[发明专利]分段快速加热流体

权利要求书

1.一种用于加热流体的方法，该方法包括：

沿流动路径使所述流体从进口流动至出口，所述流动路径至少包括第一加热部分和第二加热部分，所述第一加热部分和第二加热部分沿所述流动路径设置从而使得流经所述第一加热部分的流体随后流经所述第二加热部分，每个加热部分包括至少一对电极，在所述一对电极之间电流经过所述流体以在所述流体沿所述流动路径流动期间热阻地加热所述流体，其中，至少一个所述加热部分包括至少一个分段电极，所述分段电极包括多个能电性地分开的节段，使得所述分段电极的有效活性区域通过选择性地激活所述节段而被控制，从而使得在将电压施加到激活了的电极节段时，所获得的电流将取决于有效活性区域；

在进口处测量流体的导电率；

根据所测量的流体的导电率，确定通过所述第一加热部分提供给所述流体以将所述流体的温度提高第一期望量所需要的电压和电流；

确定由所述第一加热部分的运行而导致的变化了的流体导电率；

根据所述变化了的流体导电率，确定通过所述第二加热部分提供给所述流体以将所述流体的温度提高第二期望量所需要的电压和电流；以及

以实现通过所述分段电极提供所期望的电流和电压的方式激活所述分段电极的节段。

2.如权利要求1所述的方法，其中针对流进的流体的导电率的测量结果，大体上持续地适应流体导电率的变化。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中通过参考施加在一个或多个加热部分的一个或多个电极上的电压所取得的电流来确定流体导电率。

4.如权利要求1至3的任一所述的方法，进一步包括：在允许所述系统运行前，使用所测量的导电率值来初始地选择电极节段的确定的相称组合，目的是为了防止流体导电率的变化导致峰值电流超过额定值。

5.如权利要求1至4的任一所述的方法，进一步包括：如果所测量的流体导电率超出可接受的流体导电率的预先确定的范围，使所述电极无效。

6.如权利要求1至5的任一所述的方法，进一步包括：测量流体的流速，以辅助确定在变化的流体流速下的合适的电流、电压以及电极节段的激活。

7.如权利要求1至6的任一所述的方法，进一步包括：在出口处测量所述流体的温度以允许反馈控制所述流体的加热。

8.如权利要求1至7的任一所述的方法，进一步包括：测量所述第一加热部分和所述第二加热部分之间的所述流体的温度，并且根据所测量的温度以及每个加热部分内期望的流体温度上升来控制所述第一加热部分和所述第二加热部分的功率。

9.如权利要求1至8的任一所述的方法，其中所述流体的流动路径包括三个或更多个加热部分，每个加热部分具有进口和出口，所述加热部分串联连接，所述方法进一步包括：控制元件根据所测量的流进的水的导电率初始地选择电极节段，以及根据所测量的每个加热部分的进口温度和出口温度以及每个加热部分的预先确定的期望温差来控制每个加热部分的电极对的功率。

10.一种用于加热流体的装置，该装置包括：

从进口至出口的流体流动路径；

至少第一加热部分和第二加热部分，所述第一加热部分和第二加热部分沿所述流体的流动路径设置从而使得流经所述第一加热部分的流体随后流经所述第二加热部分，每个加热部分包括至少一对电极，在所述至少一对电极对之间电流经过所述流体以在流体沿所述流动路径流动期间热阻地加热所述流体，其中，至少一个所述加热部分包括至少一个分段电极，所述分段电极包括多个能电性地分开的节段，使得所述分段电极的有效活性区域通过选择性地激活所述节段而被控制，从而使得在将电压施加到激活了的电极节段时，所获得的电流将取决于有效活性区域；

用于在进口处测量流体导电率的导电率传感器；以及

控制器，该控制器用于根据所测量的流体导电率确定通过所述第一加热部分提供给所述流体以将所述流体温度提高第一期望量所需要的电压和电流；用于确定由所述第一加热部分运行所导致的变化了的流体导电率；用于根据所述变化了的流体导电率确定通过所述第二加热部分提供给所述流体以将所述流体温度提高第二期望量所需要的电压和电流；以及用于以实现通过所述分段电极提供所期望的电流和电压的方式激活所述分段电极的节段。

11.如权利要求10所述的装置，其中每个加热部分包括分段电极。