侵入式電加熱器是一種直接加熱型電加熱設(shè)備,其工作原理是通過將電能轉(zhuǎn)化為熱能,利用加熱體產(chǎn)生的熱量傳遞給被加熱物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)加熱目的。這種加熱器主要特點(diǎn)是其電加熱器部分浸入液體中進(jìn)行加熱,因此,電加熱器所散發(fā)的能量幾乎全部被被加熱的液體所吸收,使得其能效非常高。
侵入式電加熱器具有熱呼應(yīng)快、控溫精度高的特點(diǎn),其設(shè)計(jì)最高任務(wù)溫度可達(dá)850℃,介質(zhì)出口溫度平均,控溫精度高。此外,該加熱器可用于防爆或通俗場所,防爆品級(jí)可達(dá)dⅡB級(jí)和C級(jí),耐壓可達(dá)20MPa,且使用壽命長,可靠性高。它采用非凡電熱資料制造,設(shè)計(jì)外表功率負(fù)荷低,并采用多重維護(hù),使得電加熱器的安全性和壽命得到大大提高。
1、加熱芯體(熱量產(chǎn)生與傳遞核心)
核心結(jié)構(gòu):由加熱元件、絕緣材料、金屬外殼組成,是直接與被加熱介質(zhì)接觸的部件。
加熱元件:多為鎳鉻合金加熱絲(如Cr20Ni80)或電熱管,通電后將電能轉(zhuǎn)化為熱能,功率根據(jù)加熱需求設(shè)計(jì)(從幾百瓦到幾十千瓦不等)。
絕緣材料:填充在加熱元件與金屬外殼之間,通常為氧化鎂粉,耐高溫(≥1000℃)且絕緣性強(qiáng)(絕緣電阻≥100MΩ),防止加熱元件與外殼短路。
金屬外殼:多采用不銹鋼材質(zhì)(如304、316L,腐蝕性介質(zhì)用鈦合金、哈氏合金),管壁厚度1-3mm,既能保護(hù)內(nèi)部元件,又能快速傳遞熱量至介質(zhì)。
功能:直接浸入介質(zhì)(如水、油、導(dǎo)熱油),將熱量高效傳遞給介質(zhì),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)溫度升高。
2、安裝固定結(jié)構(gòu)(設(shè)備定位與密封關(guān)鍵)
核心部件:以法蘭、螺紋接口或支架為主,適配不同安裝場景,同時(shí)保障介質(zhì)不泄漏。
法蘭連接:最常見結(jié)構(gòu),法蘭材質(zhì)與加熱芯體外殼一致(如不銹鋼法蘭),法蘭上有均勻分布的螺栓孔,通過螺栓將加熱器固定在儲(chǔ)罐、管道的開口處,法蘭與設(shè)備之間加裝耐溫密封墊(如氟橡膠墊、石棉墊),防止介質(zhì)泄漏。
螺紋連接:小型加熱器常用,加熱芯體外殼末端帶外螺紋(如G1、G2寸螺紋),直接擰入設(shè)備預(yù)設(shè)的內(nèi)螺紋接口,適用于小體積介質(zhì)容器(如小型油箱)。
支架固定:用于空氣加熱或大型加熱器,通過金屬支架將加熱芯體懸掛或支撐在介質(zhì)中,確保加熱芯體完q浸入且不晃動(dòng)。
功能:將加熱器牢固固定在設(shè)備上,同時(shí)密封安裝接口,防止被加熱介質(zhì)泄漏,保障加熱過程安全。
3、溫控與保護(hù)單元(安全運(yùn)行保障)
溫度控制組件:
溫度傳感器:如鉑電阻(PT100)、熱電偶,直接嵌入加熱芯體或介質(zhì)中,實(shí)時(shí)檢測介質(zhì)溫度,將信號(hào)傳遞給控制器。
溫控器:分為機(jī)械溫控(如雙金屬片溫控器)和智能溫控(如數(shù)顯溫控儀),可設(shè)定目標(biāo)溫度,當(dāng)介質(zhì)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),自動(dòng)切斷加熱電源;溫度低于設(shè)定值時(shí),重新接通電源,實(shí)現(xiàn)恒溫控制。
安全保護(hù)組件:
過熱保護(hù)器:當(dāng)加熱芯體溫度超過極限值(如干燒時(shí)溫度驟升),立即切斷電源,防止加熱管燒毀或介質(zhì)過熱引發(fā)危險(xiǎn)。
漏電保護(hù)器:檢測加熱回路是否漏電,漏電電流超過設(shè)定值(通常≤30mA)時(shí),快速斷電,保護(hù)操作人員安全。
過流保護(hù)器:當(dāng)加熱電流超過額定值(如加熱管短路),自動(dòng)切斷電源,避免電氣部件損壞。
功能:精準(zhǔn)控制加熱溫度,同時(shí)防范過熱、漏電、過流等故障,避免設(shè)備損壞或安全事故。
4、電氣接線組件(電能輸入與連接)
核心部件:包括接線盒、接線端子、絕緣導(dǎo)線,負(fù)責(zé)將外部電源與加熱芯體連接,同時(shí)保障電氣安全。
接線盒:安裝在加熱器非浸入端(如法蘭上方),材質(zhì)多為塑料或金屬,具備防水、防塵功能(防護(hù)等級(jí)通常IP54及以上),內(nèi)部容納接線端子,防止接線處受潮或接觸介質(zhì)。
接線端子:銅質(zhì)材質(zhì),固定在接線盒內(nèi),一端連接加熱芯體的引出線,另一端連接外部電源電纜,端子間有絕緣隔板,防止短路。
絕緣導(dǎo)線:連接加熱芯體與接線端子,導(dǎo)線外層包裹耐溫絕緣層(如硅橡膠絕緣層,耐溫≥200℃),避免高溫環(huán)境下絕緣層老化。
功能:實(shí)現(xiàn)外部電源與加熱芯體的安全連接,傳遞電能,同時(shí)隔絕介質(zhì)與電氣部件,防止漏電或短路。
