一种可调电压电极式水加热设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111503877A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010378443.X(22)申请日2020.05.07(71)申请人烟台卓越新能源科技股份有限公司地址264003山东省烟台市高新区桂山路南(72)发明人王真光杨子元钟克志(74)专利代理机构烟台双联专利事务所(普通合伙)37225代理人姜宏艺(51)Int.Cl.F24H1/10(2006.01)F24H9/18(2006.01)F24H9/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种可调电压电极式水加热设备(57)摘要本发明是一种可调电压电极式水加热设备，零位电极包括圆形钢板以及周向均布的三个与圆形钢板相固定的钢管套筒，钢管套筒的上下两端均敞口且下端口与圆形钢板平齐；圆形钢板通过环形绝缘构件与罐体内壁相连接；上腔体连接有真空泵，用于维持所述上腔体于真空状态；绝缘电极下端连接有相电极；三个相电极分别位于三个钢管套筒内，相电极与钢管套筒之间留有间隙；绝缘电极的导电芯连接有可控硅调压器，用于调节输入电压；可控硅调压器连接有滤波器，用于滤除高次谐波。降低了设备体积和总体造价；提高了设备负荷调节稳定性和安全性能，保证了负荷调节速率；减少了作为电解质无机盐的用量，因此减轻了污染。CN111503877ACN111503877A权利要求书1/1页1.一种可调电压电极式水加热设备，包括罐体（1）和零位电极（4），其特征在于：还包括外边沿固定于罐体（1）内壁的环形绝缘构件（5）；零位电极（4）包括圆形钢板以及周向均布的三个与圆形钢板相固定的钢管套筒，钢管套筒的上下两端均敞口且下端口与圆形钢板平齐；环形绝缘构件（5）的内边沿与所述的圆形钢板相连接以实现零位电极（4）与罐体（1）的绝缘；圆形钢板上方为上腔体，下方为下腔体；罐体（1）设有与下腔体相通的进水口（7）以及与上腔体相通的出水口（6）；罐体（1）的上腔体连接有真空泵（10）用于维持所述上腔体于真空状态；加热设备还包括结构为绝缘陶瓷包覆金属导电芯的三个绝缘电极（2）；绝缘电极（2）下端连接有相电极（3）；三个相电极分别位于所述三个钢管套筒内，相电极（3）与钢管套筒之间留有间隙；绝缘电极（2）的导电芯连接有可控硅调压器（11），用于调节输入电压；可控硅调压器（11）连接有滤波器（12），用于滤除高次谐波。2.如权利要求1所述的可调电压电极式水加热设备，其特征在于：可控硅调压器（11）由高电压大功率可控硅组件；滤波器（12）为由电感和电容组成的感容滤波器。3.如权利要求1或2所述的可调电压电极式水加热设备，其特征在于：相电极（3）为合金多页扇形。2CN111503877A说明书1/3页一种可调电压电极式水加热设备技术领域[0001]本发明涉及一种高电压可调电压电极式水加热设备，适用电压包括但不限于6KV和10KV。背景技术[0002]现有的可调电压电极式水加热设备采用的技术路线一种是全浸没式，即加热电极全部浸没在导电介质水中，相电极与零位电极通过中间的介质水导电，从而加热介质水，相电极与零位电极之间设置保护盾，通过保护盾的升降改变介质水导电面积，从而改变加热功率，控制热水出水温度。保护盾工作在100℃左右高温环境，同时还要承受10KV高电压条件下,对材料要求较高，目前主要依靠进口，费用高且供货周期长。保护盾需要通过机械机构实现升降功能，运动部件需穿过设备本体，增加了设备本体泄漏的隐患。全浸没式设备本体全部充满介质水，需要在本体外设置2个以上缓冲罐，解决介质水加热膨胀压力升高问题，增加了设备整体造价。再者，由于全浸没式需要设置保护盾，导致相电极与零位电极之间距离增加较多，造成了介质水电导率需要在100μs/cm以上，增加了无机盐用量，增加了水质污染程度，同时水电导率上升增加了故障时通过介质水漏电的风险。[0003]另一种技术路线是半浸没式，即设备罐体内设置内胆，加热电极插入内胆，内胆作为零位电极，加热电极与内胆之间为介质水，通过调整内胆中介质水水位，改变电极浸没介质水高度调整加热功率，控制热水出水温度。半浸没式是使用水泵将介质水泵入内胆，水位易形成波动，三个电极浸没部分不一致，造成三相负荷不平衡，严重时可能造成高压开关柜保护跳闸；同时水位波动也会造成负荷波动，影响电网品质；水位调节有滞后性，影响了功率调整速率；波动的水花也可能形成弧光放电，影响安全性能。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种可调电压电极式水加热设备，第一、降低设备总体造价，解决设备负荷调节稳定性，保证负荷调节速率；第二、提高设备安全性能；第三、减少设备体积；第四、减少作为电解质无机盐的用量，减少污染。[0005]本发明解决上述