采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，具有一个陶瓷箱体，一个集成盖板，陶瓷箱体内部装有电解质溶液；集成盖板上布置着集水器，压力表，注水口，泄压阀，真空阀，分水器，螺旋换热管以及组合电极，各螺旋换热管的出口和集水器焊接，各螺旋换热管入口和分水器焊接；集水器连接着出水管，出水管上布置温度探头，分水器连接进水管，进水管上布置水流开关；组合电极通过主继电器、漏电保护装置连接交流电，由交流电通过漏电保护装置、主继电器到达陶瓷箱体内的组合电极板，使电流直接对陶瓷箱体内的电解液加热实现电能和热能的快速转换，电解液受热后变成蒸汽，经螺旋换热管凝结换热将蒸汽热量通过分水器传递给进水，蒸汽凝结成水下落回电解液中。

Electrode Heating Device with Ceramic Box

【技术实现步骤摘要】
采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置
本专利技术涉及一电极加热供暖装置，具体涉及一种采用陶瓷箱体的一种电极加热供暖装置。
技术介绍
传统的供暖系统依赖于燃煤锅炉产生的热量，而燃煤锅炉排出的废气是污染空气及形成雾霾天气的主要因素。为减少冬季燃煤污染、改善空气质量，清洁供暖已经成为我国节能减排事业的一项重要政策。作为清洁供暖的一种方式，电极加热是利用电解质溶液的电阻特性，直接将电能转换为热能的一种装置，电极加热具有小型化，效率高，寿命长，在用能端无污染的优势。加上近年来，风电、水电、光电及核电的装机容量不断扩大，中国电力市场容量比较富裕，而且传统的火电厂污染物排放控制也做的很好。因而，利用电极加热将弃风电、弃光电转化为热能，能够有效地替代煤锅炉对城市建筑供暖供热水。目前比较成熟的电极加热技术主要是工业领域的电极锅炉，电极锅炉广泛应用于火电企业启动锅炉、风电及光电企业调峰锅炉，并为造纸、化工、汽车、造船、食品等企业提供生产用的高品质蒸汽及高温热水。电极锅炉往往需要做到很大的功率，因而其设计电压都是中高压范围。然而，对于民用建筑来说，很难有中高压的使用条件，如果采用电极锅炉进行集中供暖，需要配备专门的锅炉房，还需配备庞大的供热管道，这样就不能发挥电能容易传输的特点了。研究利用低压电进行民用建筑供暖的电极加热装置具有重要应用前景。电极加热对所用材料提出了严格的要求，特别是对于电极加热的容器需要满足以下性能：绝缘性好，耐高温性强，不吸水，强度高，方便电极的布置以及整体密封。鉴于上述问题，需要一种应用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，该电极加热供暖装置的陶瓷箱体采用95％氧化铝陶瓷加工，具有较好的绝缘性能和热稳定性能以及机械强度高，主要技术指标包括，电性能：体积电阻率≥1×1013Ωcm(100℃)，直流击穿强度≥18KW/mm，介电常数9-10，介质损耗角正切值4×10-4；热性能：平均线膨胀系数按国家标准GB/T5593-1999规定为6.5×10-6～7.5×10-6/℃，抗热震性能良好；机械性能：抗拉强度160Mpa以上，抗折强度280Mpa。陶瓷箱体与集成化盖板进行密封组合需满足气密性要求(漏气率小于1×10-11Pam3/s)，形成有效的绝缘结构并且能够满足电极加热装置的各工作状态的强度需要。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，采用陶瓷材料作为电极加热装置的箱体，具有较好的绝缘性能和热稳定性能以及机械强度高，使得电加热水过程能够与外界绝缘，保证了装置的安全性；通过在陶瓷箱体口部设置带通孔的裙边，加设硅胶垫后与集成化盖板能够实现非常好的密封连接，提高了装置运行时的可靠性。通过一体化集成盖板设计，将电极、换热管、分集水器、泄压阀、真空阀、压力表布置在盖板上，使得装置容易加工，方便维修，从而延迟使用寿命。配以相应的保护电路、水温调节电路以及水流感应电路等设备，建立成结构紧凑、能量利用效率高、快速、安全的小型电加热供暖系统。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，具有一个陶瓷箱体，一个集成盖板，所述陶瓷箱体的底部中心处设有排水口，排水口连接排水管，排水管上有排水阀，所述陶瓷箱体内部装有电解质溶液；所述集成盖板上布置着集水器，压力表，注水口，泄压阀，真空阀，分水器，螺旋换热管以及组合电极，各螺旋换热管的出口和集水器进行焊接，各螺旋换热管的入口和分水器进行焊接；集水器连接着出水管，出水管上布置温度传感器，分水器连接进水管，进水管上布置水流传感器；所述组合电极通过主继电器、漏电保护装置连接交流电，由交流电通过漏电保护装置、主继电器到达陶瓷箱体内的组合电极板，使电流直接对陶瓷箱体内的电解液加热实现电能和热能的快速转换，电解液受热后变成蒸汽，经螺旋换热管凝结换热将蒸汽热量通过分水器传递给进水，蒸汽凝结成水下落回电解液中。进一步，所述组合电极上部带有导电螺杆，导电螺杆从陶瓷螺母穿出，陶瓷螺母旋拧在集成盖板上的螺母。进一步，所述陶瓷箱体包含陶瓷方桶，裙边和加强筋，加强筋设置在陶瓷方桶与裙边连接处，每条裙边上都布置多个通孔，以便与集成化盖板密封连接。进一步，所述集成盖板上依次布置着与陶瓷箱体裙边上位置一样的通孔，集成盖板与陶瓷箱体加设硅胶垫板后通过螺丝拧紧固定连接。进一步，所述集成盖板材质为不锈钢。进一步，所述压力表、注水口、泄压阀及真空阀与盖板通过螺纹连接。进一步，所述组合电极与主继电器之间还连接有调功器，调功器连接控制电路，控制电路控制信号输出端连接主继电器，输号输入端连接设置在各螺旋换热管的进水口和出水口端的水流传感器和温度传感器。本专利技术与普通的内置加热器相比，具有以下有益效果：1.加热元件少，通过电极直接加热水。相比于热管式加热器，杜绝了电热元件烧毁的常见故障，使用寿命长；2.在加热器本体内，利用低压交流电将电解质溶液中的水变成蒸汽，再通过相变换热的方式将蒸汽的热量传递给换热器中的循环水，而实现电能转换为热能以达到供暖的目的。3.采用氧化铝陶瓷材料作为电极加热装置的箱体，具有较好的绝缘性能和热稳定性能以及机械强度高，使得电加热水过程能够与外界绝缘，保证了装置的安全性。4.采用凝结相变换热方式，使得传热效率大幅提高，节能效果显著；5.提高加热速度的措施，真空状态下的电解液的沸腾温度降低，减少了沸腾时间，能实现电加热供暖装置的快速加热；6.调(控)温方便，可以实现加热量、出水温度的无级调节；7.安全性提高，本身的电隔离及安全电路的设置，能保证最大的安全性。附图说明图1是本专利技术的采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置系统图；图2是本专利技术的采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置结构示意图；图3是本专利技术的采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置的加热本体平面布置图。；图中：1-陶瓷方桶；2-裙边；3-加强筋；4-排水管；5-排水阀；6-电解质溶液；7-集成盖板；8-集水器；9-压力表；10-注水口；11-泄压阀；12-真空阀；13-分水器；14-螺旋换热管；15-组合电极；16-出水管；17-温度探头；18-进水管；19-水流开关；20-组合电极；21-导电螺杆；22-陶瓷螺母；23-硅胶垫板。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图3所示，本专利技术的采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，包括两大部分，一是陶瓷箱体，二是集成盖板。陶瓷箱体包含陶瓷方桶1，裙边2和加强筋3，加强筋设置在陶瓷方桶与裙边连接处，每条裙边上都布置了一定个数的通孔，以便与集成化盖板密封连接，在陶瓷方桶的底部中心处设有排水口，排水口连接排水管4，排水管上有排水阀5，陶瓷箱体内部装有一定容积一定浓度的电解质溶液6。集成盖板7上布置着集水器8，压力表9，注水口10，泄压阀11，真空阀12，分水器13，螺旋换热管14以及组合电极15，集成盖板材质为不锈钢制作，各螺旋换热管的出口和集水器进行焊接，各螺旋换热管的入口和分水器进行焊接。集水器连接着出水管16，出水管上布置温度探头17，分水器连接着进水管18，进水管上布置水流开关19。压力表、注水口、泄压阀及真空阀与盖板通过螺纹连接。组合电极20上部带有导电螺杆21，导电螺杆从陶瓷螺母22穿出，陶瓷螺母旋拧在集成盖板上的螺母。集成盖板上依次布置着与陶瓷箱体裙边上位置一样的通孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，具有一个陶瓷箱体，一个集成盖板，其特征在于：所述陶瓷箱体的底部中心处设有排水口，排水口连接排水管，排水管上有排水阀，所述陶瓷箱体内部装有电解质溶液；所述集成盖板上布置着集水器，压力表，注水口，泄压阀，真空阀，分水器，螺旋换热管以及组合电极各螺旋换热管的出口和集水器进行焊接，各螺旋换热管的入口和分水器进行焊接；集水器连接着出水管，出水管上布置温度传感器，分水器连接进水管，进水管上布置水流传感器；所述组合电极通过主继电器、漏电保护装置连接交流电，由交流电通过漏电保护装置、主继电器到达陶瓷箱体内的组合电极板，使电流直接对陶瓷箱体内的电解液加热实现电能和热能的快速转换，电解液受热后变成蒸汽，经螺旋换热管凝结换热将蒸汽热量通过分水器传递给进水，蒸汽凝结成水下落回电解液中。

【技术特征摘要】
1.一种采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，具有一个陶瓷箱体，一个集成盖板，其特征在于：所述陶瓷箱体的底部中心处设有排水口，排水口连接排水管，排水管上有排水阀，所述陶瓷箱体内部装有电解质溶液；所述集成盖板上布置着集水器，压力表，注水口，泄压阀，真空阀，分水器，螺旋换热管以及组合电极各螺旋换热管的出口和集水器进行焊接，各螺旋换热管的入口和分水器进行焊接；集水器连接着出水管，出水管上布置温度传感器，分水器连接进水管，进水管上布置水流传感器；所述组合电极通过主继电器、漏电保护装置连接交流电，由交流电通过漏电保护装置、主继电器到达陶瓷箱体内的组合电极板，使电流直接对陶瓷箱体内的电解液加热实现电能和热能的快速转换，电解液受热后变成蒸汽，经螺旋换热管凝结换热将蒸汽热量通过分水器传递给进水，蒸汽凝结成水下落回电解液中。2.根据权利要求1所述的采用陶瓷箱体的电极加热供暖装置，其特征在于：所述组合电极上部带有导电螺杆，导电螺杆从陶瓷螺母穿出，陶瓷螺母旋拧在...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国民，李剑，孙涛，李万总，陈家星，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31