专利名称：三相管式感应加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热交换设备，更确切地说是涉及一种管道用电加热设备，包括油、水、气或其他流体介质输送管道的电升温加热设备。
传统流体介质输送管道如输油管道的加热是采用水套炉，由于需燃烧天然气或重油，因而存在着严重污染环境的问题，不便操作管理，容易出现熄火、冻冰、回火等事故，轻则造成油井停产，重则危及人身安全，近年来又逐步向电加热过渡，希望用电加热取代水套炉，此类电加热器基本采用电阻丝或电热带作发热体，其存在的问题是有明火不安全，寿命短功率小，热效率低，不具备防爆性能，因此不宜推广使用。
本实用新型的目的是设计一种不采用电阻丝或电热带作发热体的电加热器，即一种三相管式感应加热器，使具有结构新颖简捷、热效率高、寿命长、成本低、使用安全等特点。
本实用新型的三相管式感应加热器，包括流体输送铁管及设置在铁管处的三相变压器，其特征在于所述三相变压器包括套置在所述流体输送铁管外的三个环形铁芯、分别缠绕在三个环形铁芯上的三组初级线圈和轴向固定在流体输送铁管上且分别位于所述环形铁芯初级线圈上方的铜排，铜排与流体输送铁管构成闭合回路各形成一匝次级线圈。
还包括一气密性筒状外壳及其两端的封头，所述的流体输送铁管穿过所述的封头及筒状外壳。
还包括一温度控制装置，由设置在加热器内的温敏元件和串接在三相初级线圈供电电路中且受温敏元件控制的开关式执行元件连接构成。
所述的铜排成梯形，梯形两底面成弧面，与所述的流体输送铁管表面贴合焊接。
所述的环形铁芯与流体输送铁管间还设置有绝热材料。
所述的位于一个环形铁芯及初级线圈上方的铜排有三个，成120度等距离间隔设置。
本实用新型所设计的电加热器将传统的降压变压器(或隔离变压器)、发热器和流体输送管道巧妙地组合成一体形成感应式加热器，感应器既是变压器又是发热器也是流体输送管道，输送管道上并无明显电压因而使用十分安全，流体介质通过发热器即输送管道时可直接被加热，因此具有热效率高等特点，加热器采用全密封结构而具备防爆性能。
下面以三个铜排的感应器为实施例并结合实施例附图进一步说明本实用新型的技术
图1、三相管式感应加热器外形结构示意图；图2、三相管式感应加热器电原理图；图3、三相管式感应加热器铜排正视结构示意图；图4、三相管式感应加热器结构示意图。
参见图1，1为流体输送管道，2为法兰盘用于管道联结，3为温度计插孔，供测量加热器流体进出口温度或作自动控温，4为感应加热器，5为配电箱，6为底座，7为电缆。穿过感应加热器4的流体输送管道1部分即为发热管。
参见图2，感应加热器采用三相供电，既可星形连接也可角形连接。L1、L2、L3为降压变压器B的三个初级绕组，图中KM为交流接触器，Q为脱扣器，BT为设置在加热器内的温度继电器。当加热器温度超过规定值时，温度继电器BT动作吸合，继电器KA得电动作，其触点KA-1断开交流接触器KM停止向加热器供电。
L4、L5、L6为三个等距离间隔焊接在铁管R1段上的铜排，L7、L8、L9为另三个等距离间隔焊接在铁管R2段上的铜排，L10、L11、L12为又三个等距离间隔焊接在铁管R3段上的铜排，分别构成三组各为一匝的次级线圈并各与铁管形成闭合回路，当初级线圈(感应线圈)通电时，在铜排和铁管上将产生感应电流，该电流使铁管发热，在油、气、水等流体介质通过铁管时直接进行热交换，该加热器内的铁管R1、R2、R3成为发热管。若初级线圈为285匝，则一匝次级线圈的感应电压约为1.3V，因而是安全电压。
参见图3，铜排31是一条形板体，冲压制成梯形，如图中所示，供架设在铁管及环形铁芯、初级线圈上方，其底端成弧面32，以与铁管1表面紧密贴合并焊接固定。
参见图4，钢制筒状壳体43和两端封头42、12组成气密性外壳，实现气密防爆功能。在环形铁芯44上包上玻璃丝带(硅酸铝纤维毡)45后再缠绕感应线圈L1或L2或L3，将绕有感应线圈的三个环形铁芯44顺序套在流体输送管道1上，并通过支架47固定在管道1上，于每个环形铁芯44外轴向并等间距架设一根或数根铜排31，本实施例取三根成120度分布的铜排，铜排31两底端弧面32分别焊接在铁管1上形成三个并联的次级线圈，将三个铁芯44分别夹在铜排31与管道1之间而形成三个独立的闭合回路，对应段管道即完成流体输送及发热的双重功能而成为发热体。橡胶石棉板48和硅酸铝纤维毡49将发热管1严密包住可降低加热器壳体内的温度，以提高加热器的热效率。温度继电器BT设置在加热器出口处的管道1处，当被加热介质断流或流量减少时，发热管部分温度迅速升高一旦超过设定值即会动作以切断电源停止加热，起到超温报警作用，也可采用PCT或其他热敏元件作超温控制，而当温度低于额定值时又可自动启动送电。图中41为气密型电缆引入装置，分别连接配电箱电缆、各铁芯线圈及温度继电器BT。
本实用新型的特点是用环形感应器代替了传统降压变压器，并将环形感应器、发热管、输送管三者有机地组合成一体，具有体积小、成本低、效率高的优点；感应加热器采用三相电形式，三个感应加热器共用一根长发热管(按同样原理与结构也可采用单相、一个感应加热器的结构)，发热管不易烧坏，正常情况下有较长的使用寿命且更换方便；发热管两端基本无电压不存在起弧和触电的危险，且通过检测发热管两端的电压大小及存在与否可判断供电系统是否平衡或断相；采用气密型封装具有防爆性能。
本感应加热器实施例功率范围2-500KW，最高温度900℃，并有多种规格可供选用。
权利要求1.一种三相管式感应加热器，包括流体输送铁管及设置在铁管处的三相变压器，其特征在于所述三相变压器包括套置在所述流体输送铁管外的三个环形铁芯、分别缠绕在三个环形铁芯上的三组初级线圈和轴向固定在流体输送铁管上且分别位于所述环形铁芯初级线圈上方的铜排，铜排与流体输送铁管构成闭合回路各形成一匝次级线圈。
2.根据权利要求1所述的三相管式感应加热器，其特征在于还包括一气密性筒状外壳及其两端的封头，所述的流体输送铁管穿过所述的封头及筒状外壳。
3.根据权利要求1所述的三相管式感应加热器，其特征在于还包括一温度控制装置，由设置在加热器内的温敏元件和串接在三相初级线圈供电电路中且受温敏元件控制的开关式执行元件连接构成。
4.根据权利要求1所述的三相管式感应加热器，其特征在于所述的铜排成梯形，梯形两底面成弧面，与所述的流体输送铁管表面贴合焊接。
5.根据权利要求1所述的三相管式感应加热器，其特征在于所述的环形铁芯与流体输送铁管间还设置有绝热材料。
6.根据权利要求1所述的三相管式感应加热器，其特征在于所述的位于一个环形铁芯及初级线圈上方的铜排有三个，成120度等距离间隔设置。
专利摘要本实用新型涉及一种流体输送管道的电加热设备，是一种感应式加热器。降压变压器的初级线圈缠绕在环形铁芯上，铁芯套置在流体输送铁管上并在铁管上沿轴向焊接一根或数根等间隔设置的铜排，使铁芯及其线圈夹置在铜排与一段铁管之间，各铜排互相并联形成一匝次级线圈并与该段铁管构成闭合回路。当初级感应线圈通电时，在铜排和铁管上产生感应电流，该电流使该段铁管发热而成为发热管。变压器、发热器与输送管道组合一体热效率高。
文档编号H05B6/02GK2247403SQ96204839
公开日1997年2月12日 申请日期1996年3月25日 优先权日1996年3月25日
发明者谢学枢, 杨国林, 王从杰, 吴彦明 申请人:谢学枢, 王从杰, 吴彦明