本发明专利技术涉及一种用于加热流体(F)的装置，包括用于容纳所述流体(F)的至少一个导电管线(100)，以及至少一个电压源(2)，其被连接至所述至少一个管线(100)，其中所述至少一个电压源(2)被设计成在所述至少一个管线(100)中产生电流，所述电流加热所述至少一个管线(100)，从而加热流体(F)。根据本发明专利技术，所述至少一个电压源(2)具有M个外导线(L1、...、LM)，其中M为大于或等于2的自然数，并且其中，所述至少一个电压源(2)被设计成在所述外导线(L1、...、LM)处提供交流电压，其中，所述交流电压相对于彼此移相2π/M，并且其中，所述外导线(L1、...、LM)以形成星形电路的方式被导电连接至所述至少一个管线(100)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用三相电流加热管线内流体的装置及方法本专利技术涉及一种用于加热在至少一个管线中传导的流体的装置及用于加热流体的相应的方法。这一装置具有用于容纳流体的至少一个导电管线，以及连接至所述管线并被设计成在所述至少一个管线中产生电流的至少一个电能源，例如，电压源或电流源，所述电流对所述管线进行加热从而借助于由于所述至少一个管线的电阻而在管线中产生的焦耳热(Jouleanheat)对所述流体进行加热，其中焦耳热与该处转换的电功率及电流在其内流动的持续时间成比例。这一装置例如可从DE2362628C3获知。在当前情形中，流体被理解为指代气体和/或液体介质。除了上述其中管线由导电材料组成并使电流流经其本身的直接加热，此外，将加热组件(例如自限制加热条带、恒功率加热条带或矿物绝缘固定电阻加热电缆)连接至传导待加热流体的待加热的管线外侧以便加热流体也是已知的。在此情况下，具有加热条带的各管线通常与外部隔离以避免相对于周围空气的热损耗。借助于热传导或热辐射，热量现在可从加热电缆散发至管线，并从管线散发至位于其中或在其中流动的介质。在上述直接加热的情形中，提供至少一个绝缘构件尤为重要，出于冗余的原因，通常为两个绝缘构件，所述绝缘构件防止产生由电流直接加热的管线的平行电流路径。如果绝缘构件就其有效性而言被管线中的介质损坏，出于安全原因则需要断开直接加热。整体上所有设备部件的平行电流流动以不受控制的方式发生。热量产生于不可预测点处，在设备部件的不良电连接的情况下也可产生火花，这表现出相当大的安全风险，尤其是在处于爆炸风险的设备中。针对这一背景，本专利技术基于以下目标：提供用于加热流体的改进的装置及改进的方法，所述装置及方法尤其可减少传统上需要被提供的绝缘构件的数目，而不必承担平行电流的缺点带来的风险。这一目标通过具有权利要求1的特征的装置实现。本专利技术的有利构造尤其在相关的从属权利要求中限定。根据权利要求1，根据本专利技术提供用于容纳流体的多个导电管线以及多个电压源，其中，在每个情形中，一个电压源被分配给每个管线并连接至各管线，其中，所述各个电压源被设计成针对所述管线产生电流，加热各管线从而加热流体，其中，所述电压源具有M个外导线L1至LM，其中M为大于或等于2的自然数，并且其中，所述电压源被构造成在其外导线L1至LM处提供AC电压，其中，所述AC电压相对于彼此移相2π/M，并且其中外导线L1至LM以形成星形电路的方式导电连接至各管线100，其中，每个外导线经由各管线的至少一部分导电连接至所述星形电路的中性点。也可以形成具有单独中性点的多个星形电路。因此，例如，可针对每个管线形成单独的星形电路。原则上，本专利技术也可应用于单个管线，所述单个管线然后被分配有一个电压源。根据本专利技术的优选实施例，提供了电压源各自具有一个中性线，其中各个电压源被设计成在每个情形中在外导线和中性线(neutralconductor)之间提供AC电压，其中，所述AC电压相对于彼此移相2π/M。优选地，各中性线导电连接至所述中性点。这里，星形电路被理解为意指任何所期望数目的连接(M个连接，其中可能提供的中性线也可连接至所述中性点)在每个情形中通过一个电阻至共同点(被称为中性点)的互连。有利地，中性点在M(例如M＝3)个外导线的均匀负载的情形中不传导电流(在非均匀负载的情形中，仅电流间的差，或者在中性线与至少一个管线的中性点的高电阻连接的情形中，差分电压)，因而可省略在管线的进口及出口处的其它的传统绝缘构件。因此，优选地，至少一个管线或多个管线被构造成使得电流在中性点处彼此抵消。换言之，因此，所产生的导电连接(其各自包括至少一个管线的部分)优选地在至少一个电压源的各个外导线与中性点之间具有相同的欧姆电阻，因而各个电流在中性点处彼此抵消。关于操作接地，其通常在提供的中性线的情形(例如TN网络)中提供，以使电压源的中性点或N连接接地。在这一情形中例如可以低电阻直接地或否则以电感方式实施接地。在其中不存在中性线的三导线网络(three-conductornetwork)或IT网络的情形中，省略这一操作接地。在上述两种类型的网络中，根据本专利技术的星形电路的中性点或至少一个管线的中性点优选接地，尤其是直接接地。在电压源的中性点(N连接，Nconnection)直接接地，使用中性线的电源的情形(例如TN网络)中，也可根据本专利技术的变型实施例省略所述星形电路或至少一个管线的中性点的接地。所述至少一个管线或多个管线可为连续管线。然而，在适当的情况下，所述管线也可具有并非流体地彼此连接但在每个情形中待加热的流体可通过其中单独流动的多个区段。根据优选实施例，M＝3，即，使用三相交流电，其通常也称为三相电流。其为以已知方式由具有相同频率的三个单独的交流电流或AC电压组成的多相交流电：UL1＝U0cos(ωt)，UL2＝U0cos(ωt-120°)，UL3＝U0cos(ωt-240°)，其中，所述单独的交流电流或AC电压的相位角相对于彼此固定地偏移120°，即2π/3。AC电压相继地在每个情形中的周期的三分之一移位而暂时地达到其最大偏移。由相移角来描述所谓的外导线电压相对于彼此的暂时移位。所述三个导线(conductor)被称为外导线并通常缩写为L1、L2及L3。中性线由N表示。根据根据本专利技术的装置的又一优选实施方式，提供的至少一个管线或多个管线各自具有M个翼管(limb)(即，例如，在M＝3的情形中，第一翼管、第二翼管及第三翼管)，其中每各翼管具有第一端区段、第二端区段以及中心区段，所述中心区段以流体及导电方式将两个端区段彼此连接。优选地，各翼管的两个端区段被连接至中性点，即，在彼此连接的两个相邻翼管的各自的端区段处或两个端区段处提供到中性点的电接触。此外，优选地进行设置使得翼管的中心区段分别导电连接到至少一个电压源的被分配的外导线L1至LM(例如在M＝3的情形中，L1、L2或L3)，即在各自中心区段处提供了到被分配的外导线的电触点，其中，尤其是在三相电流(M＝3)的情形中，第一翼管的中心区段连接至L1外导线，第二翼管的中心区段连接至L2外导线，第三翼管的中心区段连接至L3外导线。每个外导线被唯一精确地分配给翼管的一个中心区段。所述至少一个管线优选地被配置为使得在M个翼管的情形中，第一翼管的第二端区段以流体及导电方式连接至第二翼管的第一端区段，并且(在M＞2的情形中)第二翼管的第二端区段以流体及导电方式连接至第三翼管的第一端区段。因此持续此连接直至到达最后一个(第M个)翼管。所述至少一个管线的M个翼管尤其是以使得在其中流动的流体可相继地流动穿过所述管线的方式彼此连接。此外，优选地，第一翼管的第一端区段形成用于将流体供给至所述至少一个管线的进口，其中第M翼管的第二端区段优选地形成用于允许流体从所述至少一个管线向外传送的出口。所述出口可流体连接至另一管线的进口。此外，所述至少一个管线的进口可流体连接至另一管线的出口(参考下文)。对于M＝3的情形，优选地，所述至少一个管线被配置成使得第一翼管的第二端区段以流体及导电方式连接至第二翼管的第一端区段，并且第二翼管的第二端区段以流体及导电方式连接至第三翼管的第一端区段，即，所述至少一个管线的三个翼管尤其是以使得在其中流动的流体可相继地流动穿过所述管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于加热流体的装置，包括‑用于容纳流体(F)的多个导电管线(100)，以及‑多个电压源(2)，其中在每个情形中一个电压源(2)被分配给每个管线(100)，所述电压源连接至各管线(100)，其中各个电压源(2)被设计成在所述各管线(100)中产生电流，所述电流加热所述各管线(100)从而加热流体(F)，‑其中，所述各个电压源(2)具有至少M个外导线(L1、...、LM)，其中M为大于或等于2的自然数，并且其中，所述各个电压源(2)被设计成在其外导线(L1、...、LM)处提供AC电压，其中各种AC电压相对于彼此移相2π/M，并且其中，所述各个电压源(2)的外导线(L1、...、LM)以形成星形电路的方式被导电连接至所述各管线(100)，其中每个外导线(L1、...、LM)经由所述各管线(100)的至少一部分被导电连接至所述星形电路的中性点(S)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 EP 14002193.21.一种用于加热流体的装置，包括-用于容纳流体(F)的多个导电管线(100)，以及-多个电压源(2)，其中在每个情形中一个电压源(2)被分配给每个管线(100)，所述电压源连接至各管线(100)，其中各个电压源(2)被设计成在所述各管线(100)中产生电流，所述电流加热所述各管线(100)从而加热流体(F)，-其中，所述各个电压源(2)具有至少M个外导线(L1、...、LM)，其中M为大于或等于2的自然数，并且其中，所述各个电压源(2)被设计成在其外导线(L1、...、LM)处提供AC电压，其中各种AC电压相对于彼此移相2π/M，并且其中，所述各个电压源(2)的外导线(L1、...、LM)以形成星形电路的方式被导电连接至所述各管线(100)，其中每个外导线(L1、...、LM)经由所述各管线(100)的至少一部分被导电连接至所述星形电路的中性点(S)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压源(2)各自具有中性线(N)，其中特别地，各中性线(N)被导电连接至中性点(S)。3.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，M等于3。4.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，管线(100)具有M个翼管(101)，其中每个翼管(101)具有第一端区段(101a)、第二端区段(101c)以及中心区段(101b)，所述中心区段(101b)以流体及导电方式将两个端区段(101a、101c)彼此连接。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，各翼管(101、102、103)的两个端区段(101a、101c，102a、102c，103a、103c)被导电连接至中性点(S)。6.根据权利要求4至5任一所述的装置，其特征在于，所述翼管(101、102、103)的中心连接(101b、102b、103b)分别被导电连接至所述各个电压源(2)的被分配的外导线(L1、L2、L3)。7.根据权利要求3或如引用权利要求3的权利要求4至6之一的装置，其特征在于，第一翼管(101)的第二端区段(101c)以流体及导电方式被连接至第二翼管(102)的第一端区段(102a)，尤其是整体形成在第一端区段上，并且第二翼管(102)的第二端区段(102c)以流体及导电方式被连接至第三翼管(103)的第一端区段(103a)，尤其是整体形成在第一端区段上，其中尤其是第一翼管(101)的第一端区段(101a)形成用于将流体(F)供给至各管线(100)中的进口(3)，并且其中尤其是第三翼管(103)的第二端区段(103c)形成用于允许流体(F)从各管线(100)向外传送的出口(4)。8.根据权利要求4至6任一所述的装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·埃德特，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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