[發明專利]一種管殼式空心套管電阻加熱器

有效

• 申請號: 201610423308.6
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN107517504B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王淑琴;占時友
• 申請（專利權）人: 上海韻申新能源科技有限公司
• 主分類號: H05B3/42
• 分類號: H05B3/42;H05B3/02
• 代理公司: 上海愉騰專利代理事務所(普通合伙) 31306
• 代理人: 林弘毅

本發明公開了一種管殼式空心套管電阻加熱器，其加熱組件為雙層空心電阻套管，每個雙層空心電阻套管由嵌套的外層加熱管和內層加熱管組成，每兩個雙層空心電阻套管的尾部通過電極柔性連接片相連，形成U型回路。本發明結構簡單巧妙，升溫速度快、效率高、壓力損失小；使用、操作方便、快捷、安全保護措施完善；調節范圍寬，控溫精度高、調節速度快；可以解決目前電加熱器對流體介質特別是氣體加熱不均勻，氣體換熱效果不住，使用壽命不長，電加熱器內電熱元件的局部過熱嚴重等問題，以達到工藝要求，保證生產的安全穩定。

技術領域

本發明涉及電加熱器領域，特別涉及一種高壓、高溫、大流量、大功率、防爆的管殼式空心雙套管電阻加熱器。

背景技術

在許多工業過程中，氣體介質的加熱非常重要，特別對于化工生產過程，經常需要根據工藝要求把高溫、高壓、有毒、有害、易燃、易爆的一種或多種混合氣體加熱到一定溫度，為了反應的穩定進行及減少副產物的產生，對溫度的控制嚴格。同時，氣體加熱還要做到加熱均勻、換熱效果好，加熱系統內電熱元件不能有局部過熱現象，以免發生其它化學反應，腐蝕甚至燒斷加熱元件。

現有技術中，對高溫、高壓等氣體介質的加熱多采用壓力容器和電加熱管束結合的方式，或管殼式換熱器。管殼式換熱器，設備造價昂貴，而且體積笨重，由于容器內部流通面積相對較大，介質流速慢，換熱系數很低，另外流場不均勻，所以效率低。而電加熱管束式一般將一定數量的電阻絲分別插入換熱管，換熱管焊在法蘭上形成加熱芯，再將此加熱芯焊在加熱器殼體上形成管束電加熱器。

也有一種常規技術，采用空心管加熱，加熱方式較為快捷，但這種加熱方式受電流密度、表功率及換熱速度和加溫器體積影響，實現高壓、高溫、大流量、大功率電加熱器難度較大，且不經濟，甚至很難實現。

現有技術中的氣體加熱器仍存在氣體加熱不均勻，換熱效果不住，使用壽命不長等缺陷，從而使某些氣體或者混合氣體在電加熱器內有局部過熱現象出現，腐蝕甚至燒斷電熱元件，造成易燃易爆有毒的氣體泄漏，帶來重大安全隱患，影響正常的生產。

同時，因為現有技術的電加熱器在結構及控制上的不合理，電阻管在長時間運作時，容易發生脫落，導致漏電的現象發生，造成實際生產中不能氣體加熱到所需溫度，甚至有時因為瞬時電流過大，造成電熱元件大面積擊穿燒壞。

發明內容

鑒于可目前電加熱器對流體介質特別是氣體加熱不均勻，氣體換熱效果不住，使用壽命不長，電加熱器內電熱元件的局部過熱嚴重等問題，本發明提供一種管殼式空心套管電阻加熱器，采用空心雙套管電阻直接加熱，結合管殼式壓力容器外殼，實現高壓、高溫、大流量、大功率、防爆的管殼式空心雙套管電阻直接加熱。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種管殼式空心套管電阻加熱器，包括外殼、內膽及安裝在內膽中的電阻加熱組件，所述電阻加熱組件為空心套管電阻加熱組件，包括一個或多個雙層空心電阻套管，每個雙層空心電阻套管由相互嵌套的外層加熱管和內層加熱管組成，每兩個雙層空心電阻套管的尾部通過電極柔性連接片相連，形成U型回路。

依照本發明的一個方面，所述外殼為承壓容器，包括氣體入口管、上封頭、上封頭密封法蘭組合件、筒體、下封頭、下封頭密封法蘭組合件以及氣體出口管；上封頭、下封頭分別通過上封頭密封法蘭組合件、下封頭密封法蘭組合件連接在筒體的兩端，上封頭、下封頭的端部分別連接氣體入口管、氣體出口管。

依照本發明的一個方面，所述內膽為非承壓容器，包括內殼和入口均流裝置；內殼安裝在上封頭、筒體、下封頭所組成的外殼內，入口均流裝置安裝在上封頭中的氣體入口管下方。

依照本發明的一個方面，所述空心套管電阻加熱組件還包括上耐高壓絕緣管板和下耐高壓絕緣管板；所述上耐高壓絕緣管板和下耐高壓絕緣管板與內膽固定；各雙層空心電阻套管間隔平行穿插在所述上耐高壓絕緣管板與下耐高壓絕緣管板之間，在筒體截面呈三角形、六邊形或同心圓布置。