侵入式电加热器是一种直接加热型电加热设备,其工作原理是通过将电能转化为热能,利用加热体产生的热量传递给被加热物质,从而实现加热目的。这种加热器主要特点是其电加热器部分浸入液体中进行加热,因此,电加热器所散发的能量几乎全部被被加热的液体所吸收,使得其能效非常高。
侵入式电加热器具有热呼应快、控温精度高的特点,其设计最高任务温度可达850℃,介质出口温度平均,控温精度高。此外,该加热器可用于防爆或通俗场所,防爆品级可达dⅡB级和C级,耐压可达20MPa,且使用寿命长,可靠性高。它采用非凡电热资料制造,设计外表功率负荷低,并采用多重维护,使得电加热器的安全性和寿命得到大大提高。
1、加热芯体(热量产生与传递核心)
核心结构:由加热元件、绝缘材料、金属外壳组成,是直接与被加热介质接触的部件。
加热元件:多为镍铬合金加热丝(如Cr20Ni80)或电热管,通电后将电能转化为热能,功率根据加热需求设计(从几百瓦到几十千瓦不等)。
绝缘材料:填充在加热元件与金属外壳之间,通常为氧化镁粉,耐高温(≥1000℃)且绝缘性强(绝缘电阻≥100MΩ),防止加热元件与外壳短路。
金属外壳:多采用不锈钢材质(如304、316L,腐蚀性介质用钛合金、哈氏合金),管壁厚度1-3mm,既能保护内部元件,又能快速传递热量至介质。
功能:直接浸入介质(如水、油、导热油),将热量高效传递给介质,实现介质温度升高。
2、安装固定结构(设备定位与密封关键)
核心部件:以法兰、螺纹接口或支架为主,适配不同安装场景,同时保障介质不泄漏。
法兰连接:最常见结构,法兰材质与加热芯体外壳一致(如不锈钢法兰),法兰上有均匀分布的螺栓孔,通过螺栓将加热器固定在储罐、管道的开口处,法兰与设备之间加装耐温密封垫(如氟橡胶垫、石棉垫),防止介质泄漏。
螺纹连接:小型加热器常用,加热芯体外壳末端带外螺纹(如G1、G2寸螺纹),直接拧入设备预设的内螺纹接口,适用于小体积介质容器(如小型油箱)。
支架固定:用于空气加热或大型加热器,通过金属支架将加热芯体悬挂或支撑在介质中,确保加热芯体完q浸入且不晃动。
功能:将加热器牢固固定在设备上,同时密封安装接口,防止被加热介质泄漏,保障加热过程安全。
3、温控与保护单元(安全运行保障)
温度控制组件:
温度传感器:如铂电阻(PT100)、热电偶,直接嵌入加热芯体或介质中,实时检测介质温度,将信号传递给控制器。
温控器:分为机械温控(如双金属片温控器)和智能温控(如数显温控仪),可设定目标温度,当介质温度达到设定值时,自动切断加热电源;温度低于设定值时,重新接通电源,实现恒温控制。
安全保护组件:
过热保护器:当加热芯体温度超过极限值(如干烧时温度骤升),立即切断电源,防止加热管烧毁或介质过热引发危险。
漏电保护器:检测加热回路是否漏电,漏电电流超过设定值(通常≤30mA)时,快速断电,保护操作人员安全。
过流保护器:当加热电流超过额定值(如加热管短路),自动切断电源,避免电气部件损坏。
功能:精准控制加热温度,同时防范过热、漏电、过流等故障,避免设备损坏或安全事故。
4、电气接线组件(电能输入与连接)
核心部件:包括接线盒、接线端子、绝缘导线,负责将外部电源与加热芯体连接,同时保障电气安全。
接线盒:安装在加热器非浸入端(如法兰上方),材质多为塑料或金属,具备防水、防尘功能(防护等级通常IP54及以上),内部容纳接线端子,防止接线处受潮或接触介质。
接线端子:铜质材质,固定在接线盒内,一端连接加热芯体的引出线,另一端连接外部电源电缆,端子间有绝缘隔板,防止短路。
绝缘导线:连接加热芯体与接线端子,导线外层包裹耐温绝缘层(如硅橡胶绝缘层,耐温≥200℃),避免高温环境下绝缘层老化。
功能:实现外部电源与加热芯体的安全连接,传递电能,同时隔绝介质与电气部件,防止漏电或短路。
