專利名稱：電加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體加熱領(lǐng)域，特別涉及一種用于加熱高溫、高壓、高危、高純流體介質(zhì)的輻射式螺旋管電加熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，在化工、熱電廠、新能源、礦山冶煉等領(lǐng)域都急需能加熱高溫、高壓、高危、高純流體介質(zhì)的加熱裝置。當(dāng)前用于該類工況的加熱器有法蘭集束式加熱器、鐘罩對(duì)流式加熱爐等，雖經(jīng)過(guò)不斷技術(shù)改進(jìn)，但還是存在使用壽命不長(zhǎng)，故障頻率高等問(wèn)題。例如在冷氫化工藝系統(tǒng)中，工藝介質(zhì)為易燃易爆的氫氣或者中度毒性的四氯化硅，需把介質(zhì)加熱到近600°C，壓力2 4MPa，所以加熱方式及設(shè)備是整個(gè)工藝流程的關(guān)鍵，不僅要保證把反應(yīng)氣體加熱到規(guī)定的溫度，還需要保證長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行表明，目前在用的加熱器都無(wú)法真正滿足使用要求。在某些化工及電子行業(yè)，不僅加熱溫度高，對(duì)工藝氣體的純度要求也很高，所以普通的電爐或者加熱器無(wú)法滿足高純氣體的加熱要求，市場(chǎng)急需即能保證加熱溫度，又能保證純度的加熱裝置。本專利申請(qǐng)的輻射式螺旋管電加熱裝置采用加熱元件通過(guò)輻射傳熱對(duì)爐內(nèi)螺旋管進(jìn)行加熱，傳導(dǎo)給螺旋管內(nèi)的流體工藝介質(zhì)，從而達(dá)到需要的出口溫度，采用這種加熱方式可以用于加熱高溫、高 壓、高危、高純的流體工藝介質(zhì)，達(dá)到安全防爆，降低能耗，保證介質(zhì)純度、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種能加熱高溫、高壓、高危、高純流體介質(zhì)、安全防爆、能耗低、使用壽命長(zhǎng)的電加熱裝置。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種電加熱裝置，其中包括若干臺(tái)串聯(lián)或者并聯(lián)的加熱爐，安放于下沉式基坑中，所述加熱爐包括爐筒和爐頂蓋，所述爐筒上安裝有測(cè)溫裝置與加熱元件，所述加熱元件加熱到以輻射為主的高溫，通過(guò)輻射傳熱給換熱管；所述加熱元件通過(guò)接線柱與電控柜連接，通過(guò)測(cè)溫裝置將溫度信號(hào)傳輸給電控柜，通過(guò)電控柜根據(jù)爐內(nèi)溫度變化對(duì)加熱元件功率進(jìn)行控制；爐內(nèi)包括換熱管，所述換熱管通過(guò)換熱管支撐固定于爐內(nèi)；所述加熱爐側(cè)壁設(shè)置換熱管進(jìn)口與換熱管出口，工藝介質(zhì)從換熱管進(jìn)口進(jìn)入，在爐內(nèi)被加熱后，從換熱管出口送出。所述換熱管進(jìn)出口采用可拆式HALF填料密封裝置進(jìn)行密封，不僅可吊出換熱管進(jìn)行檢修，又可起到良好的密封作用。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐筒外壁設(shè)置有真空夾套，通過(guò)真空泵抽真空，真空夾套可阻止熱量散發(fā)，節(jié)約能耗。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述電加熱爐內(nèi)壁設(shè)置有絕緣保溫層，絕緣保溫層可阻止熱量散發(fā)，節(jié)約能耗。[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述換熱管為螺旋形，這樣可有效擴(kuò)大受熱面積及受熱介質(zhì)的流動(dòng)距離。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐底部開(kāi)有惰性氣體進(jìn)口，爐體頂部開(kāi)有惰性氣體出口。爐腔內(nèi)通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，從底部進(jìn)口通入，從頂部出口放空，這樣即使換熱管內(nèi)工藝介質(zhì)有泄漏，也不會(huì)在爐內(nèi)造成燃燒或者爆炸。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述換熱管內(nèi)側(cè)設(shè)有加熱元件，加熱元件均勻分布為圓筒狀，所述換熱管通過(guò)支撐固定于爐底座上。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐頂部設(shè)有安全泄放閥，當(dāng)爐內(nèi)有泄漏導(dǎo)致壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)，安全泄放閥開(kāi)啟泄壓，通過(guò)較長(zhǎng)管道把高溫氣體冷卻下來(lái)，同時(shí)排放到遠(yuǎn)離裝置的區(qū)域，提高了裝置的安全性。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐頂部設(shè)有浮蓋，當(dāng)爐內(nèi)有泄漏導(dǎo)致壓力急劇上升時(shí)，浮蓋的頂蓋就會(huì)被托起泄壓，加大泄放量。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐底部設(shè)有高強(qiáng)度絕緣保溫層，不僅起到絕緣和保溫作用，還 能承受較高的壓力和重量。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐采用多臺(tái)串聯(lián)的方式連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體梯級(jí)加熱。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱爐采用多臺(tái)并聯(lián)的方式連接，可實(shí)現(xiàn)大流量介質(zhì)加熱。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述加熱裝置可置于下沉式基坑內(nèi)，不僅節(jié)約空間，即使發(fā)生事故，影響范圍也有限。本發(fā)明的原理，輻射式螺旋管電加熱裝置的加熱元件通電到較高溫度發(fā)熱后，主要通過(guò)輻射傳熱加熱螺旋管，工藝介質(zhì)在加熱螺旋管內(nèi)被加熱，根據(jù)溫度反饋情況對(duì)加熱功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明在爐頂與爐底分別開(kāi)有惰性氣體出口、惰性氣體進(jìn)口，工藝介質(zhì)從螺旋管進(jìn)口進(jìn)入，在爐內(nèi)被加熱后，從螺旋管出口送出，爐腔內(nèi)通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，這樣即使螺旋管內(nèi)工藝介質(zhì)有泄漏，也不會(huì)造成立刻燃燒或者爆炸，同時(shí)保護(hù)加熱元件不被氧化或還原，延長(zhǎng)加熱元件使用壽命。本發(fā)明的加熱元件溫度很高，傳熱以輻射為主，使?fàn)t內(nèi)的加熱更加均勻。加熱爐頂部的安全泄放閥、浮蓋的設(shè)計(jì)，使?fàn)t子具有多重安全防護(hù)能力。為了工藝介質(zhì)被加熱后達(dá)到反應(yīng)所需溫度，并提高加熱爐使用壽命，可采用多臺(tái)輻射式螺旋管電加熱裝置串聯(lián)、并聯(lián)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)大流量介質(zhì)的梯級(jí)加熱。本發(fā)明輻射式螺旋管電加熱裝置加熱均勻、節(jié)能防爆、穩(wěn)定可靠、降低能耗、能保證介質(zhì)純度、能有效延長(zhǎng)使用壽命。

圖1為本發(fā)明輻射式螺旋管電加熱裝置(下沉式基坑內(nèi))的剖視圖。圖2為本發(fā)明輻射式螺旋管電加熱裝置(下沉式基坑內(nèi))的俯視圖。圖3為本發(fā)明輻射式螺旋管電加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖。I」?fàn)t底座24由真空口3~:護(hù)筒 I
4-真空夾套5-測(cè) δι裝置6~^緣保|晶層 I
7-加熱元件8-螺旋管9-安全泄放閥
10-爐頂蓋11-浮蓋12-惰性氣體出口
+ 13-螺旋管支撐、4_可拆式HALF填料密封裝置15-接線柱
16-高 度絕綠保溫馬 17-高強(qiáng)耐火材料IB. 線口
19-惰性氣體進(jìn)口20-電控柜21-真空粟 I
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明輻射式螺旋管電加熱裝置做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明輻射式螺旋管電加熱裝置包括爐筒3，爐筒3外側(cè)設(shè)置有真空夾套4，內(nèi)側(cè)設(shè)置有絕緣保溫層6，阻止熱量散發(fā)，節(jié)約能耗；真空夾套4上有抽真空口 2，通過(guò)管道與真空泵21連接，通過(guò)真空泵21抽真空；絕緣保溫層6上安裝有加熱元件7，加熱元件7通過(guò)接線柱15與爐外電控柜20連接；爐筒3上安裝的測(cè)溫裝置5穿過(guò)絕緣保溫層6，伸入爐內(nèi)，用以檢測(cè)爐內(nèi)的溫度，檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳輸給爐外的電控柜20，電控柜20根據(jù)爐內(nèi)溫度變化對(duì)加熱元件7進(jìn)行功率控制。爐內(nèi)設(shè)置有螺旋管8，并通過(guò)螺旋管支撐13放置在爐底座I上，工藝介質(zhì)從爐筒3側(cè)面螺旋管進(jìn)入，在爐內(nèi)被加熱后，從爐筒3側(cè)面螺旋管出口送出。螺旋管進(jìn)出口通過(guò)可拆式HALF填料密封裝置14進(jìn)行密封，爐底座I設(shè)有高強(qiáng)度絕緣保溫層16 ;爐底座I設(shè)惰性氣體進(jìn)口 19，爐頂蓋10·設(shè)惰性氣體出口 12，爐內(nèi)通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。爐頂蓋10設(shè)置有安全泄放閥9，當(dāng)爐內(nèi)有泄漏導(dǎo)致壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)，安全泄放閥9開(kāi)啟泄壓，通過(guò)較長(zhǎng)管道把高溫氣體冷卻下來(lái)，同時(shí)排放到遠(yuǎn)離裝置的區(qū)域，提高了裝置的安全性。爐頂蓋10設(shè)置有浮蓋11，當(dāng)爐內(nèi)有大量泄漏導(dǎo)致壓力急劇上升時(shí)，浮蓋的頂蓋就會(huì)被托起泄壓，加大泄放量。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，輻射式螺旋管電加熱裝置的加熱元件7通電發(fā)熱后，通過(guò)輻射傳熱，加熱螺旋管8，工藝介質(zhì)在爐內(nèi)螺旋管8內(nèi)被加熱，當(dāng)螺旋管8出口溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，力口熱元件7就會(huì)調(diào)整加熱功率，直到爐內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度。為了工藝介質(zhì)被加熱后達(dá)到反應(yīng)所需溫度，并提高加熱裝置使用壽命，可采用多臺(tái)輻射式螺旋管電加熱裝置串聯(lián)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體梯級(jí)加熱，如遇到大流量介質(zhì)加熱要求，可采用并聯(lián)方式。加熱裝置可置于下沉式基坑內(nèi)，不僅節(jié)約空間，即使發(fā)生事故，影響范圍也有限。
權(quán)利要求1.電加熱裝置，由電加熱爐組成，所述電加熱爐包括爐筒、爐頂蓋、爐底座、加熱元件以及換熱管，所述換熱管，通過(guò)支撐固定于爐底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐筒外壁設(shè)置有真空夾套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐筒內(nèi)壁設(shè)置有絕緣保溫層，所述絕熱保溫層上安裝所述加熱元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述電加熱爐安放于下沉式基坑中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐底座開(kāi)有惰性氣體進(jìn)口，爐頂蓋開(kāi)有惰性氣體出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐筒側(cè)壁設(shè)置有螺旋管進(jìn)口與螺旋管出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電加熱裝置，其特征在于:所述螺栓管進(jìn)出口采用可拆式HALF填料密封裝置進(jìn)行密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐頂蓋設(shè)有安全泄放閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐頂蓋設(shè)有浮蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐底座設(shè)有高強(qiáng)度絕緣保溫層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述加熱元件通過(guò)接線柱與電控柜電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電加熱裝置，其特征在于:所述爐筒上安裝有測(cè)溫裝置，所述測(cè)溫裝置與電控柜連接，并穿過(guò)爐筒深入爐內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述換熱管為螺旋形。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述加熱爐多個(gè)串聯(lián)，數(shù)量不少于3臺(tái)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述加熱爐多個(gè)并聯(lián)，數(shù)量為偶數(shù)，且為對(duì)等設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱裝置，其特征在于:所述加熱爐串聯(lián)后多組并聯(lián)設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型提供的電加熱裝置，由若干臺(tái)輻射式加熱爐串聯(lián)或者并聯(lián)組成，安放在下沉式基坑中，加熱爐包括爐筒、爐頂蓋、爐底座等，爐筒外側(cè)有真空夾套，內(nèi)側(cè)有絕緣保溫層，絕熱保溫層上安裝有加熱元件，所述加熱元件通過(guò)接線柱與電控柜連接，爐筒壁安裝有測(cè)溫裝置；爐內(nèi)有螺旋管，所述螺旋管進(jìn)出口設(shè)置于爐筒側(cè)面，通過(guò)支撐固定于爐內(nèi)；所述螺旋管進(jìn)出口通過(guò)可拆式HALF填料密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封；所述加熱元件主要以輻射傳熱把能量傳遞給螺旋管，工藝介質(zhì)從螺旋管進(jìn)口進(jìn)入，在爐內(nèi)被加熱后，從螺旋管出口送出。本裝置有惰性氣體保護(hù)、安全泄放閥、浮蓋等多重安全防爆設(shè)計(jì)，能加熱高溫、高壓、高危、高純流體工藝介質(zhì)，能耗低、壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F24H9/00GK203100158SQ20132007214
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者曾炟, 黃小華, 顧宏揚(yáng), 劉松, 朱瑜俊 申請(qǐng)人:上海森松新能源設(shè)備有限公司