电极锅炉接线装置的制作方法

1.本实用新型涉及电极锅炉技术领域，具体涉及电极锅炉接线装置。


背景技术：

2.电极锅炉一般包括锅炉外壳、电极、接线装置，接线装置包括绝缘套管和穿装在绝缘套管内的导电杆，导电杆的一端伸出锅炉外壳与高压电源电连接，导电杆的另一端伸入锅炉外壳内与电极电连接。使用时，电极位于锅炉外壳内并没入水内，利用炉水自身高热阻特性，制备出高参数、高品质的蒸汽或热水。由于锅炉外壳是一个高温、高湿、高压的容器，导电杆具有高压电，为保证电极锅炉的安全性，需保证接线装置的绝缘性、接线装置自身的密封性、接线装置与锅炉外壳的密封性。
3.现有技术中电极锅炉接线装置多采用聚四氟乙烯套管和整体陶瓷套管。采用聚四氟乙烯套管的电极锅炉接线装置的结构如授权公告号为cn205911096u的中国实用新型专利文献中公开的一种高电压(10～35kv)电极锅炉高压电极引线绝缘套筒，包括同轴布置的外套管和内套管，外套管和内套管的一端伸入锅炉内与相电极相连，另一端伸出电极锅炉外，内套管内设有与其走向一致的导电杆(即上述专利文献中的电极连接杆)，内套管为刚玉材质，外套管采用聚四氟乙烯材料制成，外套管于穿过锅炉外壳处与锅炉外壳密封配合，外套管下端的外壁上设有绕其一周的单锥台，外套管通过单锥台与相电极焊接密封。
4.而采用整体陶瓷套管的电极锅炉接线装置的结构如授权公告号为cn211177434u的中国实用新型专利文献公开的一种电极式热水锅炉，包括导电杆(即授权公告号为cn211177434u的文献中提到的电极导电杆)，导电杆的外部套设有整体式绝缘瓷套，绝缘瓷套与锅炉外壳(即授权公告号为cn211177434u的文献中提到的锅炉炉筒)之间通过瓷套机械密封装置连接。
5.上述电极锅炉接线装置安装在锅炉外壳上后，由于锅炉外壳内为高温、高湿度的工作环境，长时间工作后，套管上伸入锅炉外壳内的部分严重腐蚀。但是因为上述整体聚四氟乙烯套管和陶瓷套管均为整体式套管，套管需整体更换，增加了更换成本。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供电极锅炉接线装置，以解决现有技术的电极锅炉接线装置中伸入锅炉外壳内的部分套管损坏时更换整个套管，导致成本增加的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型电极锅炉接线装置的技术方案是：
8.电极锅炉接线装置，包括从锅炉外壳穿过的套管，套管内穿设有导电杆，套管包括位于锅炉外壳内的壳内部分和位于锅炉外壳内的壳外部分，所述壳内部分和壳外部分分体布置，壳内部分为筒状结构，壳内部分的上端与壳外部分的下端之间设有第一密封结构，用于密封壳内部分的上端部；导电杆包括导电杆本体和安装座，安装座固定在导电杆本体的下端，壳内部分的下端与安装座之间设有第二密封结构，用于密封壳内部分的下端部；导电杆本体向上穿出套管的一端设有锁紧螺母，锁紧螺母与导电杆本体螺纹连接以压紧壳外部
分。
9.有益效果是：本实用新型的电极锅炉接线装置中，壳内部分的上下两端分别与壳外部分、安装座密封接触，在锁紧螺母锁紧导电杆本体伸出套管的一端时，锁紧螺母向上拉导电杆本体，使得安装座沿导电杆本体向上支撑壳内部分，进而壳内部分上端的第一密封结构密封壳内部分上端部，壳内部分下端的第二密封结构密封壳内部分的下端部，而保证壳内部分自身的密封性。当伸入锅炉外壳内的套管即壳内部分长时间使用后损坏或性能下降时，由于套管中伸入锅炉外壳内的壳内部分和伸出锅炉外壳外的壳外部分是相互独立的分体结构，仅需更换壳内部分即可，减少了更换成本，降低了锅炉外壳空间高度要求。
10.进一步地改进，第一密封结构和第二密封结构中至少一个为密封垫，导电杆本体上套设有弹性补偿件，锁紧螺母通过弹性补偿件压紧壳外部分。
11.有益效果是：这样设计，当导电杆和壳内部分遇热膨胀时，弹性补偿件能够吸收导电杆和壳内部分的膨胀量，避免出现因材料膨胀量过大而导致套管损坏的情况，在导电杆和壳内部分冷缩时弹性补偿件释放压缩量，使得锁紧螺母始终压紧在壳外部分上，避免导电杆和壳内部分因膨胀量不同而在端面处出现间隙、降低密封性。
12.进一步地改进，导电杆本体上还套设有推力球轴承，推力球轴承位于弹性补偿件与锁紧螺母之间。
13.有益效果是：这样设计，推力球轴承仅沿轴向向弹性补偿件传递锁紧螺母的预紧力，使得壳外部分仅承受轴向力，以避免壳外部分承受径向力后与壳内部分产生径向错位而出现密封不严的情况。
14.进一步地改进，弹性补偿件为碟簧组。
15.有益效果是：这样设计，碟簧组具有一定的刚度，能够承受更大的螺母预紧力以压紧壳外部分。
16.进一步地改进，导电杆本体上还套设有垫片，垫片位于推力球轴承和碟簧组之间。
17.有益效果是：垫片与推力球轴承的接触面较大，以便于推力球轴承将作用力均匀地传递至碟簧组上。
18.进一步地改进，导电杆本体的下端设有连接法兰，连接法兰通过螺栓与安装座可拆连接。
19.有益效果是：安装座暴露在高温高湿度环境中，导电杆本体处于密封环境中与锅炉外壳中的高温高湿度环境隔离，长时间工作后，安装座先损坏，而导电杆本体与安装座可拆连接，能够仅更换安装座，节省更换成本。
20.进一步地改进，壳外部分包括固定法兰和上套管，固定法兰位于上套管与壳内部分之间，固定法兰与上套管的下端之间设有第三密封结构，所述第一密封结构设置在固定法兰与壳内部分的上端之间。
21.有益效果是：这样设计，固定法兰与上套管分开加工，便于壳外部分的加工，节省材料和成本。
22.进一步地改进，上套管包括上套筒和压紧座，压紧座压紧在上套筒的上端面上，压紧座与上套管之间设有第四密封结构，所述第三密封结构设置在固定法兰与上套筒的下端之间。
23.有益效果是：这样设计，上套筒和压紧座分别加工，便于上套管的加工。
24.进一步地改进，上套筒为波纹形套筒，波纹形套筒的外周面上设有凸凹结构。
25.有益效果是：上套筒暴露在外部环境中，上套筒的外周面上的凸凹结构能够增加爬电距离，提高上套筒的安全性。
26.进一步地改进，壳内部分采用陶瓷材料制成。
27.有益效果是：这样设计，陶瓷制成的壳内部分的绝缘性能、耐热性能、防腐蚀性能更高，在高温、高湿度环境中的使用寿命更长。
附图说明
28.图1为本实用新型电极锅炉接线装置安装在锅炉外壳上的状态图；
29.图2为本实用新型电极锅炉接线装置的结构示意图；
30.图3为图2中的a部放大图。
31.图中：11、锅炉外壳；12、固定法兰座；13、壳外部分；14、上套筒；15、壳内部分；16、电极；17、导电杆本体；18、碟簧组；19、垫片；20、推力球轴承；21、锁紧螺母；22、固定法兰；23、第一密封结构；24、第三密封结构；25、压紧座；26、第四密封结构；27、安装座；28、第二密封结构。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
34.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的
术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
38.本实用新型的电极锅炉接线装置的实施例1：
39.本实施例中，如图1所示，电极锅炉接线装置用于安装在锅炉外壳11上，以将电压等级为10kv电引入到锅炉外壳11内的电极16上。
40.电极锅炉接线装置包括导电杆、套管和连接组件，导电杆穿装在套管内，套管穿过锅炉外壳11，导电杆伸出锅炉外壳11的一端与高压电源连接，导电杆伸入锅炉外壳11的一端与电极16连接，以使电极16连通高压电源，进而锅炉外壳11内的水能够利用自身高热阻特性制备高参数、高品质的蒸汽或热水。
41.如图1至图3所示，导电杆包括导电杆本体17和安装座27，导电杆本体17的下端设有连接法兰，连接法兰与安装座27通过螺栓连接固定，以实现导电杆本体17与安装座27的可拆连接。
42.套管包括伸入锅炉外壳11内的壳内部分15和伸出锅炉外壳11外的壳外部分13，壳内部分15和壳外部分13分体布置。壳外部分13包括上套管和固定法兰22，上套管包括上套筒14和压紧在上套筒14上端面的压紧座25，上套筒14和壳内部分15均为筒状结构，固定法兰22位于上套筒14与壳内部分15之间，壳内部分15的上端面与固定法兰22的下端面之间设有第一密封结构23，壳内部分15的下端面与安装座27之间设有第二密封结构28。上套筒14的下端面与固定法兰22的上端面之间设有第三密封结构24，压紧座25与上套筒14的上端面之间设有第四密封结构26，而形成密封的套管内腔，避免锅炉外壳11内的蒸汽通过套管自身间隙外泄。本实施例中，第一密封结构23、第二密封结构28、第三密封结构24、第四密封结构26均为密封垫。
43.上套筒14和壳内部分15均采用陶瓷材料制成，壳内部分15为直筒型套筒，上套筒14为波纹形套筒，波纹形套筒的外周面上设有凹凸结构，以增加上套筒14与外界环境的爬电距离。
44.在使用时，固定法兰22与锅炉外壳11上的固定法兰座12连接固定，以将套管密封固定在锅炉外壳11上。
45.连接组件套设固定在导电杆本体17向上穿出套管的一端，并沿导电杆本体17的轴向压紧在压紧座25上。连接组件包括由上而下依次布置的锁紧螺母21、推力球轴承20、垫片19和碟簧组18，锁紧螺母21以一定锁紧力与导电杆本体17螺纹连接，锁紧螺母21向上拉导电杆，以使安装座27向上支撑壳内部分15并压紧第二密封结构28，进而受到向上支撑力的壳内部分15压紧第一密封结构23。推力球轴承20、垫片19均位于碟簧组18的上部，以将锁紧螺母21的预紧力均匀、快速地传递至碟簧组18上，进而向下压紧壳外部分13，使得压紧座25压紧第四密封结构26、上套筒14压紧第三密封结构24。本实施例中，垫片19为钢板圈，碟簧组18构成弹性补偿件。
46.套管和导电杆在高温工作环境下容易受热膨胀，碟簧组18能够吸收套管和导电杆由于热胀冷缩变化产生的膨胀量，避免壳内部分15、壳外部分13和导电杆因膨胀量不同而在密封处出现间隙、导致密封不严的情况。
47.本实用新型的电极锅炉接线装置中，当伸入锅炉外壳11内的套管即壳内部分15长时间使用后损坏或性能下降时，由于套管中伸入锅炉外壳11内的壳内部分15和伸出锅炉外壳11外的壳外部分13是相互独立的分体结构，仅需更换壳内部分15即可，减少了更换成本。同时，由于锅炉外壳11内仅需预留拆装壳内部分15的操作空间，降低了锅炉外壳11的设计高度要求。当更换壳内部分15时，拆下锁紧螺母21后，使导电杆本体17和安装座27一起向下移动，带动壳内部分15向下移动直至壳内部分15的上端与锅炉外壳11之间具有一定距离，因安装座27和壳内部分15无连接固定关系，松掉导电杆本体17与安装座27之间的螺栓，直接取出损坏或性能下降的壳内部分15，并将新的壳内部分15放在安装座27上，连接好导电杆本体17与安装座27之间的螺栓。最后，将导电杆恢复原位后旋紧锁紧螺母21。这样，在更换过程中无需将导电杆取出，降低了更换难度，降低了锅炉外壳的高度要求。
48.本实用新型的电极锅炉接线装置的实施例2：
49.本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，壳内部分15上端面与固定法兰22之间设有第一密封结构23，壳内部分15下端面与安装座27之间设有第二密封结构28，第一密封结构23和第二密封结构28均为密封垫，锁紧螺母21通过弹性补偿件压紧壳外部分13。本实施例中，第一密封结构23为密封圈，第二密封结构28为密封垫，固定法兰22下端面上开设有安装槽，壳内部分15于插入安装槽的部分上开设有密封槽，密封圈安装在密封槽内。在其他实施例中，第一密封结构23和第二密封结构28均为密封圈，法兰的下端面和安装座27上均开设有安装槽，壳内部分15的上下两端分别插入安装槽内，且插入部分的外周面上均开设密封槽，密封圈安装在相应的密封槽内。需要说明的是，此时可以取消弹性补偿件。
50.本实用新型的电极锅炉接线装置的实施例3：
51.本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，弹性补偿件为碟簧组18。本实施例中，弹性补偿件为螺旋弹簧。
52.本实用新型的电极锅炉接线装置的实施例4：
53.本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，壳外部分13包括固定法兰22和上套管，固定法兰22位于上套管与壳内部分15之间，固定法兰22与上套管的下端之间设有第三密封结构24，第一密封结构23设置在固定法兰22与壳内部分15的上端之间。本实施例中，固定法兰22与上套管为一体式结构，此时，可以取消第三密封结构24。
54.本实用新型的电极锅炉接线装置的实施例5：
55.本实施例和实施例1的区别在于：实施例1中，导电杆本体17与安装座27可拆连接。本实施例中，导电杆本体17与安装座27焊接固定在一起。在其他实施例中，导电杆本体17与安装座27为一体加工而成。
56.最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。