一种U形电加热管的制作方法

本发明涉及一种u形电加热管，适用于电源电压6600v，总功率500～30万kw的高电压防爆加热器。

背景技术

当今世界因资源过度开采和消耗而陷入了巨大原能源危机，生活水平的不断发展也提高了居民的环境保护意识，因而发电厂在节能减排的同时大力发展低谷电能储热技术；国家电网电压保持在380v～410v之间，电能储热装置直接连接在国家电网可以节约变压器及电缆线路铺设成本投入，而直接通过国家电网进行电能储热需要适应6600v大电压、小电流的电力电源，电能储热装置的耐高压性能主要取决于其电热管结构，现有技术电加热器中的电加热管不能适应耐10000v的高压测试；

传统电加热管内部填充镁粉后通过缩管来挤压镁粉内部间隙，增加镁粉压缩密度，提高其导热和绝缘性能，但是传统电加热管内部填充的镁粉为普通电镁熔粉，致密性不好，质量较差，通过缩管挤压电加热管内部普通电镁熔粉，缩管率低，耐高电压测试仅只能达到4000v以下，不能适应10000v的高电压测试。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够耐受10000v的高电压测试，结构紧凑，绝缘、热传导性能好的u形电加热管。

本发明的u形电加热管，其特征在于：包括u形金属管壳，金属管壳截面为圆形，金属管壳内腔设置有电热丝，电热丝与金属管壳内壁之间空间内设置有高纯电熔镁粉材料的镁管，镁管截面为三角形，镁管内部具有与电热丝外形、尺寸相适应的圆柱形中空内腔，镁管中空内腔与电热丝之间空间、镁管外表面与金属管壳之间空间填充有镁粉；镁管为沿金属管壳轴向间断分布的多段不连续三棱柱体，相邻三棱柱体之间接触面上设置有自三棱柱外表面贯通至中空内腔的凹槽；

所述三棱柱体由海水镁材料通过烧结成型构成；

u形金属管壳两端设置有导热棒，导热棒内端伸入金属管壳内部并与电热丝连接，导热棒外端露出金属管壳外部并与电源连接；

所述电热丝为由金属丝密绕成型的螺旋形；

所述金属管壳直径为φ30～φ100mm；

所述三棱柱体长度大于金属管壳直径，小于金属管壳直径的3倍；

所述三棱柱体外接圆直径小于金属管壳内径，三棱柱体内径大于电热丝外径，三棱柱体最薄处壁厚＞2mm；

所述金属管壳材料为不锈钢，电热丝材料为镍铬电热合金。

本发明的u形电加热管，在电热丝与金属管壳内壁之间空间内设置有烧结成型构成的截面为三角形的固体镁管，通过镁管为电热丝提供固定支撑，防止加热器运行过程中的系统振动造成电热丝与金属管壳接触，适应高温加热需求；镁管与内腔与电热丝之间空间、镁管外表面与金属管壳之间空间填充镁粉，镁管为沿金属管壳轴向间断分布的多段不连续三棱柱体，相邻三棱柱体之间接触面上设置有自三棱柱外表面贯通至中空内腔的凹槽构成填充镁粉的辅助通道，操作方便；通过镁管提高压缩密度，缩管率能够达到15%～20%，能够耐受10000v的高电压测试，结构紧凑，绝缘、热传导性能好，由本发明的u形电加热管制成的电能储热装置能够适应6600v大电压、小电流的电力电源，从而直接连接在国家电网，节约成本投入。

附图说明

图1是本发明实施例u形电加热管平面结构示意图；

图2是图1的a-a剖面结构放大示意图。

具体实施方式

如图所示，一种u形电加热管，包括u形金属管壳2，金属管壳2截面为圆形，金属管壳2内腔设置有电热丝4，电热丝4与金属管壳2内壁之间空间内设置有镁管3，在电热丝与金属管壳内壁之间空间内设置有烧结成型构成的截面为三角形的固体镁管，通过镁管为电热丝提供固定支撑，防止加热器运行过程中的系统振动造成电热丝与金属管壳接触，适应高温加热需求；镁管3截面为三角形，三角形的镁管支撑稳定，同时能够便于镁管与金属管壳内腔配套安装，操作方便；镁管3内部具有与电热丝4外形、尺寸相适应的圆柱形中空内腔，镁管3中空内腔与电热丝4之间空间、镁管3外表面与金属管壳2之间空间填充有镁粉5，通过镁管提高压缩密度，缩管率能够达到15%～20%，能够耐受10000v的高电压测试，结构紧凑，绝缘、热传导性能好；镁管3为沿金属管壳2轴向间断分布的多段不连续三棱柱体，各段三棱柱体之间互相接触、首尾相连，相邻三棱柱体之间接触面上设置有自三棱柱外表面贯通至中空内腔的凹槽6，镁管3与金属管壳内腔配套安装后，凹槽6构成镁粉辅助填充通道，便于镁粉进入镁管3内腔，镁粉填充效果好。

三棱柱体由海水镁材料通过烧结成型构成，支撑强度高，绝缘、导热性能优异，耐高温耐老化，使用寿命长。

u形金属管壳2两端设置有导热棒1，导热棒1内端伸入金属管壳2内部并与电热丝4连接，导热棒外端露出金属管壳2外部并与电源连接，为电热丝提供导电连接。

电热丝4为由金属丝密绕成型的螺旋形，属于常规电热丝结构，不需要对电热丝进行适应性设计，通用性好。

金属管壳2直径为φ30～φ100mm，能够适应各种加热器使用需求。

本发明实施例中u形电加热管的三棱柱体镁管长度大于金属管壳直径，既能够为电热丝提供固定支撑，同时便于生产制造工艺布置；电热丝沿金属管壳内腔穿入后，三棱柱体镁管通过中空内腔套装于电热丝上，并沿电热丝滑动进入金属管壳内腔，呈首尾相连互相接触地排列分布于金属管壳内腔；缩管后金属管壳内腔的多段三棱柱体均被挤压碎裂而出现细微裂纹，位于金属管壳直线段内腔的三棱柱体的细微裂纹由镁粉挤压填充，能够保持三棱柱体形状，确保固定支撑效果；弯管后位于金属管壳圆弧部位处内腔的三棱柱体出现的裂纹略大于金属管壳直线段内腔的三棱柱体的细微裂纹，位于金属管壳圆弧部位处内腔的镁粉也出现裂隙而略微松散，可以金属管壳圆弧部位处进行微冲压拍扁，使得金属管壳圆弧部位处的截面形状呈现略扁圆形状，或者对金属管壳圆弧部位处进行微模压成型，使得金属管壳圆弧部位处的截面形状呈现内大外小的偏梨形，使得镁粉填充入金属管壳圆弧部位处内腔的三棱柱体出现的裂纹内，同时镁粉受挤压缩密实，确保金属管壳圆弧部位处内腔的三棱柱体固定支撑效果。

三棱柱体外接圆直径小于金属管壳内径，三棱柱体镁管沿金属管壳内腔配套安装操作方便；三棱柱体内径大于电热丝外径，电热丝能够沿互相接触、首尾相连的多段不连续三棱柱体内腔贯穿至u形金属管壳另一端并通过导热棒与电源连接；镁管三棱柱体最薄处壁厚＞2mm，能够提供足够的支撑强度。

金属管壳材料为不锈钢，电热丝材料为镍铬电热合金，镍铬电热合金在高温条件下能够保持较高强度，适应高温加热使用而不易变形，且塑性较好，易修复，辐射率高，无磁性，耐腐蚀性强，使用寿命长等。

本发明的u形电加热管，在电热丝与金属管壳内壁之间空间内设置有烧结成型构成的截面为三角形的固体镁管，镁管与内腔与电热丝之间空间、镁管外表面与金属管壳之间空间填充镁粉，镁管为沿金属管壳轴向间断分布的多段不连续三棱柱体，相邻三棱柱体之间接触面上设置有自三棱柱外表面贯通至中空内腔的凹槽构成填充镁粉的辅助通道，操作方便；通过镁管提高压缩密度，缩管率能够达到15%～20%，能够耐受10000v的高电压测试，结构紧凑，绝缘、热传导性能好，由本发明的u形电加热管制成的电能储热装置能够适应6600v大电压、小电流的电力电源，从而直接连接在国家电网，节约成本投入。