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吉瑞又有新发明
添加时间:2018-04-08
吉瑞又有新发明
任金生
一、传统电加热技术存在的问题
在电力比较充足的今天,电热设备使用日益广泛。如:电蒸汽发生器,电热水器,电暖气,电饭锅等。这些电热设备的共同点是:以电热管作为电热转换器件。
电热管的工作原理是:在金属管内封装一段电阻丝,并用绝缘材料将金属管和电阻丝隔离,电流在电阻丝上产生的热,通过绝缘材料传递给金属管,再由金属管传递给水。
由于绝缘材料传热慢,致使电热管内部温度高,使用寿命短。尤其是给水加热的电热管,一旦离开水,很快就会烧毁。
由于依靠电热管表面对水传热,所以电热管表面易结水垢。水垢使传热受阻,致使内部温度更高,绝缘击穿,发生漏电。所以,使用电热管的电锅炉必须使用软水和水处理设备。
由于单根电热管的功率有限,大功率电热设备需要很多根电热管,使得体积大,成本高。
总之:电热管加热技术存在寿命短,易损坏,易漏电,易结垢,体积大,成本高,故障率高,维护费用高等问题。
二、电加热技术的一次革命
本成果用管道取代水罐,用直接加热方式取代间接加热方式。加热过程在管道内完成,具有体积小,功率大,效率高,寿命长,启动快,停机快,成本低,不结垢,可连续调节,故障率低,维护工作量小的特点。   
管道直接电加热与水罐间接电加热的比较:
比较项目 水罐,间接电加热 管道,直接电加热
蒸发量 50kg/h 50kg/h
水容积 28升 不到1升
净重 100kg 20kg
加热元件使用寿命 3个月 10年
功率调节方式 分档调节 连续调节
调节范围 50%和100%两档 0---100%连续可调
本公司已将本成果用生产蒸汽和热水:目前样机有10kw、100kw、300kw几个系列。有以下特点:
(一)不储存蒸汽和热水
传统电锅炉需要储存热水和蒸汽,因而体积大。本成果在管道内加热,基本不用储存,因而体积小,重量轻。
(二)不属于特种设备,没有爆炸的危险
2016最新版"特种设备安全监察条例"规定的特种设备为:"容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉;出口水压大于或者等于0.1MPa(表压),且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉"。
本成果用于生产蒸汽时,承压容量不足1L,远低于"特种设备安全监察条例"规定的30L标准,因而不属于特种设备范畴。停机后几秒钟内蒸汽压力即可自动消失,没有爆炸的危险。
(三)不需要水位检测
传统电锅炉一旦缺水,就会干烧,发生危险,必须有水位控制。
本课题断水即断电,没有干烧的可能,因而不需要水位检测与水位报警,使系统简化。
(四)不结水垢,不用软水
传统电锅炉由于传导,容易结垢,必须使用软水及配套软水设备。本课题由于直接加热,水垢可在水中沉淀,不会挂壁。因而不需要软水及软水设备,也不需要除垢,只需及时排污即可。
(五)不用预热,不用等待
传统电锅炉一般需要几个小时的预热才能对外输出蒸汽。本课题开机后即刻产生蒸汽,不用预热,不用等待。
(六)使用寿命长,维护费用低
传统电锅炉一般都用电热管加热,电热管易损坏,需经常更换。
本课题不用电热管,使用寿命长,维护费用低。
(七)电流连续可调
在蒸汽电锅炉的研制中,我们发明了"水流控制电流"这一方法,并申请了专利。在研究低谷电能储存过程中,我们又发明了"气压控制电流"这一方法,也已申请专利。
由于电流连续可调,输入功率、蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽产量、出水温度等,都连续可调。
(八)设有防电墙,确保用电安全
传统电锅炉靠电热管内的绝缘材料将水与电隔离,一旦电热管损坏,就会有漏电的危险。本课题用防电墙进行整体隔离,因而不存在加热元件漏电问题,可以确保安全。
三、社会效益
(一)以电代煤,净化空气,保护环境
靠燃烧生产蒸汽或热水,严重污染环境,在多数区域已被禁止。用电能生产蒸汽或热水,实质上是把分散的燃烧集中到发电厂进行。由于发电厂燃烧充分,烟尘可以集中处理,污染和浪费都可大幅降低。还由于电能越来越多地来自风能、太阳能、水力能等清洁能源。用电能生产蒸汽和热水对保护环境、净化空气有重大社会意义。
(二)热水储能,平衡用电负荷
不同时段用电负荷的差异,严重影响发电,供电系统的充分利用。本成果可将低谷时的廉价电变成热能储存在水中,用电高峰时取出使用。可以有效平衡用电负荷,使发电供电设备平稳运行。
(三)本成果用于采暖的比较优势
1、本成果用于采暖:
只需供电设施,不用供热系统,使用方便。每户按100平方米计算,每平方米按30瓦计算,采暖期按100天计算,电费按每度0.52元计算,费用为3744元,而且可以灵活机动。
2、集中供热:
需要建热力站、换热站,热力管道等,投资大,热损大。每户每个采暖期费用为4000元左右,不能灵活机动。
3、燃气采暖:
初装费用高,有污染和泄露问题。
四、应用领域
(一) 用于发酵培养基的连续灭菌。
(二) 用于储能,平衡用电负荷。
(三) 用于生产蒸汽。
(四) 用于生产热水。
(五) 用于采暖。
(六) 用于化工厂、制药厂、食品厂、电镀厂、纺织厂、印染厂、服装厂、宾馆、饭店、食堂、商场、浴池、住宅、机关、学校、农村、工地的加热、加湿、蒸煮、熨烫、清洗、消毒、水泥养护等领域。

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任金生
2017年5月16日