉，该加热炉主要由炉体1和换热器2组成，换热器2设置于炉体1的内部，炉体1主要包括由外至内依次设置的金属外壳101、保温层102、陶瓷压紧板103和电热元件104；通过绝缘铆接件4将保温层102、陶瓷压紧板103和电热元件104一体紧固连接，绝缘铆接件4为特殊绝缘材质制成的铆接件。
27.具体的，绝缘铆接件4包括铆接管401和锁紧板402，铆接管401的外侧端设有锁紧板402，锁紧板402的轴心处开设有通孔，通孔内插接有螺杆403，螺杆403的外侧端与金属外壳101相连，螺杆403的内侧端通过锁紧螺母404将螺杆403和铆接管401锁紧固定，铆接管
401的内侧端与陶瓷压紧板103抵接固定。
28.具体的，绝缘铆接件4的长度与保温层102的厚度相适配，在通过锁紧螺母404锁紧时，螺杆403的内侧端与锁紧螺母404的内侧端相齐平；陶瓷压紧板103上开设有供电热元件104直接穿过的嵌设槽。
29.具体的，电热元件104产生的热量通过辐射方式向换热器2传递，换热器2的换热管内部辐射加热的为流动介质；加热炉呈轴向中空开设的环形筒状结构设置，电热元件104和换热器2之间在进行安装时保证有一定的安全空间距离，且其空间内可以填充有惰性保护气体。
30.具体的，惰性保护气体可以采用氮气，且炉体1的左侧壁底部开设有充氮口3。
31.具体的，换热器2可采用板式换热器、管壳换热器或双层螺旋管式换热器。
32.具体的，换热器2的换热管在加热炉中经介质进口端5向介质出口端6实现均匀交错排列，且换热器2的换热管排列的方式可以实现流动介质的有效排空。
33.具体的，介质进口端5和介质出口端6均安装有温度传感器7。
34.具体的，电热元件104通过高压接线柱8与加热炉外部的电源电性相连，且高压接线柱8的电网高压保证在6kv以上。
35.具体的，还包括设置的控制柜，控制柜分别与温度传感器7和电热元件104电性相连。
36.工作原理：本实用新型在对流动介质如熔盐进行加热储能使用时，流动介质经外部泵的动力输送下，通过换热器2的介质进口端5进入，经由换热器2的换热管内部流动，促使流动介质与换热器2之间通过辐射进行换热升温，并从换热器2的介质出口端6流出，达到流动介质储能目的；
37.而且本实用新型中绝缘铆接件4包括铆接管401和锁紧板402，铆接管401的外侧端设有锁紧板402，锁紧板402的轴心处开设有通孔，通孔内插接有螺杆403，螺杆403的外侧端与金属外壳101相连，螺杆403的内侧端通过锁紧螺母404将螺杆403和铆接管401锁紧固定，铆接管401的内侧端与陶瓷压紧板103抵接固定，绝缘铆接件4的长度与保温层102的厚度相适配，在通过锁紧螺母404锁紧时，螺杆403的内侧端与锁紧螺母404的内侧端相齐平，可以进一步提高电热元件104与螺杆403之间的爬电距离，避免容易产生高压电离击穿现象；
38.而且本实用新型中采用电热元件104用辐射方式向换热器2作热交换，通过电热元件104和换热器2之间在进行安装时保证有一定的安全空间距离，既保证不发生高压电离或击穿，又能将热能有效的向换热器2作热辐射交换，且其空间内可以填充有惰性保护气体，以降低空气电离倾向，提高绝缘可靠性，同时也减少和阻滞电热元件104的氧化情况；
39.而且通过惰性保护气体可以采用氮气，且炉体1的右侧壁底部开设有充氮口3，可以方便通过充氮口3对炉体1内部的空间进行填充氮气进行保护，同时利用炉体1内氮气自然对流和电热元件104的辐射传热方式进行热交换，进一步提高换热效果；
40.而且通过采用绝缘铆接件4将保温层102、陶瓷压紧板103和电热元件104作一体连接紧固，且绝缘铆接件4为特殊绝缘材质制成的铆接件，它摒弃了传统金属件连接，而采用特殊绝缘材质的绝缘铆接件4的连接方式，它解决了电热元件104与金属外壳101间的高压绝缘，不致产生击穿电离情况；
41.而且通过换热器2的换热管在加热炉中经介质进口端5向介质出口端6实现均匀交
错排列，且换热器2的换热管排列的方式可以实现流动介质的有效排空、换热器2采用双层螺旋管式结构，它利用流动介质进冷出热端的换热管来平衡均匀炉温，不致产生炉内局部异常高温，因异常高温会导致高压下的电离情况，与此同时，它能实现流动介质的有效排空；
42.而且通过介质进口端5和介质出口端6均安装有温度传感器7，当介质出口端6的温度传感器7检测温度低于设定温度时，会发送信号至控制柜，控制柜控制电热元件104通电发热，直至换热器2的介质出口端6温度达到设定温度以上时，会断电停止发热，如此反复进行。
43.本实用新型在采用上述部件的设计和使用下，解决了大多通过传统的金属结构件的紧固方式将电热元件、陶瓷板和保温层紧固一体，但金属结构件在高压场合下使用时，会容易产生高压电离击穿，影响绝缘性能的问题，同时达到了加热均匀、节能稳定可靠、降低能耗、能够有效延长其使用寿命的优点。
44.上述电热元件104、温度传感器7等电器元件的控制方式是通过与其配套的控制柜进行控制的，且控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，仅对其进行使用，未对其进行改进，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细对控制方式和电路连接进行赘述。
45.以上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精神和范围。