[发明专利]一种管壳式空心套管电阻加热器

说明书

本发明公开了一种管壳式空心套管电阻加热器，其加热组件为双层空心电阻套管，每个双层空心电阻套管由嵌套的外层加热管和内层加热管组成，每两个双层空心电阻套管的尾部通过电极柔性连接片相连，形成U型回路。本发明结构简单巧妙，升温速度快、效率高、压力损失小；使用、操作方便、快捷、安全保护措施完善；调节范围宽，控温精度高、调节速度快；可以解决目前电加热器对流体介质特别是气体加热不均匀，气体换热效果不住，使用寿命不长，电加热器内电热元件的局部过热严重等问题，以达到工艺要求，保证生产的安全稳定。

技术领域

本发明涉及电加热器领域，特别涉及一种高压、高温、大流量、大功率、防爆的管壳式空心双套管电阻加热器。

背景技术

在许多工业过程中，气体介质的加热非常重要，特别对于化工生产过程，经常需要根据工艺要求把高温、高压、有毒、有害、易燃、易爆的一种或多种混合气体加热到一定温度，为了反应的稳定进行及减少副产物的产生，对温度的控制严格。同时，气体加热还要做到加热均匀、换热效果好，加热系统内电热元件不能有局部过热现象，以免发生其它化学反应，腐蚀甚至烧断加热元件。

现有技术中，对高温、高压等气体介质的加热多采用压力容器和电加热管束结合的方式，或管壳式换热器。管壳式换热器，设备造价昂贵，而且体积笨重，由于容器内部流通面积相对较大，介质流速慢，换热系数很低，另外流场不均匀，所以效率低。而电加热管束式一般将一定数量的电阻丝分别插入换热管，换热管焊在法兰上形成加热芯，再将此加热芯焊在加热器壳体上形成管束电加热器。

也有一种常规技术，采用空心管加热，加热方式较为快捷，但这种加热方式受电流密度、表功率及换热速度和加温器体积影响，实现高压、高温、大流量、大功率电加热器难度较大，且不经济，甚至很难实现。

现有技术中的气体加热器仍存在气体加热不均匀，换热效果不住，使用寿命不长等缺陷，从而使某些气体或者混合气体在电加热器内有局部过热现象出现，腐蚀甚至烧断电热元件，造成易燃易爆有毒的气体泄漏，带来重大安全隐患，影响正常的生产。

同时，因为现有技术的电加热器在结构及控制上的不合理，电阻管在长时间运作时，容易发生脱落，导致漏电的现象发生，造成实际生产中不能气体加热到所需温度，甚至有时因为瞬时电流过大，造成电热元件大面积击穿烧坏。

发明内容

鉴于可目前电加热器对流体介质特别是气体加热不均匀，气体换热效果不住，使用寿命不长，电加热器内电热元件的局部过热严重等问题，本发明提供一种管壳式空心套管电阻加热器，采用空心双套管电阻直接加热，结合管壳式压力容器外壳，实现高压、高温、大流量、大功率、防爆的管壳式空心双套管电阻直接加热。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种管壳式空心套管电阻加热器，包括外壳、内胆及安装在内胆中的电阻加热组件，所述电阻加热组件为空心套管电阻加热组件，包括一个或多个双层空心电阻套管，每个双层空心电阻套管由相互嵌套的外层加热管和内层加热管组成，每两个双层空心电阻套管的尾部通过电极柔性连接片相连，形成U型回路。

依照本发明的一个方面，所述外壳为承压容器，包括气体入口管、上封头、上封头密封法兰组合件、筒体、下封头、下封头密封法兰组合件以及气体出口管；上封头、下封头分别通过上封头密封法兰组合件、下封头密封法兰组合件连接在筒体的两端，上封头、下封头的端部分别连接气体入口管、气体出口管。

依照本发明的一个方面，所述内胆为非承压容器，包括内壳和入口均流装置；内壳安装在上封头、筒体、下封头所组成的外壳内，入口均流装置安装在上封头中的气体入口管下方。

依照本发明的一个方面，所述空心套管电阻加热组件还包括上耐高压绝缘管板和下耐高压绝缘管板；所述上耐高压绝缘管板和下耐高压绝缘管板与内胆固定；各双层空心电阻套管间隔平行穿插在所述上耐高压绝缘管板与下耐高压绝缘管板之间，在筒体截面呈三角形、六边形或同心圆布置。