一种电极锅炉用固体蓄热装置的制作方法

本实用新型涉及一种固体砖，尤其是涉及一种电极锅炉用固体蓄热装置。

背景技术：

目前的固体蓄热设备的工作原理和结构是：利用电阻加热元件消耗电能，电加热元件温度升高，热量从电加热元件表面散发出来，再传递给电加热元件附近的固体蓄热材料，使固体蓄热材料的温度升高，从而实现蓄热。

由此可见，目前的固体蓄热装置至少由两个明显分离的部份组成，即加热元件和蓄热介质。这其中的一个关键问题是：由于固体介质的蓄热温度较高（目前一般为700℃左右），使电加热元件的工作温度较高，比固体蓄热介质的温度更高。这就导致电加热元件的工作可靠性降低，例如：其中的电阻丝很容易烧断。当然，也可以有一些解决方案，例如：采用可以耐更高温度的电阻加热元件。显然，这并不是一个良好的解决方案，因为这容易降低这类固体蓄热装置的技术经济性能。

另外，目前的固体蓄热装置中，为了保持必要的维护性能，在安装时，需要预留出电加热元件的维护空间，即：电加热元件出现故障时，需要将故障元件“抽出来”并更换上新的加热元件。这就大幅度增加了固体蓄热装置的总安装空间或占地面积。

为此，本实用新型提出一个可以解决上述问题的解决方案：将加热元件与蓄热装置合二为一，下面对该技术方案进行说明。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电极锅炉用固体蓄热装置，其优点是集加热和储热于一体，省去了常规固体蓄热技术中的电阻丝加热元件，既提升了蓄热装置的可靠性，又可减少电阻丝加热元件的成本和安装维护空间。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电极锅炉用固体蓄热装置，包括固体砖本体、设置在所述固体砖本体两端的电极以及分别连接在两所述电极上的耐热电缆。

通过采用上述技术方案，通电时，电流经电极直接对固体砖本体进行加热，直到固体砖本体达到所需要的蓄热温度，然后通过流体将固体砖本体产生的热量带走送给用户；断电后，还可以利用固体砖本体本身储存的热量进行供热。相比于现有技术中通过电阻丝对固体砖进行加热并使其储热的方式，本申请中的固体蓄热装置是集加热和储热于一体，省去了电阻丝加热元件加热的这一过程，无需担心电阻丝受高温而损坏的问题，因此可靠性显著提高；由于没有电阻丝加热元件，就不需要考虑电阻丝加热元件的维护空间，因此，整套固体蓄热装置的总体积或总占地面积可有效减少。

本实用新型进一步设置为：所述固体砖本体包括一块或多块位于两所述电极之间且沿竖向依次叠放的储热材料块，所述储热材料块为导电材料，所述储热材料块与所述电极之间串连连接。

通过采用上述技术方案，通电时，电流由电极依次通过每块储热材料块，该过程中，储热材料块自身发热，从而直接对所有的储热材料块自身进行加热，直到固体砖本体达到所需要的蓄热温度。

本实用新型进一步设置为：相邻所述储热材料块之间以及电极与储热材料块之间涂抹或放置有薄层石墨材料层。

通过采用上述技术方案，使相邻储热材料块以及储热材料块和电极之间的贴合更加紧密，并降低它们之间的“接触电阻”，从而避免它们之间因较大的接触电阻而导致的局部高温以及其它可能出现的问题(如烧损储热材料块)。

本实用新型进一步设置为：所述储热材料块的一侧固接有凸柱，另一侧开设有与所述凸柱相适配的凹槽，多块所述储热材料块之间依次通过凸柱和凹槽插接固定，其中一所述电极上开设有供顶端或底端储热材料块上的凸柱插接的让位槽，另一所述电极固接在底端或顶端储热材料块开设有凹槽的一侧。

通过采用上述技术方案，凸柱、凹槽和让位槽的设置，用于对储热材料块进行水平限位，同时保证储热材料块与电极之间连接的稳定性。

本实用新型进一步设置为：其中一所述电极靠近储热材料块的一侧垂直固接有一根限位杆，所述储热材料块上对应所述限位杆的位置开设有供所述限位杆插接的限位孔，所述限位杆的外壁上设有外螺纹，另一所述电极上开设有供限位杆螺纹连接的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，当所有储热材料块都安装在限位杆上后，将另一电极螺纹连接在限位杆上，使电极与储热材料块串连连接，同时对储热材料块进行水平和竖直的限位。

本实用新型进一步设置为：所述限位杆的外径与所述限位孔的内径相适配。

通过采用上述技术方案，防止储热材料块在水平方向上发生错位。

本实用新型进一步设置为：所述限位杆的一端固接在所述电极的中间位置。

通过采用上述技术方案，保证电极与储热材料块之间充分接触，实现稳定连接。

本实用新型进一步设置为：所述储热材料块和所述电极上开设有至少一个相互连通的通风口。

通过采用上述技术方案，提高流体与固体砖本体之间的接触面积，以便于散热。

本实用新型进一步设置为：所述储热材料块的规格、尺寸相同。

通过采用上述技术方案，以便工作人员根据需要通过增加或减少储热材料块的数量来改变固体砖本体的储热量和储热功率。

本实用新型进一步设置为：所述电极由耐高温的金属材料制成。

通过采用上述技术方案，提高电极的使用寿命。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1、通电时，电流经电极直接对固体砖本体进行加热，直到固体砖本体达到所需要的蓄热温度，然后通过流体将固体砖本体产生的热量带走送给用户；断电后，还可以利用固体砖本体本身储存的热量进行供热。相比于现有技术中通过电阻丝对固体砖进行加热并使其储热的方式，本申请中的固体蓄热装置是集加热和储热于一体，省去了电阻丝加热元件加热的这一过程，无需担心电阻丝受高温而损坏的问题，因此可靠性显著提高；由于没有电阻丝加热元件，就不需要考虑电阻丝加热元件的维护空间，因此，整套固体蓄热装置的总体积或总占地面积可有效减少；

2、凸柱、凹槽和让位槽的设置，用于对储热材料块进行水平限位，同时保证储热材料块与电极之间连接的稳定性；

3、限位杆、限位孔和螺纹孔的设置，对储热材料块进行水平和竖直的限位，同时保证储热材料块与电极之间连接的稳定性；

4、通风口的设置，用于提高流体与固体砖本体之间的接触面积，以便于散热。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是体现石墨材料层的结构示意图；

图3是体现凸柱、凹槽和让位槽之间连接关系的爆炸示意图；

图4是本实用新型实施例2的结构示意图。

附图标记，1、固体砖本体；11、储热材料块；2、电极；21、让位槽；22、螺纹孔；3、耐热电缆；4、通风口；5、凸柱；6、凹槽；7、限位杆；8、限位孔；9、石墨材料层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1，为本实用新型公开的一种电极锅炉用固体蓄热装置，包括固体砖本体1、设置在固体砖本体1两端的电极2以及分别连接在两电极2上的耐热电缆3，使用时，其中一电极2通过耐热电缆3与三相高压电连接，另一电极2通过耐热电缆3连接绝缘物体或接地。

固体砖本体1包括一块或多块沿竖向依次叠放在两电极2之间的储热材料块11，每块储热材料块11的规格、尺寸相同并且与电极2串连连接，根据需要，工作人员可通过增加或减少储热材料块11的数量来改变固体砖本体1的储热量。储热材料块11由特制的带有一定电导率的固体材料制成，可以被认为是电阻加热材料，具体可由石墨粉或碳化硅或氧化锆或二氧化硅制成。电极2由耐高温的金属材料制成，用于提高使用寿命。

通电时，电流由电极2依次通过每块储热材料块11，该过程中，电流直接对所有储热材料块11的自身进行加热，直到固体砖本体1达到所需要的蓄热温度，然后通过流体将固体砖本体1产生的热量带走送给用户；断电后，还可以利用固体砖本体1本身储存的热量进行供热。

参照图2，在相邻储热材料块11之间以及电极2与储热材料块11之间涂抹或放置有薄的石墨材料层9，其用于使相邻储热材料块11以及储热材料块11和电极2之间的贴合更加紧密，并降低它们之间的“接触电阻”，从而避免它们之间因较大的接触电阻而导致的局部高温以及其它可能出现的问题(如烧损储热材料块)。

在储热材料块11和电极2上开设有至少一个相互连通的通风口4，用于提高流体与固体砖本体1之间的接触面积，以便于散热。

参照图3，为保证储热材料块11与电极2之间连接的稳定性，在储热材料块11的一侧固接凸柱5，另一侧开设与凸柱5相适配的凹槽6，多块储热材料块11之间依次通过凸柱5和凹槽6插接，相邻储热材料块11之间通过凸柱5和凹槽6之间的摩擦力实现固定，其中一电极2靠近储热材料块11的一侧开设有让位槽21，用于供顶端或底端储热材料块11上的凸柱5插接。另一电极2固接在底端或顶端储热材料块11开设有凹槽6的一侧。

相比于现有技术中通过电阻丝对固体砖进行加热并使其储热的方式，本申请中的固体蓄热装置是集加热和储热于一体，省去了电阻丝加热元件加热的这一过程，无需担心电阻丝受高温而损坏的问题，因此可靠性显著提高；由于没有电阻丝加热元件，就不需要考虑电阻丝加热元件的维护空间，因此，整套固体蓄热装置的总体积或总占地面积可有效减少。

实施例2：

参照图4，为本实用新型公开的一种电极锅炉用固体蓄热装置，与实施例1的不同之处在于储热材料块11与电极2之间的连接结构，具体为：在其中一电极2靠近储热材料块11的一侧设置限位杆7，限位杆7的一端垂直固定在该电极2的中间位置，每块储热材料块11上对应限位杆7的位置均开设有供限位杆7插接的限位孔8，限位孔8的内径与限位杆7的外径相适配，用于防止储热材料块11在水平方向上发生错位。

在限位杆7的外壁上设有外螺纹，另一电极2靠近储热材料块11的一侧开设螺纹孔22，当所有储热材料块11都安装在限位杆7上后，将另一电极2螺纹连接在限位杆7上，使电极2与储热材料块11串连连接，同时对储热材料块11进行竖向的限位。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

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