專(zhuān)利名稱(chēng)：三相管式感應(yīng)加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換設(shè)備，更確切地說(shuō)是涉及一種管道用電加熱設(shè)備，包括油、水、氣或其他流體介質(zhì)輸送管道的電升溫加熱設(shè)備。
傳統(tǒng)流體介質(zhì)輸送管道如輸油管道的加熱是采用水套爐，由于需燃燒天然氣或重油，因而存在著嚴(yán)重污染環(huán)境的問(wèn)題，不便操作管理，容易出現(xiàn)熄火、凍冰、回火等事故，輕則造成油井停產(chǎn)，重則危及人身安全，近年來(lái)又逐步向電加熱過(guò)渡，希望用電加熱取代水套爐，此類(lèi)電加熱器基本采用電阻絲或電熱帶作發(fā)熱體，其存在的問(wèn)題是有明火不安全，壽命短功率小，熱效率低，不具備防爆性能，因此不宜推廣使用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種不采用電阻絲或電熱帶作發(fā)熱體的電加熱器，即一種三相管式感應(yīng)加熱器，使具有結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)捷、熱效率高、壽命長(zhǎng)、成本低、使用安全等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的三相管式感應(yīng)加熱器，包括流體輸送鐵管及設(shè)置在鐵管處的三相變壓器，其特征在于所述三相變壓器包括套置在所述流體輸送鐵管外的三個(gè)環(huán)形鐵芯、分別纏繞在三個(gè)環(huán)形鐵芯上的三組初級(jí)線圈和軸向固定在流體輸送鐵管上且分別位于所述環(huán)形鐵芯初級(jí)線圈上方的銅排，銅排與流體輸送鐵管構(gòu)成閉合回路各形成一匝次級(jí)線圈。
還包括一氣密性筒狀外殼及其兩端的封頭，所述的流體輸送鐵管穿過(guò)所述的封頭及筒狀外殼。
還包括一溫度控制裝置，由設(shè)置在加熱器內(nèi)的溫敏元件和串接在三相初級(jí)線圈供電電路中且受溫敏元件控制的開(kāi)關(guān)式執(zhí)行元件連接構(gòu)成。
所述的銅排成梯形，梯形兩底面成弧面，與所述的流體輸送鐵管表面貼合焊接。
所述的環(huán)形鐵芯與流體輸送鐵管間還設(shè)置有絕熱材料。
所述的位于一個(gè)環(huán)形鐵芯及初級(jí)線圈上方的銅排有三個(gè)，成120度等距離間隔設(shè)置。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的電加熱器將傳統(tǒng)的降壓變壓器(或隔離變壓器)、發(fā)熱器和流體輸送管道巧妙地組合成一體形成感應(yīng)式加熱器，感應(yīng)器既是變壓器又是發(fā)熱器也是流體輸送管道，輸送管道上并無(wú)明顯電壓因而使用十分安全，流體介質(zhì)通過(guò)發(fā)熱器即輸送管道時(shí)可直接被加熱，因此具有熱效率高等特點(diǎn)，加熱器采用全密封結(jié)構(gòu)而具備防爆性能。
下面以三個(gè)銅排的感應(yīng)器為實(shí)施例并結(jié)合實(shí)施例附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)

圖1、三相管式感應(yīng)加熱器外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、三相管式感應(yīng)加熱器電原理圖；圖3、三相管式感應(yīng)加熱器銅排正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、三相管式感應(yīng)加熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖1，1為流體輸送管道，2為法蘭盤(pán)用于管道聯(lián)結(jié)，3為溫度計(jì)插孔，供測(cè)量加熱器流體進(jìn)出口溫度或作自動(dòng)控溫，4為感應(yīng)加熱器，5為配電箱，6為底座，7為電纜。穿過(guò)感應(yīng)加熱器4的流體輸送管道1部分即為發(fā)熱管。
參見(jiàn)圖2，感應(yīng)加熱器采用三相供電，既可星形連接也可角形連接。L1、L2、L3為降壓變壓器B的三個(gè)初級(jí)繞組，圖中KM為交流接觸器，Q為脫扣器，BT為設(shè)置在加熱器內(nèi)的溫度繼電器。當(dāng)加熱器溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，溫度繼電器BT動(dòng)作吸合，繼電器KA得電動(dòng)作，其觸點(diǎn)KA-1斷開(kāi)交流接觸器KM停止向加熱器供電。
L4、L5、L6為三個(gè)等距離間隔焊接在鐵管R1段上的銅排，L7、L8、L9為另三個(gè)等距離間隔焊接在鐵管R2段上的銅排，L10、L11、L12為又三個(gè)等距離間隔焊接在鐵管R3段上的銅排，分別構(gòu)成三組各為一匝的次級(jí)線圈并各與鐵管形成閉合回路，當(dāng)初級(jí)線圈(感應(yīng)線圈)通電時(shí)，在銅排和鐵管上將產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流使鐵管發(fā)熱，在油、氣、水等流體介質(zhì)通過(guò)鐵管時(shí)直接進(jìn)行熱交換，該加熱器內(nèi)的鐵管R1、R2、R3成為發(fā)熱管。若初級(jí)線圈為285匝，則一匝次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓約為1.3V，因而是安全電壓。
參見(jiàn)圖3，銅排31是一條形板體，沖壓制成梯形，如圖中所示，供架設(shè)在鐵管及環(huán)形鐵芯、初級(jí)線圈上方，其底端成弧面32，以與鐵管1表面緊密貼合并焊接固定。
參見(jiàn)圖4，鋼制筒狀殼體43和兩端封頭42、12組成氣密性外殼，實(shí)現(xiàn)氣密防爆功能。在環(huán)形鐵芯44上包上玻璃絲帶(硅酸鋁纖維氈)45后再纏繞感應(yīng)線圈L1或L2或L3，將繞有感應(yīng)線圈的三個(gè)環(huán)形鐵芯44順序套在流體輸送管道1上，并通過(guò)支架47固定在管道1上，于每個(gè)環(huán)形鐵芯44外軸向并等間距架設(shè)一根或數(shù)根銅排31，本實(shí)施例取三根成120度分布的銅排，銅排31兩底端弧面32分別焊接在鐵管1上形成三個(gè)并聯(lián)的次級(jí)線圈，將三個(gè)鐵芯44分別夾在銅排31與管道1之間而形成三個(gè)獨(dú)立的閉合回路，對(duì)應(yīng)段管道即完成流體輸送及發(fā)熱的雙重功能而成為發(fā)熱體。橡膠石棉板48和硅酸鋁纖維氈49將發(fā)熱管1嚴(yán)密包住可降低加熱器殼體內(nèi)的溫度，以提高加熱器的熱效率。溫度繼電器BT設(shè)置在加熱器出口處的管道1處，當(dāng)被加熱介質(zhì)斷流或流量減少時(shí)，發(fā)熱管部分溫度迅速升高一旦超過(guò)設(shè)定值即會(huì)動(dòng)作以切斷電源停止加熱，起到超溫報(bào)警作用，也可采用PCT或其他熱敏元件作超溫控制，而當(dāng)溫度低于額定值時(shí)又可自動(dòng)啟動(dòng)送電。圖中41為氣密型電纜引入裝置，分別連接配電箱電纜、各鐵芯線圈及溫度繼電器BT。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是用環(huán)形感應(yīng)器代替了傳統(tǒng)降壓變壓器，并將環(huán)形感應(yīng)器、發(fā)熱管、輸送管三者有機(jī)地組合成一體，具有體積小、成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)；感應(yīng)加熱器采用三相電形式，三個(gè)感應(yīng)加熱器共用一根長(zhǎng)發(fā)熱管(按同樣原理與結(jié)構(gòu)也可采用單相、一個(gè)感應(yīng)加熱器的結(jié)構(gòu))，發(fā)熱管不易燒壞，正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命且更換方便；發(fā)熱管兩端基本無(wú)電壓不存在起弧和觸電的危險(xiǎn)，且通過(guò)檢測(cè)發(fā)熱管兩端的電壓大小及存在與否可判斷供電系統(tǒng)是否平衡或斷相；采用氣密型封裝具有防爆性能。
本感應(yīng)加熱器實(shí)施例功率范圍2-500KW，最高溫度900℃，并有多種規(guī)格可供選用。
權(quán)利要求1.一種三相管式感應(yīng)加熱器，包括流體輸送鐵管及設(shè)置在鐵管處的三相變壓器，其特征在于所述三相變壓器包括套置在所述流體輸送鐵管外的三個(gè)環(huán)形鐵芯、分別纏繞在三個(gè)環(huán)形鐵芯上的三組初級(jí)線圈和軸向固定在流體輸送鐵管上且分別位于所述環(huán)形鐵芯初級(jí)線圈上方的銅排，銅排與流體輸送鐵管構(gòu)成閉合回路各形成一匝次級(jí)線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相管式感應(yīng)加熱器，其特征在于還包括一氣密性筒狀外殼及其兩端的封頭，所述的流體輸送鐵管穿過(guò)所述的封頭及筒狀外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相管式感應(yīng)加熱器，其特征在于還包括一溫度控制裝置，由設(shè)置在加熱器內(nèi)的溫敏元件和串接在三相初級(jí)線圈供電電路中且受溫敏元件控制的開(kāi)關(guān)式執(zhí)行元件連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相管式感應(yīng)加熱器，其特征在于所述的銅排成梯形，梯形兩底面成弧面，與所述的流體輸送鐵管表面貼合焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相管式感應(yīng)加熱器，其特征在于所述的環(huán)形鐵芯與流體輸送鐵管間還設(shè)置有絕熱材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相管式感應(yīng)加熱器，其特征在于所述的位于一個(gè)環(huán)形鐵芯及初級(jí)線圈上方的銅排有三個(gè)，成120度等距離間隔設(shè)置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種流體輸送管道的電加熱設(shè)備，是一種感應(yīng)式加熱器。降壓變壓器的初級(jí)線圈纏繞在環(huán)形鐵芯上，鐵芯套置在流體輸送鐵管上并在鐵管上沿軸向焊接一根或數(shù)根等間隔設(shè)置的銅排，使鐵芯及其線圈夾置在銅排與一段鐵管之間，各銅排互相并聯(lián)形成一匝次級(jí)線圈并與該段鐵管構(gòu)成閉合回路。當(dāng)初級(jí)感應(yīng)線圈通電時(shí)，在銅排和鐵管上產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流使該段鐵管發(fā)熱而成為發(fā)熱管。變壓器、發(fā)熱器與輸送管道組合一體熱效率高。
文檔編號(hào)H05B6/02GK2247403SQ96204839
公開(kāi)日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1996年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月25日
發(fā)明者謝學(xué)樞, 楊國(guó)林, 王從杰, 吳彥明 申請(qǐng)人:謝學(xué)樞, 王從杰, 吳彥明