專利名稱：三相管式感應(yīng)加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱交換設(shè)備，更確切地說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，近年來又逐步向電加熱過渡，希望用電加熱取代水套爐，此類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。
本實用新型的目的是設(shè)計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)新穎簡捷、熱效率高、壽命長、成本低、使用安全等特點。
本實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環(huán)形鐵芯、分別纏繞在三個環(huán)形鐵芯上的三組初級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線圈供電電路中且受溫敏元件控制的開關(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。
所述的位于一個環(huán)形鐵芯及初級線圈上方的銅排有三個，成120度等距離間隔設(shè)置。
本實用新型所設(shè)計的電加熱器將傳統(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，輸送管道上并無明顯電壓因而使用十分安全，流體介質(zhì)通過發(fā)熱器即輸送管道時可直接被加熱，因此具有熱效率高等特點，加熱器采用全密封結(jié)構(gòu)而具備防爆性能。
下面以三個銅排的感應(yīng)器為實施例并結(jié)合實施例附圖進一步說明本實用新型的技術(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。
參見圖1，1為流體輸送管道，2為法蘭盤用于管道聯(lián)結(jié)，3為溫度計插孔，供測量加熱器流體進出口溫度或作自動控溫，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的三個初級繞組，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)加熱器溫度超過規(guī)定值時，溫度繼電器BT動作吸合，繼電器KA得電動作，其觸點KA-1斷開交流接觸器KM停止向加熱器供電。
L4、L5、L6為三個等距離間隔焊接在鐵管R1段上的銅排，L7、L8、L9為另三個等距離間隔焊接在鐵管R2段上的銅排，L10、L11、L12為又三個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線圈并各與鐵管形成閉合回路，當(dāng)初級線圈(感應(yīng)線圈)通電時，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)通過鐵管時直接進行熱交換，該加熱器內(nèi)的鐵管R1、R2、R3成為發(fā)熱管。若初級線圈為285匝，則一匝次級線圈的感應(yīng)電壓約為1.3V，因而是安全電壓。
參見圖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。
參見圖4，鋼制筒狀殼體43和兩端封頭42、12組成氣密性外殼，實現(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)線圈的三個環(huán)形鐵芯44順序套在流體輸送管道1上，并通過支架47固定在管道1上，于每個環(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上形成三個并聯(lián)的次級線圈，將三個鐵芯44分別夾在銅排31與管道1之間而形成三個獨立的閉合回路，對應(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，發(fā)熱管部分溫度迅速升高一旦超過設(shè)定值即會動作以切斷電源停止加熱，起到超溫報警作用，也可采用PCT或其他熱敏元件作超溫控制，而當(dāng)溫度低于額定值時又可自動啟動送電。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。
本實用新型的特點是用環(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、輸送管三者有機地組合成一體，具有體積小、成本低、效率高的優(yōu)點；感應(yīng)加熱器采用三相電形式，三個感應(yīng)加熱器共用一根長發(fā)熱管(按同樣原理與結(jié)構(gòu)也可采用單相、一個感應(yīng)加熱器的結(jié)構(gòu))，發(fā)熱管不易燒壞，正常情況下有較長的使用壽命且更換方便；發(fā)熱管兩端基本無電壓不存在起弧和觸電的危險，且通過檢測發(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環(huán)形鐵芯、分別纏繞在三個環(huán)形鐵芯上的三組初級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線圈供電電路中且受溫敏元件控制的開關(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環(huán)形鐵芯及初級線圈上方的銅排有三個，成120度等距離間隔設(shè)置。
專利摘要本實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)形成一匝次級線圈并與該段鐵管構(gòu)成閉合回路。當(dāng)初級感應(yīng)線圈通電時，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H05B6/02GK2247403SQ96204839
公開日1997年2月12日 申請日期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, 楊國林, 王從杰, 吳彥明 申請人:謝學(xué)樞, 王從杰, 吳彥明