一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器及其控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及除塵設備用裝置技術領域，具體設及一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱 器及其控制方法。
【背景技術】
[0002] 對于電廠電除塵灰斗電加熱設備采用PID控制帖面板式電加熱器或環型電加熱 管。其基本工作原理為內置電熱絲進行通電加熱。通過PTlOO熱電阻測量灰斗內溫度，進行 PID調節。當灰斗內溫度低于設定溫度下限時，控制柜中可控娃導通，加熱器進行加熱；當 灰斗內溫度高于設定溫度上限時，控制柜中可控娃斷開，加熱器停止加熱，W此來維持灰斗 溫度在設定的溫度區間工作。在滿灰斗灰位運行時采用PID閉環控制進行溫度調節，當灰 斗灰位低于PTlOO熱電阻的測量位置時，熱電阻測量的溫度不是灰溫，而是灰斗的腔溫，即 灰斗內空氣的溫度。當灰斗內空氣的溫度低于PID調節設置的溫度上限時，加熱器始終通 電加熱，而加熱的能量通過電除塵的煙氣帶走，使得加熱器始終通電加熱不能斷開，達不到 PID閉環控制意義，極大的浪費能源。老式板式電加熱器安裝采用兩端用螺栓固定在灰斗 上，易變形，中間翅空，使熱量由接觸傳導方式變為熱福射方式，效率低，浪費能源，電熱絲 加熱缺點主要是熱轉化率低，且頻繁啟停，容易損壞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于解決上述問題，提供一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器及其控 制方法，能夠解決上述問題。
[0004]本發明解決上述問題所采用的技術方案是： 一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器，包括散熱片、發熱材料和電源導線，在散熱片內設 置發熱材料，所述的發熱材料連接電源導線，所述的發熱材料與散熱片之間填充絕緣材料。
[0005]優選的，所述的發熱材料是由PTC材料制成的。
[0006]優選的，所述的絕緣材料為氧化儀粉或外包絕緣紙。
[0007]優選的，所述的散熱片為正方形。
[000引一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器的控制方法，所述的發熱材料是由開環溫度控 制的，當對發熱材料加熱升溫時，處于冷態的發熱材料的電阻率很低，通過的電流較大，發 熱材料迅速升溫；當溫度達到發熱材料自身設定溫度時，發熱材料電阻率急劇增大，電流下 降至穩定值，達到"自我"控制的自動恒溫目的。
[0009]優選的，發熱材料的溫度系數為溫度變化導致的電阻的相對變化，用溫度系數a進 行表示， a=(l排2-lgRl)/(T2-Tl)，Tl=Tc+15°C，T2=Tc巧5°C。
[0010]優選的，所述的發熱材料自身設定溫度為0-250°C中任意值。
[0011] 本發明的有益效果是： 1、本發明能夠達到"自我"控制的自動恒溫目的，在運種情況下功耗僅用來維持灰斗壁 的溫度，節能效果十分明顯。
[0012] 2、本發明能量可W有效、合理的使用。電除塵灰斗自控恒溫電加熱器產品可W只 在需要時供熱;也可W根據設備的散熱損失來選用相應的產品，與傳統的電加熱絲加熱相 比節能效果特別顯著。
[0013] 3、本發明產品除一般環境使用外，還可W在防爆環境中使用。
[0014] 4、本發明使用壽命長、傳輸無泄漏，不污染環境。
[0015] 5、本發明的維持溫度可W進行有效控制，不至于過熱，對熱敏介質，尤顯示其優越 性;維持溫度范圍大，最高可達250°C或更高。
[0016] 6、本發明產品體積小，柔性好，施工方便，不會增加設備的保溫工作量，日常維護 工作量很少。
[0017] 7、本發明系統簡單、發熱均勻、溫度準確、反應快捷、可選控或遙控，實現自動化管 理。低溫狀態、快速起動、溫度均勻，因每一局部皆可因其被加熱處的溫度變化自動調節。
[0018] 8、本發明安裝簡便、維護簡單、全天服務，自動化水平高，運行及維護費用低。安全 可靠、用途廣、不污染環境、壽命長。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的結構示意圖； 圖2為本發明的電阻與溫度的關系表征圖； 圖3為本發明的電壓與電流的關系表征圖； 圖4為本發明的電流與時間的關系表征圖； 圖中：1、電源導線，2、散熱片，3、絕緣材料，4、發熱材料。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述： 如圖1所示，本發明所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器，包括散熱片2、發熱材料 4和電源導線1，在散熱片2內設置發熱材料4,所述的發熱材料4連接電源導線1，所述的發熱 材料4與散熱片2之間填充絕緣材料3。所述的發熱材料4是由PTC材料制成的。所述的絕緣材 料3為氧化儀粉或外包絕緣紙。所述的散熱片2為正方形。
[0021] -種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器的控制方法，所述的發熱材料4是由開環溫度 控制的，當對發熱材料4加熱升溫時，處于冷態的發熱材料4的電阻率很低，通過的電流較 大，發熱材料4迅速升溫；當溫度達到發熱材料4自身設定溫度時，發熱材料4電阻率急劇增 大，電流下降至穩定值，達到"自我'控制的自動恒溫目的。在運種情況下功耗僅用來維持灰 斗壁的溫度，節能效果十分明顯。
[0022] 發熱材料4的溫度系數為溫度變化導致的電阻的相對變化，用溫度系數a進行表 示， a=(l排2-lgRl)/(T2-Tl)，Tl=Tc+15°C，T2=Tc巧5°C。
[0023] 所述的發熱材料4自身設定溫度為0-250°C中任意值。
[0024] 電阻-溫度特性通常簡稱為阻溫特性，指在規定的電壓下，發熱材料4零功率電阻 與電阻體溫度之間的依賴關系。零功率電阻，是指在某一溫度下測量發熱材料4電阻值時， 加在發熱材料4電阻上的功耗極低，低到因其功耗引起的發熱材料4電阻的阻值變化可W忽略不計。
[0025]如圖2所示，額定零功率電阻指環境溫度25°C條件下測得的零功率電阻值。表征阻 溫特性好壞的重要參數是溫度系數〇,反映的是阻溫特性曲線的睹峭程度。溫度系數a越大， 發熱材料4對溫度變化的反應就越靈敏，即發熱材料4效應越顯著，其相應的發熱材料4的性 能也就越好，使用壽命就越長。發熱材料4的溫度系數定義為溫度變化導致的電阻的相對變 化。a=(lgR2-l曲1)/(T2-T1)-般情況下，Tl取Tc+15°C，T2取Tc+25°C來計算溫度系數。
[0026]如圖3所示，電壓-電流特性簡稱伏安特性，展示了發熱材料4在加電氣負載達到熱 平衡的情況下，電壓與電流的相互依賴關系。發熱材料4的伏安特性大致可分為=個區域： 在O-Vk之間的區域稱為線性區，此間的電壓和電流的關系基本符合歐姆定律，不產生明顯 的非線性變化，也稱不動作區。在Vk-Vmax之間的區域稱為躍變區，此時由于發熱材料4的自 熱升溫，電阻值產生躍變，電流隨著電壓的上升而下降，所W此區也稱動作區。在VDW上的 區域稱為擊穿區，此時電流隨著電壓的上升而上升，發熱材料4的阻值呈指數型下降，于是 電壓越高，電流越大，發熱材料4的溫度越高，阻值越低，很快導致發熱材料4的熱擊穿。伏安 特性是過載保護發熱材料4的重要參考特性。
[0027]如圖4所示，電流-時間特性是指發熱材料4在施加電壓的過程中，電流隨時間變化 的特性。開始加電瞬間的電流稱為起始電流，達到熱平衡時的電流稱為殘余電流。一定環境 溫度下，給發熱材料4加一個起始電流(保證是動作電流），通過發熱材料4的電流降低到起 始電流的50%時經歷的時間就是動作時間。電流-時間特性是自動消磁發熱材料4、延時啟動 發熱材料4、過載保護發熱材料4的重要參考特性。
[0028]本發明能量可W有效、合理的使用。電除塵灰斗自控恒溫電加熱器產品可W只在 需要時供熱；也可W根據設備的散熱損失來選用相應的產品，與傳統的電加熱絲加熱相比 節能效果特別顯著。產品除一般環境使用外，還可W在防爆環境中使用。使用壽命長、傳輸 無泄漏，不污染環境。的維持溫度可W進行有效控制，不至于過熱，對熱敏介質，尤顯示其優 越性;維持溫度范圍大，最高可達250°C或更高。產品體積小，柔性好，施工方便，不會增加設 備的保溫工作量，日常維護工作量很少。系統簡單、發熱均勻、溫度準確、反應快捷、可選控 或遙控，實現自動化管理。低溫狀態、快速起動、溫度均勻，因每一局部皆可因其被加熱處的 溫度變化自動調節。安裝簡便、維護簡單、全天服務，自動化水平高，運行及維護費用低。安 全可靠、用途廣、不污染環境、壽命長。
[0029] 表1 老式板式電加熱系統與電除塵灰斗自控恒溫電加熱器的性能比較
最后所應說明的是：W上實施例僅用W說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上 述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應該理解:依然可W對本發明 進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵 蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1. 一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器，其特征在于：包括散熱片、發熱材料和電源導 線，在散熱片內設置發熱材料，所述的發熱材料連接電源導線，所述的發熱材料與散熱片之 間填充絕緣材料。2. 根據權利要求1所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器，其特征在于:所述的發熱 材料是由PTC材料制成的。3. 根據權利要求2所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器，其特征在于:所述的絕緣 材料為氧化鎂粉或外包絕緣紙。4. 根據權利要求3所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器，其特征在于:所述的散熱 片為正方形。5. 權利要求1-4所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器的控制方法，其特征在于:所 述的發熱材料是由開環溫度控制的，當對發熱材料加熱升溫時，處于冷態的發熱材料的電 阻率很低，通過的電流較大，發熱材料迅速升溫；當溫度達到發熱材料自身設定溫度時，發 熱材料電阻率急劇增大，電流下降至穩定值，達到"自我"控制的自動恒溫目的。6. 根據權利要求5所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器的控制方法，其特征在于： 發熱材料的溫度系數為溫度變化導致的電阻的相對變化，用溫度系數α進行表示， a=(lgR2_lgRl)/(T2-Tl)，Tl=Tc+15°C，T2=Tc+25°C。7. 根據權利要求5所述的一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器的控制方法，其特征在于： 所述的發熱材料自身設定溫度為〇_250°C中任意值。
【專利摘要】本發明涉及除塵設備用裝置技術領域，具體涉及一種電除塵灰斗自控恒溫電加熱器及其控制方法。包括散熱片、發熱材料和電源導線，在散熱片內設置發熱材料，所述的發熱材料連接電源導線，所述的發熱材料與散熱片之間填充絕緣材料。能夠達到“自我”控制的自動恒溫目的，在這種情況下功耗僅用來維持灰斗壁的溫度，節能效果十分明顯。
【IPC分類】B03C3/68, B03C3/88, H05B1/02, H05B3/02
【公開號】CN105435965
【申請號】CN201510637446
【發明人】周春芳
【申請人】江蘇高易電控科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月6日