電加熱水裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電加熱水裝置，包括用于對(duì)液態(tài)水進(jìn)行加熱的多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)，所述多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)依次排列設(shè)置，在所述加熱機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有導(dǎo)熱管排，所述加熱機(jī)構(gòu)之間的導(dǎo)熱管排通過管路相連通構(gòu)成具有一個(gè)進(jìn)口端和一個(gè)出口的加熱管排體，所述加熱管排體的進(jìn)口端與泵相連接，所述泵與儲(chǔ)液罐相連接，所述加熱管排體的出口端與儲(chǔ)液罐相連通。本裝置在通電加熱的狀態(tài)下，水的儲(chǔ)存裝置中的水被導(dǎo)出，在泵的作用下在加熱裝置內(nèi)預(yù)設(shè)的管道中強(qiáng)迫快速流動(dòng)，電熱元件產(chǎn)生的熱量通過管道壁傳導(dǎo)給管內(nèi)快速流動(dòng)的水將儲(chǔ)液罐內(nèi)的水加熱，被加熱的水再返回水的儲(chǔ)存裝置，并與水的儲(chǔ)存裝置內(nèi)的水混合。如此循環(huán)往復(fù)，直至水的儲(chǔ)存裝置中的水溫度達(dá)到所需要的溫度。
【專利說明】
電加熱水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力能源控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電加熱水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]與采用燃煤的加熱方式來加熱鍋爐相比較，用電加熱水必須要考慮用電安全即絕緣問題。目前，用電加熱水的方式基本都采用電加熱管的加熱方式。工作狀態(tài)是，將加熱管置于水中，即作為供熱體的加熱管被受熱體水包圍。形象講可以稱為“水包火”式加熱方式。電加熱管的結(jié)構(gòu)如圖1所示，可以看出，在對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱時(shí)，電加熱管是由電熱絲
11、絕緣填料層13和加熱管外殼12三部分組成，加熱管外殼12—般采用銅或不銹鋼材料，絕緣填料層13—般是石英粉等耐高溫材料。電加熱管一般直徑較小，內(nèi)部空間很有限，所以其內(nèi)部加熱絲的散熱表面積只能做得比較小，導(dǎo)致電加熱絲11的表面負(fù)荷很高。另外由于絕緣填料層13的導(dǎo)熱性能很低，導(dǎo)熱速度較慢，正常工作狀態(tài)下電熱絲的工作溫度很高。所以電加熱管的使用壽命都很短。
[0003]另外，用電加熱管加熱水的方式是將加熱管放置在水箱中直接加熱。水箱截面積大，很難將容器內(nèi)部水快速流動(dòng)。由于水相對(duì)于加熱管的外表面流動(dòng)速度很低甚至為零，所以嚴(yán)重影響加熱管管壁和水之間的導(dǎo)熱速度，使管壁和水之間的溫度梯度增大。一般情況下，電加熱管加熱水的平均溫度到85°C，加熱管的管壁就開始產(chǎn)生蒸汽氣泡開始汽化，使設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)、蒸發(fā)量增大等非正?，F(xiàn)象。同時(shí)還導(dǎo)致加熱管表面結(jié)垢，嚴(yán)重影響加熱管使用壽命。所以大型電加熱水的設(shè)備(例如用水儲(chǔ)熱的設(shè)備)最高加熱溫度只有85°C。對(duì)于大型水儲(chǔ)熱設(shè)備，大幅降低了單位體積的儲(chǔ)熱量。
[0004]其次，由于電加熱管的直徑較小，導(dǎo)熱絕緣的填充材料如石英粉的絕緣性能較低，所以管中的電加熱絲對(duì)加熱管的外殼的絕緣很難做得比較大，致使電加熱管的使用的電壓只能使用較低的電壓如220V或380V。對(duì)于功率比較大的電加熱水設(shè)備，如大型水儲(chǔ)熱設(shè)備和大型蒸汽電鍋爐等，需要加裝大容量的變壓器，從而大幅度提高了設(shè)備的安裝成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型公開了一種電加熱水裝置，包括用于對(duì)液態(tài)水進(jìn)行加熱的多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)，所述多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)依次排列設(shè)置，在所述加熱機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有導(dǎo)熱管排，所述加熱機(jī)構(gòu)之間的導(dǎo)熱管排通過管路相連通構(gòu)成具有一個(gè)進(jìn)口端和一個(gè)出口的加熱管排體，所述加熱管排體的進(jìn)口端與栗相連接，所述栗與儲(chǔ)液罐相連接，所述加熱管排體的出口端與儲(chǔ)液罐相連通。
[0006]所述加熱機(jī)構(gòu)包括多個(gè)排列設(shè)置的絕緣管，所述絕緣管上設(shè)置有加熱元件。
[0007]所述絕緣管之間、導(dǎo)熱管排的管路之間以及加熱機(jī)構(gòu)與導(dǎo)熱管排之間填充有導(dǎo)熱填料。
[0008]所述儲(chǔ)液罐設(shè)置有保溫層。
[0009]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種受熱體被包圍在供熱體之中即“火包水”式的電加熱水的裝置。即將水的加熱裝置和水的儲(chǔ)存裝置分離開。在通電加熱的狀態(tài)下，水的儲(chǔ)存裝置中的水被導(dǎo)出，在栗的作用下在加熱裝置內(nèi)預(yù)設(shè)的管道中強(qiáng)迫快速流動(dòng)，電熱元件產(chǎn)生的熱量通過管道壁傳導(dǎo)給管內(nèi)快速流動(dòng)的水將儲(chǔ)液罐內(nèi)的水加熱，被加熱的水再返回水的儲(chǔ)存裝置，并與水的儲(chǔ)存裝置內(nèi)的水混合。如此循環(huán)往復(fù)，直至水的儲(chǔ)存裝置中的水溫度達(dá)到所需要的溫度。
[0010]本技術(shù)方案是生產(chǎn)熱水的技術(shù)方案，利用本方案也可以用于生產(chǎn)蒸汽。即將水的儲(chǔ)存裝置設(shè)置成密閉容器，密閉容器頂部設(shè)置蒸汽輸出口，同時(shí)密閉容器上設(shè)置補(bǔ)水口，排水口等。在蒸汽輸出口，補(bǔ)水口，排水口等部位閥門關(guān)閉，密閉容器處于密閉狀態(tài)時(shí)，密閉容器內(nèi)部的水被加熱超過100°c時(shí)，蒸汽輸出口就可以產(chǎn)生蒸汽。改變密閉容器內(nèi)的水的溫度，就可以生產(chǎn)不同壓力的蒸汽。
[0011]本實(shí)用新型公開的生產(chǎn)熱水和生產(chǎn)蒸汽的裝置是使用常用電壓如220V或380V等級(jí)電源。通過加大加熱裝置內(nèi)的加熱元件和預(yù)設(shè)管道的間距，以及采用高絕緣性能材料制作加熱元件外部絕緣管等方法，可以提高加熱元件對(duì)預(yù)設(shè)管道(即對(duì)地)的絕緣性，從而可以將加熱元件直接接入高電壓電源如1KV或者更高，做到高電壓直供。這樣節(jié)省了變壓器，降低設(shè)備安裝成本。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電加熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中電加熱水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中電加熱水裝置的蒸汽產(chǎn)生原理圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型的電加熱水裝置即“火包火”方式的原理圖。
[0017]圖中:1、電加熱元件，2、絕緣管；3、導(dǎo)熱管排，4、管路，5、栗，6、儲(chǔ)液罐，7、密閉容器，8、截止閥I，9、截止閥II，10、截止閥III，11、加熱絲，12、加熱管外殼，13、絕緣填料層，
17、供熱體，18、導(dǎo)熱絕緣填料，19、水管，100、加熱機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0019]如圖2-圖4所示的一種電加熱水裝置，包括多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)100，加熱機(jī)構(gòu)100用于對(duì)液態(tài)水進(jìn)行加熱，將多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)100排列設(shè)置，在加熱機(jī)構(gòu)100之間設(shè)置有導(dǎo)熱管排3。多個(gè)導(dǎo)熱管排3通過管路4相連通構(gòu)成具有一個(gè)進(jìn)口端和一個(gè)出口的加熱管排體。加熱管排3的進(jìn)口端與栗5相連接，栗5再與儲(chǔ)液罐6相連接?，F(xiàn)有技術(shù)中是采用待加熱的水被熱源包圍的方式進(jìn)行加熱，即“水包火”式。而本實(shí)用新型的原理是采用加熱源包圍待加熱液體水的方式即“火包水”方式進(jìn)行加熱。該裝置考慮到水在水箱里由于水箱截面積大不能快速流動(dòng)，并充分利用了水在栗的作用下在管內(nèi)可以高速流動(dòng)的特點(diǎn)。由于水在管內(nèi)高速流動(dòng)，大幅減小了水在管內(nèi)壁上的滯流邊界層的厚度，提高了導(dǎo)熱速度。同時(shí)，由于流量大，管內(nèi)水加熱過程中溫度上升幅度很小，可以將儲(chǔ)存裝置中的水溫度加熱到接近沸點(diǎn)溫度，而不會(huì)產(chǎn)生汽化現(xiàn)象。從而在穩(wěn)定加熱不產(chǎn)生汽化現(xiàn)象的狀態(tài)下，將儲(chǔ)存裝置中的水溫度可以提到更高溫度，也解決了由于汽化產(chǎn)生的結(jié)垢問題。另外，由于加熱裝置從儲(chǔ)熱裝置分離開來，加大了加熱元件的擺放空間，加熱元件可以自由選擇形狀和大小，表面負(fù)荷可選擇很小，大幅提尚加熱兀件的使用壽命。
[0020]進(jìn)一步，加熱機(jī)構(gòu)100包括多個(gè)排列設(shè)置的絕緣管2，將多個(gè)絕緣管2排列設(shè)置，在絕緣管2上設(shè)置有加熱元件I，通過加熱元件I來提供熱源。
[0021]進(jìn)一步的，絕緣管2之間、導(dǎo)熱管排3的管路之間以及加熱機(jī)構(gòu)100與導(dǎo)熱管排3之間填充有導(dǎo)熱填料。這樣可以增加熱傳導(dǎo)性能。
[0022]工作狀態(tài)下:將電加熱元件I接通電源，電加熱元件I產(chǎn)生的熱量，通過絕緣管2將導(dǎo)熱填料和導(dǎo)熱管排3加熱。啟動(dòng)栗5，儲(chǔ)液罐6中的水通過管路進(jìn)入栗5、經(jīng)過栗5加壓后經(jīng)過管路4高速進(jìn)入導(dǎo)熱管排3中，導(dǎo)熱填料通過導(dǎo)熱管排3管壁的熱傳導(dǎo)，將導(dǎo)熱管排3內(nèi)高速流動(dòng)的水加熱。被加熱的高速流動(dòng)的水通過管路回到儲(chǔ)液罐6中與原來的水混合換熱，從而將儲(chǔ)液罐6中的水加熱。循環(huán)往復(fù)，直到將儲(chǔ)液罐6內(nèi)的水加熱到95°C，切斷電加熱元件I電源，關(guān)閉栗5，完成加熱的水供備用。
[0023]另外本申請(qǐng)公開的電加熱水裝置進(jìn)行改進(jìn)后可以生產(chǎn)蒸汽，如圖3所示，在電加熱水裝置的基礎(chǔ)上，將儲(chǔ)液罐6用密閉容器7代替，栗5和密閉容器7相連接。將導(dǎo)熱管排3的出口和密閉容器7頂部相連接。在密閉容器7頂部設(shè)置蒸汽口和截止閥119，在密閉容器7的上部設(shè)置補(bǔ)水口和截止閥III 10，在密閉容器7的底部設(shè)置排水口和截止閥I 8。
[0024]蒸汽生產(chǎn)裝置的工作狀態(tài)如下:先將補(bǔ)水口和截止閥III10打開，向密閉容器7內(nèi)補(bǔ)水，水位至三分之二高度。將電加熱元件I接通電源，電加熱元件I產(chǎn)生的熱量，通過絕緣管2將導(dǎo)熱填料和導(dǎo)熱管排3加熱。啟動(dòng)栗5，密閉容器7中的水通過管路進(jìn)入栗5，經(jīng)過栗5加壓后經(jīng)過管路4高速進(jìn)入導(dǎo)熱管排3內(nèi)，導(dǎo)熱填料通過導(dǎo)熱管排3管壁的熱傳導(dǎo)，將加熱管排3內(nèi)高速流動(dòng)的水加熱。被加熱的高速流動(dòng)的水通過管路回到密閉容器7中與原來的水混合換熱，從而將密閉容器7的水加熱，循環(huán)往復(fù)。直到將密閉容器7內(nèi)的水加熱到133 °C，密閉容器7內(nèi)部壓力為0.3MPa.打開蒸汽口和截止閥119，就可以供應(yīng)0.3MPa.蒸汽。停機(jī)時(shí)，斷電加熱元件I的電源，關(guān)閉栗5。
[0025]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電加熱水裝置，其特征在于:包括用于對(duì)液態(tài)水進(jìn)行加熱的多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)(100)，所述多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)(100)依次排列設(shè)置，在所述加熱機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有導(dǎo)熱管排(3)，所述加熱機(jī)構(gòu)(100)之間的導(dǎo)熱管排(3)通過管路(4)相連通構(gòu)成具有一個(gè)進(jìn)口端和一個(gè)出口的加熱管排體，所述加熱管排體的進(jìn)口端與栗(5)相連接，所述栗(5)與儲(chǔ)液罐(6)相連接，所述加熱管排體的出口端與儲(chǔ)液罐(6)相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱水裝置，其特征還在于:所述加熱機(jī)構(gòu)(100)包括多個(gè)排列設(shè)置的絕緣管(2 )，所述絕緣管(2)上設(shè)置有加熱元件(I)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電加熱水裝置，其特征還在于:所述絕緣管(2)之間、導(dǎo)熱管排(3)的管路之間以及加熱機(jī)構(gòu)(100)與導(dǎo)熱管排(3)之間填充有導(dǎo)熱填料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱水裝置，其特征還在于:所述儲(chǔ)液罐(6)設(shè)置有保溫層。
【文檔編號(hào)】F22B1/28GK205641484SQ201620295386
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】鄒恩義, 霍明珠, 連志榮, 李海山
【申請(qǐng)人】鄒恩義