宽温域空间热管加热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种宽温域空间热管加热装置，包括外壳、设于外壳上的壳程入口和壳程出口，所述外壳两端分别焊接有密封钢板，其特征在于：所述外壳内焊接有三根或三根倍数的金属导热管，每根所述金属导热管内悬空设置一根碳纤维加热管，所述外壳两端利用法兰固定连接有金属密封接线盒，所述密封钢板对应碳纤维加热管两端位置设有耐高温绝缘支座，所述碳纤维加热管的接线端依次穿过耐高温绝缘支座、密封接线盒的密封穿心接线端子后与外部电源电路连接，所述密封接线盒外壁上设有抽真空阀。其结构合理、安全、可靠、高效，解决了现有加热器存在的存在安全隐患、加热效率低、使用寿命短的问题。
【专利说明】宽温域空间热管加热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及适用于原油、污水等液体和气体的加热装置，特别是一种宽温域空间热管加热装置。
【背景技术】
[0002]目前，油田原油、污水等各种液体的电加热方式普遍采用燃气加热和电阻式金属发热体加热，但存在如下问题:1、燃气加热危险性大、不易管理、燃烧效率低等缺陷；2、普通电阻式金属发热体加热电一热转换效率低，而且电阻式金属发热体使用寿命短，发生电气短路、断路、接地等故障时会危机人身和设备的安全，同时由于故障时会产生电火花，故电阻式金属发热体不能直接应用在易燃易爆的场合，应用场合受到限制，而且在冷热骤变时容易损坏。
[0003]为了解决上述问题，CN202503683U公开了一种“水电分离式电加热器”，其包括电加热管、用于将电加热管和水隔离的金属管，电加热管为石英玻璃加热管，石英玻璃加热管具有电连接的电热丝和供电端子，其在一定程度上解决了电加热管的金属外管容易破裂漏电从而危及人身安全的问题。但仍存在如下缺陷:1、石英加热管与套在其外面的金属管之间虽然形成间隙隔离，但还存在空气接触，当空气湿度大时发生电气故障同样会造成电气击穿导电，所以其并未完全实现隔离；2、石英加热管与套在其外面的金属管之间的隔离空间有空气存在，就会造成热量损失，降低了加热效率；3、隔离空间有空气存在，电气故障时就会产生电火花，容易引起爆炸，同样存在安全隐患；4、金属管内配置两个石英加热管，适用范围窄，当应用在工业场合时会出现用电三相不平衡的现象，影响电网的质量；5、石英玻璃加热管中的电热丝抗氧化能力差，高温环境下氧化快，使用寿命短，进而影响了整个加热器的使用寿命；6、维护时必须停产，影响工作效率。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、安全可靠、高效的宽温域空间热管加热装置，以解决现有加热器存在的存在安全隐患、加热效率低、使用寿命短的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]—种宽温域空间热管加热装置,包括外壳、设于外壳上的壳程入口和壳程出口，所述外壳两端分别焊接有密封钢板，其特征在于:所述外壳内焊接有三根或三根倍数的金属导热管，每根所述金属导热管内悬空设置一根碳纤维加热管，所述外壳两端利用法兰固定连接有金属密封接线盒，所述密封钢板对应碳纤维加热管两端位置设有耐高温绝缘支座，所述碳纤维加热管的接线端依次穿过耐高温绝缘支座、密封接线盒的密封穿心接线端子后与外部电源电路连接，所述密封接线盒外壁上设有抽真空阀。
[0007]上述的宽温域空间热管加热装置，所述壳程入口和壳程出口处均设有温度传感器，以检测壳程出口处的液体或气体温度。
[0008]上述的宽温域空间热管加热装置，所述外壳表面设有保温层，以减少热量损耗。
[0009]上述的宽温域空间热管加热装置，所述外部电源电路由电力电源、电力电子开关和电气保护器组成或由电力电源、接触器和电气保护器组成。
[0010]上述的宽温域空间热管加热装置，还设有自动控制系统，所述自动控制系统包括中央控制器、与中央控制器分别相连的控制电源、控制面板、输入模块、输出模块和远程通讯系统，所述输入模块连接有信号采集系统，所述输出模块连接运行指示系统和调节控制所述电力电子开关或接触器的功率驱动器。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、由于利用碳纤维加热管作为发热源，碳纤维具有辐射传导热效率高、寿命长，耐氧化，耐腐蚀等特点，加热效率高。
[0013]2、在密封接线盒、导热管与碳纤维加热管之间形成的空间内利用抽真空阀将空气全部抽出，形成真空，这样即无热量损失，又起到真空灭弧作用。发热源通过真空隔离向其外部的金属导热管进行辐射热量交换，发热源与被加热物质没有任何气体及物质的接触，热损耗极低，在热传导过程中已形成真空，在真空中不存在热量流失，显著提高了加热效率。
[0014]3、多重安全保护功能，即碳纤维加热管与导热管空间隔离；碳纤维加热管与导热管之间形成真空绝缘；发生电气断路、短路接地等故障时不产生电火花，杜绝了爆炸的危险；具有电气保护装置进一步保障安全性。
[0015]4、可进行宽温域加热，升级到传统金属加热体所达不到的加热温度。
[0016]5、碳纤维加热管进行三相平衡配置，不污染电网，保证了电网质量。
[0017]6、加热装置可承受高压力流动物质的加热。
[0018]7、惰性思维控制系统，控制加热运行，保证设备长寿命、可靠运行。
[0019]8、具有远程、网络操控功能。
[0020]9、金属导热管工艺部分是免维护的。维护、维修只是电路部分，工作时被加热液体通过壳程进、出口流过，当设备维护、维修时只是降功率加热，不影响液体流通，只是加热温度稍有降低，不会影响生产，所以生产正常运行。因此实现了可不停产维护、维修设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的结构示意图。
[0022]图中:I 一外壳、2—壳程入口、3—壳程出口、4 一金属导热管、5—碳纤维加热管、6 一法兰、7 —密封接线盒、8 —耐闻温绝缘支座、9 一密封穿心接线端子、10 —电力电源、11 一电力电子开关或接触器、12 -电气保护器、13 一抽真空阀、14 一保温层、15 —温度传感器、16 —中央控制器、17 —控制电源、18 —控制面板、19 一输入模块、20 —输出模块、21 —远程通讯系统、22 —信号采集系统、23 —运行指示系统、24 —功率驱动器。
【具体实施方式】
[0023]如图所示，该宽温域空间热管加热装置，包括外壳1、设于外壳I上的壳程入口 2和壳程出口 3，所述外壳I两端分别焊接有密封钢板，所述外壳I内焊接有三根或三根倍数的金属导热管4，每根所述金属导热管4内悬空设置一根碳纤维加热管5，所述外壳I两端利用法兰6固定连接有金属密封接线盒7，所述密封钢板对应碳纤维加热管5两端位置设有耐高温绝缘支座8，所述碳纤维加热管5的接线端依次穿过耐高温绝缘支座8、密封接线盒7的密封穿心接线端子9后与外部电源电路连接，所述外部电源电路由电力电源10、电力电子开关或接触器11和电气保护器12组成。所述密封接线盒7外壁上设有抽真空阀13。所述外壳I表面设有保温层14。所述壳程入口 2和壳程出口 3处均设有温度传感器15。该宽温域空间热管加热装置，还设有自动控制系统，所述自动控制系统包括中央控制器16、与中央控制器16分别相连的控制电源17、控制面板18、输入模块19、输出模块20和远程通讯系统21，所述输入模块19连接有信号采集系统22，所述输出模块20连接运行指示系统23和调节控制所述电力电子开关或接触器11的功率驱动器24。
[0024]工作过程:将该加热装置的壳程入口 2、壳程出口 2接入工艺流程，使液体或气体在设备内正常流动，启动控制电源17，控制系统各部件进行自检，完成后人员通过控制面板18设定各项工作参数，确定输入完成，设备进入自动运行状态。中央控制器16通过温度传感器15采集的各项信号参数，进行处理运算，结合惰性思维软件控制系统，处理后发出控制参数指令，功率驱动器24收到指令后去控制电力电子开关或接触器11进行工作，来调节供给碳纤维加热管5的外部电源电路的功率，进而控制液体或气体的工作温度。当发生故障时，中央控制器16通过运行指示系统23给出具体的故障报警。
【权利要求】
1.一种宽温域空间热管加热装置，包括外壳、设于外壳上的壳程入口和壳程出口，所述外壳两端分别焊接有密封钢板，其特征在于:所述外壳内焊接有三根或三根倍数的金属导热管，每根所述金属导热管内悬空设置一根碳纤维加热管，所述外壳两端利用法兰固定连接有金属密封接线盒，所述密封钢板对应碳纤维加热管两端位置设有耐高温绝缘支座，所述碳纤维加热管的接线端依次穿过耐高温绝缘支座、密封接线盒的密封穿心接线端子后与外部电源电路连接，所述密封接线盒外壁上设有抽真空阀。
2.根据权利要求1所述的宽温域空间热管加热装置，其特征在于:所述壳程入口和壳程出口处均设有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的宽温域空间热管加热装置，其特征在于:所述外壳表面设有保温层。
4.根据权利要求1所述的宽温域空间热管加热装置，其特征在于:所述外部电源电路由电力电源、电力电子开关和电气保护器组成或由电力电源、接触器和电气保护器组成。
5.根据权利要求4所述的宽温域空间热管加热装置，其特征在于:还设有自动控制系统，所述自动控制系统包括中央控制器、与中央控制器分别相连的控制电源、控制面板、输入模块、输出模块和远程通讯系统，所述输入模块连接有信号采集系统，所述输出模块连接运行指示系统和调节控制所述电力电子开关或接触器的功率驱动器。
【文档编号】H05B3/02GK203968415SQ201420191191
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】王占峰, 王玉峰 申请人:王占峰