一种电除尘灰斗自控恒温电加热器及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及除尘设备用装置技术领域，具体设及一种电除尘灰斗自控恒溫电加热 器及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 对于电厂电除尘灰斗电加热设备采用PID控制帖面板式电加热器或环型电加热 管。其基本工作原理为内置电热丝进行通电加热。通过PTlOO热电阻测量灰斗内溫度，进行 PID调节。当灰斗内溫度低于设定溫度下限时，控制柜中可控娃导通，加热器进行加热；当 灰斗内溫度高于设定溫度上限时，控制柜中可控娃断开，加热器停止加热，W此来维持灰斗 溫度在设定的溫度区间工作。在满灰斗灰位运行时采用PID闭环控制进行溫度调节，当灰 斗灰位低于PTlOO热电阻的测量位置时，热电阻测量的溫度不是灰溫，而是灰斗的腔溫，即 灰斗内空气的溫度。当灰斗内空气的溫度低于PID调节设置的溫度上限时，加热器始终通 电加热，而加热的能量通过电除尘的烟气带走，使得加热器始终通电加热不能断开，达不到 PID闭环控制意义，极大的浪费能源。老式板式电加热器安装采用两端用螺栓固定在灰斗 上，易变形，中间翅空，使热量由接触传导方式变为热福射方式，效率低，浪费能源，电热丝 加热缺点主要是热转化率低，且频繁启停，容易损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种电除尘灰斗自控恒溫电加热器及其控 制方法，能够解决上述问题。
[0004]本发明解决上述问题所采用的技术方案是： 一种电除尘灰斗自控恒溫电加热器，包括散热片、发热材料和电源导线，在散热片内设 置发热材料，所述的发热材料连接电源导线，所述的发热材料与散热片之间填充绝缘材料。
[0005]优选的，所述的发热材料是由PTC材料制成的。
[0006]优选的，所述的绝缘材料为氧化儀粉或外包绝缘纸。
[0007]优选的，所述的散热片为正方形。
[000引一种电除尘灰斗自控恒溫电加热器的控制方法，所述的发热材料是由开环溫度控 制的，当对发热材料加热升溫时，处于冷态的发热材料的电阻率很低，通过的电流较大，发 热材料迅速升溫；当溫度达到发热材料自身设定溫度时，发热材料电阻率急剧增大，电流下 降至稳定值，达到"自我"控制的自动恒溫目的。
[0009]优选的，发热材料的溫度系数为溫度变化导致的电阻的相对变化，用溫度系数a进 行表示， a=(l排2-lgRl)/(T2-Tl)，Tl=Tc+15°C，T2=Tc巧5°C。
[0010]优选的，所述的发热材料自身设定溫度为0-250°C中任意值。
[0011] 本发明的有益效果是： 1、本发明能够达到"自我"控制的自动恒溫目的，在运种情况下功耗仅用来维持灰斗壁 的溫度，节能效果十分明显。
[0012] 2、本发明能量可W有效、合理的使用。电除尘灰斗自控恒溫电加热器产品可W只 在需要时供热;也可W根据设备的散热损失来选用相应的产品，与传统的电加热丝加热相 比节能效果特别显著。
[0013] 3、本发明产品除一般环境使用外，还可W在防爆环境中使用。
[0014] 4、本发明使用寿命长、传输无泄漏，不污染环境。
[0015] 5、本发明的维持溫度可W进行有效控制，不至于过热，对热敏介质，尤显示其优越 性;维持溫度范围大，最高可达250°C或更高。
[0016] 6、本发明产品体积小，柔性好，施工方便，不会增加设备的保溫工作量，日常维护 工作量很少。
[0017] 7、本发明系统简单、发热均匀、溫度准确、反应快捷、可选控或遥控，实现自动化管 理。低溫状态、快速起动、溫度均匀，因每一局部皆可因其被加热处的溫度变化自动调节。
[0018] 8、本发明安装简便、维护简单、全天服务，自动化水平高，运行及维护费用低。安全 可靠、用途广、不污染环境、寿命长。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图； 图2为本发明的电阻与溫度的关系表征图； 图3为本发明的电压与电流的关系表征图； 图4为本发明的电流与时间的关系表征图； 图中：1、电源导线，2、散热片，3、绝缘材料，4、发热材料。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述： 如图1所示，本发明所述的一种电除尘灰斗自控恒溫电加热器，包括散热片2、发热材料 4和电源导线1，在散热片2内设置发热材料4,所述的发热材料4连接电源导线1，所述的发热 材料4与散热片2之间填充绝缘材料3。所述的发热材料4是由PTC材料制成的。所述的绝缘材 料3为氧化儀粉或外包绝缘纸。所述的散热片2为正方形。
[0021] -种电除尘灰斗自控恒溫电加热器的控制方法，所述的发热材料4是由开环溫度 控制的，当对发热材料4加热升溫时，处于冷态的发热材料4的电阻率很低，通过的电流较 大，发热材料4迅速升溫；当溫度达到发热材料4自身设定溫度时，发热材料4电阻率急剧增 大，电流下降至稳定值，达到"自我'控制的自动恒溫目的。在运种情况下功耗仅用来维持灰 斗壁的溫度，节能效果十分明显。
[0022] 发热材料4的溫度系数为溫度变化导致的电阻的相对变化，用溫度系数a进行表 示， a=(l排2-lgRl)/(T2-Tl)，Tl=Tc+15°C，T2=Tc巧5°C。
[0023] 所述的发热材料4自身设定溫度为0-250°C中任意值。
[0024] 电阻-溫度特性通常简称为阻溫特性，指在规定的电压下，发热材料4零功率电阻 与电阻体溫度之间的依赖关系。零功率电阻，是指在某一溫度下测量发热材料4电阻值时， 加在发热材料4电阻上的功耗极低，低到因其功耗引起的发热材料4电阻的阻值变化可W忽略不计。
[0025]如图2所示，额定零功率电阻指环境溫度25°C条件下测得的零功率电阻值。表征阻 溫特性好坏的重要参数是溫度系数〇,反映的是阻溫特性曲线的睹峭程度。溫度系数a越大， 发热材料4对溫度变化的反应就越灵敏，即发热材料4效应越显著，其相应的发热材料4的性 能也就越好，使用寿命就越长。发热材料4的溫度系数定义为溫度变化导致的电阻的相对变 化。a=(lgR2-l曲1)/(T2-T1)-般情况下，Tl取Tc+15°C，T2取Tc+25°C来计算溫度系数。
[0026]如图3所示，电压-电流特性简称伏安特性，展示了发热材料4在加电气负载达到热 平衡的情况下，电压与电流的相互依赖关系。发热材料4的伏安特性大致可分为=个区域： 在O-Vk之间的区域称为线性区，此间的电压和电流的关系基本符合欧姆定律，不产生明显 的非线性变化，也称不动作区。在Vk-Vmax之间的区域称为跃变区，此时由于发热材料4的自 热升溫，电阻值产生跃变，电流随着电压的上升而下降，所W此区也称动作区。在VDW上的 区域称为击穿区，此时电流随着电压的上升而上升，发热材料4的阻值呈指数型下降，于是 电压越高，电流越大，发热材料4的溫度越高，阻值越低，很快导致发热材料4的热击穿。伏安 特性是过载保护发热材料4的重要参考特性。
[0027]如图4所示，电流-时间特性是指发热材料4在施加电压的过程中，电流随时间变化 的特性。开始加电瞬间的电流称为起始电流，达到热平衡时的电流称为残余电流。一定环境 溫度下，给发热材料4加一个起始电流(保证是动作电流），通过发热材料4的电流降低到起 始电流的50%时经历的时间就是动作时间。电流-时间特性是自动消磁发热材料4、延时启动 发热材料4、过载保护发热材料4的重要参考特性。
[0028]本发明能量可W有效、合理的使用。电除尘灰斗自控恒溫电加热器产品可W只在 需要时供热；也可W根据设备的散热损失来选用相应的产品，与传统的电加热丝加热相比 节能效果特别显著。产品除一般环境使用外，还可W在防爆环境中使用。使用寿命长、传输 无泄漏，不污染环境。的维持溫度可W进行有效控制，不至于过热，对热敏介质，尤显示其优 越性;维持溫度范围大，最高可达250°C或更高。产品体积小，柔性好，施工方便，不会增加设 备的保溫工作量，日常维护工作量很少。系统简单、发热均匀、溫度准确、反应快捷、可选控 或遥控，实现自动化管理。低溫状态、快速起动、溫度均匀，因每一局部皆可因其被加热处的 溫度变化自动调节。安装简便、维护简单、全天服务，自动化水平高，运行及维护费用低。安 全可靠、用途广、不污染环境、寿命长。
[0029] 表1 老式板式电加热系统与电除尘灰斗自控恒溫电加热器的性能比较
最后所应说明的是：W上实施例仅用W说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上 述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解:依然可W对本发明 进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵 盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种电除尘灰斗自控恒温电加热器，其特征在于：包括散热片、发热材料和电源导 线，在散热片内设置发热材料，所述的发热材料连接电源导线，所述的发热材料与散热片之 间填充绝缘材料。2. 根据权利要求1所述的一种电除尘灰斗自控恒温电加热器，其特征在于:所述的发热 材料是由PTC材料制成的。3. 根据权利要求2所述的一种电除尘灰斗自控恒温电加热器，其特征在于:所述的绝缘 材料为氧化镁粉或外包绝缘纸。4. 根据权利要求3所述的一种电除尘灰斗自控恒温电加热器，其特征在于:所述的散热 片为正方形。5. 权利要求1-4所述的一种电除尘灰斗自控恒温电加热器的控制方法，其特征在于:所 述的发热材料是由开环温度控制的，当对发热材料加热升温时，处于冷态的发热材料的电 阻率很低，通过的电流较大，发热材料迅速升温；当温度达到发热材料自身设定温度时，发 热材料电阻率急剧增大，电流下降至稳定值，达到"自我"控制的自动恒温目的。6. 根据权利要求5所述的一种电除尘灰斗自控恒温电加热器的控制方法，其特征在于： 发热材料的温度系数为温度变化导致的电阻的相对变化，用温度系数α进行表示， a=(lgR2_lgRl)/(T2-Tl)，Tl=Tc+15°C，T2=Tc+25°C。7. 根据权利要求5所述的一种电除尘灰斗自控恒温电加热器的控制方法，其特征在于： 所述的发热材料自身设定温度为〇_250°C中任意值。
【专利摘要】本发明涉及除尘设备用装置技术领域，具体涉及一种电除尘灰斗自控恒温电加热器及其控制方法。包括散热片、发热材料和电源导线，在散热片内设置发热材料，所述的发热材料连接电源导线，所述的发热材料与散热片之间填充绝缘材料。能够达到“自我”控制的自动恒温目的，在这种情况下功耗仅用来维持灰斗壁的温度，节能效果十分明显。
【IPC分类】B03C3/68, B03C3/88, H05B1/02, H05B3/02
【公开号】CN105435965
【申请号】CN201510637446
【发明人】周春芳
【申请人】江苏高易电控科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月6日