一種動力熱管鍋爐傳熱系統的製作方法

2023-07-25 16:43:41

專利名稱：一種動力熱管鍋爐傳熱系統的製作方法
一種動力熱管鍋爐傳熱系統技術領域
本發明屬於熱交換領域，具體涉及一種動力熱管鍋爐傳熱系統。
背景技術：
導熱油爐是以煤、重油、輕油、可燃氣體及其它可燃材料為燃料，導熱油為熱載體， 利用循環油泵強制液相循環，將熱能輸送給用熱設備後，繼而返回重新加熱的直流式特種工業爐，導熱油，又稱導熱油爐或熱介質油，作為中間傳熱介質在工業換熱過程中的應用已有五十年以上的歷史。導熱油爐其原理是該爐是閉路循環，出油溫度和回油溫度只差20-30 度，也就是說只加熱20-30度的溫差就能達到使用溫度。導熱油與另一類高溫傳熱介質熔鹽相比，在操作溫度為400°C以上時，熔鹽較導熱油在傳熱介質的價格及使用壽命方面具有絕對的優勢，但在其它方面均處於明顯劣勢。導熱油一旦從導熱油爐供熱系統洩漏，由於自身溫度很高，又接觸火焰或接近火焰，就會被點燃或自燃，造成火災。另外，導熱油爐也會因導熱油帶水等原因，而發生爆炸事故。
熱穩定性導熱油在使用過程中由於加熱系統的局部過熱，易發生熱裂解反應，生成易揮發及較低閃點的低聚物，低聚物間發生聚合反應生成不熔不溶的高聚物，不僅阻礙油品的流動，降低形同的熱傳導效率，同時會造成管道局部過熱變形炸裂的可能。
氧化穩定性導熱油與溶解其中的空氣及熱載體系統填裝是殘留的空氣在受熱情況下發生氧化反應，生成有機酸及膠質物粘附輸油管，不僅影響傳熱介質的使用壽命，堵塞管路，同時易造成管路的酸性腐蝕，增加系統運行洩漏的風險。
避免導熱油的結焦導熱油在運行溫度超過最高使用溫度時，在導油管壁會出現結焦現象，隨著結焦層的增厚，導油管壁溫偏高又促使粘附結焦，不斷增厚的管壁溫度進一步提高，隨著管壁的不斷增厚傳熱性能惡化，隨時可能發生爆炸事故。發明內容
本發明的目的在於提供一種動力熱管鍋爐傳熱系統，來解決上述問題，使用以循環介質為水的動力熱管循環系統取代導熱油爐供熱系統，不僅能夠節約成本、提高傳熱介質的使用壽命，而且安全環保、熱傳遞效率高。
本發明解決技術問題採用如下技術方案一種動力熱管鍋爐傳熱系統，包括鍋爐燃燒室和動力熱管傳熱系統；所述動力熱管傳熱系統由受熱設備、供熱設備、循環泵、儲液罐、供熱總管和回流總管等幾個部分組成；所述受熱設備是一個熱交換器，位於鍋爐燃燒室的腔體內，鍋爐內的熱能通過與熱交換器中的冷水進行熱交換，從而加熱出高溫高壓蒸汽；所述供熱設備是熱交換器、反應釜、烘房等裝置，每個供熱設備與供熱總管之間連有一個閥門；所述受熱設備的蒸汽輸出端和各支路供熱設備的蒸汽輸入端通過供熱總管相連接；所述各支路供熱設備的冷凝液輸出端連接於回流總管；所述循環泵和儲液罐都位於回流總管上，與受熱設備的冷凝液輸入端相連接。
以上所述動力熱管傳熱系統的供熱設備是連接於供熱總管和回流總管之間的多個不同類型供熱設備的並聯，且每個供熱設備與與供熱總管之間連有一個閥門。
以上所述每個供熱設備與供熱總管之間連有一個閥門，此閥門是手動閥或者電動閥。
以上所述鍋爐燃燒室中的燃料是煤、燃氣或燃油等能源。
以上所述動力熱管傳熱系統內部循環的製冷工質是水。
以上所述動力熱管傳熱系統的循環泵選用能夠同時輸送氣體和液體的容積式氣液二相流循環泵。
本發明與現有技術相比，使用以循環介質為水的動力熱管循環系統取代導熱油爐供熱系統，不僅能夠節約成本、提高傳熱介質的使用壽命，而且安全環保、熱傳遞效率高，對於確保動力熱管鍋爐傳熱系統的使用壽命、降低能耗和長周期穩定運行發揮了很好的作用。


圖I為本發明動力熱管鍋爐傳熱系統的第一種方案工作流程圖。
圖2為本發明動力熱管鍋爐傳熱系統的第二種方案工作流程圖。
圖中(I)受熱設備；(2)供熱設備；(3)循環慄；(4)儲液； (5)閥門；(61) (65)管道埠；(7)回流總管；(8)供熱總管；(9)鍋爐燃燒室；(10)回氣孔；(11)回液裝置。
具體實施例方式下面通過實施例並結合附圖做進一步說明。
本實施例實現時涉及的系統裝置主體結構包括受熱設備(I)、供熱設備(2)、循環泵(3)、儲液罐(4)、閥門(5)、管道埠(61) (65)、回流總管(7)、供熱總管(8)、鍋爐燃燒室(9)、回氣孔(10)、回液裝置(11)以及連通需求的氣液輸送管。
實施例一如圖I所示本發明動力熱管鍋爐傳熱系統的第一種方案工作流程圖，包括受熱設備 (I)、供熱設備(2)、循環泵(3)、儲液罐(4)、閥門(5)、管道埠(61) (62)、回流總管(7)、 供熱總管(8)、鍋爐燃燒室(9)以及回氣孔(10);所述動力熱管傳熱系統的供熱設備(2)是連接於供熱總管(8)和回流總管(7)之間的多個不同類型供熱設備的並聯，且每個供熱設備(2)與供熱總管(8)之間連有一個閥門(5);所述受熱設備(I)的蒸汽輸出端和各支路閥門(5)的蒸汽輸入端通過供熱總管(8)相連接；所述各支路供熱設備(2)的冷凝液輸出端連接於回流總管(7);所述循環泵(3)和儲液罐(4)都位於回流總管上，與受熱設備(I)的冷凝液輸入端相連接；所述回氣孔(10)位於儲液罐(4)內液面的上部；此動力熱管鍋爐傳熱系統工作時，循環泵(3)從儲液罐(4)抽取大量液態製冷工質和通過回氣孔(10)的部分補充整個循環穩定的少量氣態製冷工質，送入受熱設備(I )，受熱設備(I)在鍋爐燃燒室(9) 內與高溫熱源接觸，液態工作介質在受熱設備(I)內受高溫熱源的加熱而蒸發為高溫高壓氣體，並吸收熱量，蒸發形成的氣體經閥門(5)被送至供熱設備(2)，供熱設備(2)與低溫熱源接觸，氣態工作介質在供熱設備(2)內冷凝，並放出熱量，冷凝液工作介質再進入儲液罐(4)中，其進行氣液分離，這樣就完成動力熱管鍋爐傳熱系統的工作循環過程。
實施例二 如圖2所示本發明動力熱管鍋爐傳熱系統的第二種方案工作流程圖，包括受熱設備 (I)、供熱設備(2)、循環泵(3)、儲液罐(4)、閥門(5)、管道埠(63) (65)、回流總管(7)、 供熱總管(8)、鍋爐燃燒室(9)以及回液裝置(11);所述動力熱管傳熱系統的供熱設備(2) 是連接於供熱總管(8)和回流總管(7)之間的多個不同類型供熱設備的並聯，且每個供熱設備(2)與供熱總管(8)之間連有一個閥門(5);所述受熱設備(I)的蒸汽輸出端和各支路閥門(5)的蒸汽輸入端通過供熱總管(8)相連接；所述各支路供熱設備(2)的冷凝液輸出端連接於回流總管(7);所述循環泵(3)位於回流總管上，與受熱設備(I)的冷凝液輸入端相連接；所述儲液罐(4)位於供熱總管(8)上，與受熱設備(I)的冷凝液輸出端相連接；所述受熱設備(I)的循環工質的輸出端(64)位於儲液罐(4)內的工作介質液面之上部，供熱設備(2)的總輸入端(63)位於儲液罐(4)內的工作介質液面之上部；回液裝置(11)的進液端接入儲液罐(4)中，其兩者接口(65)位於儲液罐(4)內工作介質液面之下部，此動力熱管鍋爐傳熱系統工作時，製冷工質在供熱設備(2 )中與低溫熱源接觸，氣態工作介質在供熱設備(2)內受低溫熱源的冷卻而冷凝為液體，並放出熱量，冷凝形成的液體工作介質在循環泵(3)的帶動下，它們從各支路的供熱設備(2)輸送到回流總管(7)，經循環泵(3)送入受熱設備(I)中，受熱設備(I)與高溫熱源接觸，液態工作介質在受熱設備(I)內受高溫熱源的加熱而蒸發為氣體，並吸收熱量，蒸發形成的氣體和部分沒有蒸發的液體中間介質在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們從受熱設備(I)經接口(64)流出進入儲液罐(4)中， 氣液二相流中間工作介質根據各自物理性質在儲液罐內分離，氣態中間介質通過接口(63) 進入到各支路的供熱設備(2)中進行下一次循環，液態中間介質通過回液裝置(11)從接口(65)輸出，這樣從回液裝置(11)輸出的液態中和從各支路的供熱設備(2)出來的液態中間介質匯合同時進入到受熱設備(I)中，這樣就完成了動力熱管鍋爐傳熱的循環過程。
權利要求
1.一種動力熱管鍋爐傳熱系統，其特徵在於，包括鍋爐燃燒室(9)和動力熱管傳熱系統；所述動力熱管傳熱系統由受熱設備(I)、供熱設備(2)、循環泵(3)、儲液罐(4)、閥門(5)、供熱總管(8)和回流總管(7)等幾個部分組成；所述受熱設備(I)是一個熱交換器，位於鍋爐燃燒室(9)的腔體內，鍋爐內的熱能通過與熱交換器(I)中的冷水進行熱交換，從而加熱出高溫高壓蒸汽；所述供熱設備(2)是熱交換器、反應釜、烘房等裝置，每個供熱設備與供熱總管(8)之間連有一個閥門(5);所述受熱設備(I)的蒸汽輸出端和各支路閥門(5)的蒸汽輸入端通過供熱總管(8)相連接；所述各支路供熱設備(2)的冷凝液輸出端連接於回流總管(7);所述循環泵(3)和儲液罐(4)都位於回流總管上，與受熱設備(I)的冷凝液輸入端相連接。
2.根據權利要求I所述的一種動力熱管鍋爐傳熱系統，其特徵在於，所述動力熱管傳熱系統的供熱設備(2)是連接於供熱總管(8)和回流總管(7)之間的多個不同類型供熱設備的並聯，且每個供熱設備(2)與供熱總管(8)之間連有一個閥門(5)。
3.根據權利要求I所述的一種動力熱管鍋爐傳熱系統，其特徵在於，所述每個供熱設備(2)與供熱總管(8)之間連有一個閥門(5)，此閥門(5)是手動閥或者電動閥。
4.根據權利要求I所述的一種動力熱管鍋爐傳熱系統，其特徵在於，所述鍋爐燃燒室(9)中的燃料是煤、燃氣或燃油等能源。
5.根據權利要求I所述的一種動力熱管鍋爐傳熱系統，其特徵在於，所述動力熱管傳熱系統內部循環的製冷工質是水。
6.根據權利要求I所述的一種動力熱管鍋爐傳熱系統，其特徵在於，所述動力熱管傳熱系統的循環泵(3)選用能夠同時輸送氣體和液體的容積式氣液二相流循環泵。
全文摘要
本發明提供了一種動力熱管鍋爐傳熱系統，包括鍋爐燃燒室和動力熱管傳熱系統；所述動力熱管傳熱系統由受熱設備、供熱設備、循環泵、儲液罐、供熱總管和回流總管等幾個部分組成；所述受熱設備是一個熱交換器，位於鍋爐燃燒室的腔體內，鍋爐內的熱能通過與熱交換器中的冷水進行熱交換，從而加熱出高溫高壓蒸汽，並將該熱蒸汽通過熱交換供工藝生產使用；所述此種動力熱管鍋爐傳熱系統可以做到熱能高效利用、傳熱效率高、又減少了汙染和人力資源，經濟實用。
文檔編號F22B31/08GK102980168SQ20121052622
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者祝長宇, 丁式平 申請人:北京德能恆信科技有限公司