[发明专利]具有稳定托架的流体流电加热器

说明书

一种用于加热流体流的电加热器，该电加热器具有夹套块，该夹套块包括多个纵向孔，以允许气相介质通过流动。伸长的加热元件延伸穿过每一个所述孔，所述加热元件与所述夹套块一起限定加热组件，以加热气体。经由至少一个托架使所述加热组件在所述电加热器内在位置上稳定，所述至少一个托架被构造用以抑制所述加热组件在所述电加热器内的不期望的独立轴向的和/或侧向的移动。

技术领域

本发明涉及一种加热流体流的电加热器，并且特别地是但不排他地是，本发明涉及一种电加热器，该电加热器具有至少一个托架，以抑制加热组件的侧向的和/或轴向的移动，该加热组件被构造用以将热能从加热元件传递到流体。

背景技术

用于将气体加热到高温的电加热器通常包括适应于气体通过流动的管和定位于该管内的电加热元件，以随着气体流入管的开口的第一端、经过电线并然后经由开口的第二端从管流出来而将热传递到气体。

通常，将相对细的电线以螺旋构造缠绕在管内，使得随着气体流动通过管，通过使电流通过电线来实现加热效果。因此，电能到热能(经由加热电线)的转换效率取决于例如所施加的可用电的压和电线的电阻。因此，电加热器的效率部分地取决于电线可实现的最大温度、流动阻力和可用于热交换的表面面积。通常，利用常规电工艺加热器可以达到的最大气体温度可以在700℃至900℃的量级或左右。然而，温度越高，则电线断裂和故障的倾向越大。

最近，EP2926623公开了一种流动电加热器，在该加热器中，用加热棒来代替加热电线，该加热棒具有限定的截面比，该限定的截面比处在棒的截面比与该棒延伸穿过的管状孔的截面比之间。单个加热元件经由多个折曲(或环状)的端部延伸穿过(形成在伸长管状元件内的)多个孔。公开了高达1200℃的气体加热温度。

典型地是，加热电线和夹套块可以被限定为由壳体至少部分地封装或包围的加热组件。随着气体在压力的作用下被迫进入加热组件并且需要流动通过(在加热元件与限定孔的内表面之间的)非常窄的间隙，由于在组件的“较冷”端部和“较热”端部之间的压力差，所以经常观察到该集合式的加热组件移位和/或偏转。当加热组件被竖直定向，使得重力进一步增加了加热组件上的应力和物理要求时，这种现象甚至更加明显。加热块相对于加热元件的轴向的和/或侧向的偏转导致在加热元件与夹套块的入口和出口的边缘之间的反复接触，从而导致加热元件的局部过热、损坏和断裂。为了提高加热效果，采用了更高的气流速度和更大的压力差，这进一步增加了所述组件的部件的移动和振动的幅度。这又增加了加热组件的部件的应力和疲劳，并且加速了磨损。因此，需要的是一种解决这些问题的流动电加热器。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种用以加热流体并且特别是气体(气相介质)的流动电加热器，其能够在使(电加热器内的)加热组件的部件处的物理应力、疲劳和损坏最小化的情况下实现700℃、1000℃和可能高达1200℃的量级的中到高的加热温度，以便极大地提高加热器的使用寿命。本发明的另一个目的是稳定加热组件的部件并且特别是稳定夹套块(该夹套块包围并至少部分地封装伸长加热元件)，使得抑制并且优选是防止了夹套块相对于加热元件和/或包围加热组件的壳体的轴向和侧向的独立移动。

另一个具体方面是使被组装在一起以形成(具有多个纵向延伸的孔或通道的)集合式的夹套块的各个夹套元件在位置上稳定，并且使(包括夹套块和加热元件的)加热组件相对于包围的壳体的独立移动最小化。因此，一个具体的目的是提供一种电加热器，其能够在加热组件上的压力差较大(相对于加热组件的气体入口端和气体出口端)的情况下操作，以在承受高气流速度的同时实现1000℃或高达1200℃的量级的高加热温度。

这些方面经由一种流体流电加热器来实现，该流体流电加热器具有至少一个托架，所述至少一个托架被连接到壳体或从壳体突出，以接触夹套块并抑制夹套块相对于壳体的轴向和/或侧向的移动。