[其他]金屬外鎧裝的電阻加熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85109008
• 申請日: 1985-12-09
• 公開（公告）號: CN85109008A
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 威廉姆·克拉倫斯·福特
• 申請（專利權(quán)）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: H05B3/40
• 分類號: H05B3/40;E21B36/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 郁玉成

本發(fā)明涉及一種電阻加熱器，更具體地說，本發(fā)明涉及一種至少含有一個加熱元件的長形電阻加熱器，此加熱元件由絕緣材料包住的導電線心所組成。這種類型的加熱器能夠用來在高溫下，在高度腐蝕性的環(huán)境中長時間地工作。例如，這種加熱器能在超過約600℃的溫度下，長年用來加熱井孔的一部分。

本發(fā)明的目標是提供一種容易構(gòu)成，并且操作可靠的用于井中的長形電加熱裝置。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包含至少一個內(nèi)部金屬芯線的長形電阻加熱器，此芯線是一個加熱元件或至少包括一個加熱元件。此加熱元件由管狀金屬鎧裝包住的絕緣的導電線心所組成。所說的芯線被包入金屬外鎧裝內(nèi)，此外鎧裝基本上是連續(xù)密封的，并沿徑向向內(nèi)受到壓縮，直至在該外鎧裝和芯線之間產(chǎn)生金屬與金屬的接觸。

這里所用的詞語“芯線”包括導線、電纜、棒狀或管狀芯線。

以下將參照附圖對本發(fā)明作更詳細的解釋。

圖1是本發(fā)明的加熱器的一部分的縱向視圖。

圖2是這種加熱器的橫截面圖，其中一組包括加熱器電纜和其它芯線的金屬芯線被包在金屬外鎧裝內(nèi)。

圖3是本發(fā)明加熱器的帶有加熱元件線心部分的縱向視圖。

圖4示出了針對彎曲應力將本加熱器的一部分加強的一種方法。

圖5示出了裝配本發(fā)明的加熱器的方法，此加熱器有一串相串聯(lián)的加熱元件。

圖6示出了把本發(fā)明加熱器拉過旋鍛機而裝配該加熱器的方法。

本發(fā)明是（至少部分是）基于某種發(fā)現(xiàn)而提出的，即（特別是在地下井中工作的長形加熱器）本發(fā)明類型的加熱器特別易于構(gòu)成并可在許多場合下應用。向內(nèi)壓縮的密封外鎧裝提供了一種方便的方法來確保加熱元件耐滲漏、腐蝕之類的穩(wěn)定性。在以下一些場合下，本發(fā)明尤為有用：單個加熱元件不能用長度或直徑足夠大的線心和適當厚度、強度或金屬特性的鎧裝所制成;和/或加熱器需要以頭尾相連或并排放置并且串聯(lián)聯(lián)接的加熱元件;或多個加熱元件并聯(lián)地連接，并沿加熱器以不同的鄰距并排地放置，以便以最小的供電電壓和/或沿加熱器的不同位置等得到所希望的功率輸出或功率強度。

當要求在控制的制造條件下完成金屬連接操作（例如焊接、釬焊等），以形成在整個長度方向上基本上密封的金屬管或金屬鎧裝時，本發(fā)明尤其能顯示出其優(yōu)越性。

本發(fā)明的加熱器及其制造方式提供了一種比較方便的方法，來連接有著不同線心電阻率和/或不同橫截面積或形狀、或不同材料的加熱元件，以形成能沿其長度方向的不同部位以不同速率加熱的可卷繞的長形加熱器。

圖1示出了本發(fā)明的加熱器的中心部分。圖示的部分包括一組加熱元件，每個加熱元件都包括一條在金屬鎧裝3內(nèi)，并由固體（顆粒狀、薄層狀或整體的）耐熱絕緣材料2包住的導電線心1。通過焊接點4（和/或釬焊，或金屬連接器等）把加熱元件的導電線心接合在一起而使其相互之間串聯(lián)地電連接。

接上供電系統(tǒng)5，即對加熱元件供應電流。

加熱器線心1的相互連接部分1被耐熱固體絕緣材料6所包住。相互連接的加熱器線心和周圍的絕緣材料都包在金屬外鎧裝7內(nèi)，該外鎧裝7向內(nèi)受到壓縮而在外鎧裝的金屬表面和外鎧裝所包住的金屬芯線的金屬表面（例如加熱器元件鎧裝3）之間產(chǎn)生金屬與金屬的接觸（如在8處所示）。絕緣材料部分6最好以預成形的固體塊的形式在一開始時就安裝，當外鎧裝向內(nèi)受到壓縮時，此固體塊被已壓或填入線心1和外鎧裝之間的空間的顆粒塊狀物。外鎧裝的向內(nèi)壓縮可采取擠壓、拉伸等方式來達到。

圖2示出了本發(fā)明加熱器的橫截面，其中，在金屬外鎧裝（如外鎧裝7）內(nèi)包含了一組各種類型的金屬芯線。在所示的實施方案中，內(nèi)部芯線包括一對被金屬鎧裝（例如鎧裝3）所包住的加熱器電纜。一個內(nèi)部元件由被金屬鎧裝9所包住的熱偶電纜組成。一個內(nèi)部元件由包含比較大和高導電率的導電線心10的電源電纜所組成，該線心10被包在固體耐熱絕緣材料2和金屬鎧裝3a內(nèi)。其它內(nèi)部元件由金屬管11組成。管狀芯線，例如11，可用作“微井”，細長的記錄裝置，如熱電偶，可通過該微井，在加熱區(qū)內(nèi)移動;或可用作結(jié)構(gòu)元件，或可被一種結(jié)構(gòu)元件（比如導線或棍等）所替代或與之同時使用

如所指出的，金屬外鎧裝，例如外鎧裝7，向內(nèi)受到壓縮而在該外鎧裝與內(nèi)部金屬芯線的金屬表面之間產(chǎn)生金屬與金屬的接觸。如圖所示，在金屬外鎧裝包含中空或可變形的金屬芯線的地方，最好向內(nèi)壓縮至內(nèi)部芯線產(chǎn)生足夠的變形，以確保這些芯線的壁和外鎧裝的壁之間產(chǎn)生導熱效果良好的金屬與金屬的接觸，而又不會使這些元件變形到足以降低在其預定用途中的效果。