一種高溫高壓試驗釜換熱裝置及應用的製作方法
2023-10-18 03:09:34 1
專利名稱：一種高溫高壓試驗釜換熱裝置及應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫高壓試驗釜換熱裝置及應用。
背景技術：
高溫高壓試驗釜是對產品進行模擬環境條件測試和試驗的裝置，廣泛應用於石油化工等行業，現有的高溫高壓試驗釜換熱裝置主要有以下兩種1、工頻感應加熱爐換熱裝置由於感應原理特性的影響，應用範圍受到了限制，只能自然降溫，並且效率低。2、天然氣鍋爐或電加熱油罐換熱裝置以水或導熱油為傳熱介質強制循環換熱， 此類裝置工藝、設備複雜，存在安全隱患，運行、管理成本高，汙染環境，由於傳熱介質限制， 溫度參數只能< 300°C。
發明內容
本發明的目的是提供一種採用電熱帶為加熱源，以空氣為傳熱介質構成的高溫高壓試驗釜換熱裝置，安全、環保、節能、高效、低成本的換熱裝置。本發明所述的高溫高壓試驗釜換熱裝置由保溫殼層、密封扶正法蘭、導流筒、可拆式電熱帶、加熱筒、高溫變頻風機和電動四通換向閥構成；保溫殼層底部通過下法蘭固定在基座上，密封扶正法蘭固定在保溫殼層上端部；試驗釜穿過密封扶正法蘭中心孔，上端由密封扶正法蘭固定，下端固定在裙座上，裙座固定在基座上；導流筒套在試驗釜外，試驗釜外壁與導流筒內壁在徑向形成傳熱空間，與接口管一起組成釜外傳熱通道；加熱筒套在導流筒外，加熱筒內壁與導流筒外壁形成加熱通道，導流筒上端與釜外傳熱通道相通；加熱筒上端面與扶正法蘭下端面密封聯接，其內壁固定連接可拆式電熱帶，下端面與下法蘭上端面密封聯接；密封式接口管與加熱筒4密封連接，形成了釜外加熱通道；接口管通過電動四通換向閥和出氣閥門連通，密封式接口管通過風壓調節閥門與高溫安全排氣閥和電動四通換向閥連通；電動四通換向閥與高溫變頻風機密封連通，高溫變頻風機通過進氣閥門與空氣乾燥過濾器連通；高溫變頻風機通過導向閥門與出氣閥門連通。電熱帶的加熱功率可調節；高溫變頻風機可調節循環的風量，電動四通換向閥還可改變循環風的方向，以調節試驗釜的溫度均勻性，提高傳熱效率。為了保證換熱系統的安全可靠性，在釜外加熱通道專門設計了高溫安全排氣閥。 為了保證換熱空氣品質，在進氣口設有空氣乾燥過濾器。循環系統還安裝了風壓調節閥門，用於關閉循環系統，安裝了出氣閥門、導向閥門和進氣閥門，用於加速降溫。特點直接在高溫高壓試驗釜(以下簡稱試驗釜)外設計密封式加熱筒和導流筒， 以實現對試驗釜內介質進行換熱；密封式加熱筒和導流筒下部，分別設計有兩個管路接口， 與高溫變頻風機和電動四通換向閥門及其它管件連接組合，形成釜外密封循環管路系統， 可實現試驗釜升溫、恆溫和降溫。
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發明的效果本發明電熱風換熱技術，與現用換熱技術相比，有以下優勢①空氣做介質，系統更安全。②綠色環保、零汙染、清潔衛生，極大改善工作環境。③電熱風換熱反應快，時間短，效率高，將節能35%。④加溫系統設備簡化，投資降低30%，維修簡便，運行可靠，成本低。
圖1高溫高壓試驗釜換熱裝置結構示意圖。其中1試驗釜、2密封扶正法蘭、3保溫殼層、4加熱筒、5可拆式電熱帶、6導流筒、 7裙座、8下法蘭、9基座、10接口管、11密封式接口管、12風壓調節閥門、13高溫安全排氣閥、14電動四通換向閥、15出氣閥門、16空氣乾燥過濾器、17進氣閥門、18導向閥門、19高溫變頻風機。
具體實施例方式本發明所述的高溫高壓試驗釜換熱裝置由保溫殼層3、密封扶正法蘭2、導流筒6、 可拆式電熱帶5、加熱筒4、高溫變頻風機19和電動四通換向閥14構成；保溫殼層3底部通過下法蘭8固定在基座9上，密封扶正法蘭2固定在保溫殼層3上端部；試驗釜1穿過密封扶正法蘭3中心孔，上端由密封扶正法蘭2固定，下端固定在裙座7上，裙座7固定在基座 9上；導流筒6套在試驗釜1外，試驗釜1外壁與導流筒6內壁在徑向形成傳熱空間，與接口管10 —起組成釜外傳熱通道；加熱筒4套在導流筒6外，加熱筒4內壁與導流筒6外壁形成加熱通道，導流筒6上端與釜外傳熱通道相通；加熱筒4上端面與扶正法蘭2下端面密封聯接，其內壁固定連接可拆式電熱帶5，下端面與下法蘭8上端面密封聯接；密封式接口管11與加熱筒4密封連接，形成了釜外加熱通道；接口管10通過電動四通換向閥14和出氣閥門15連通，密封式接口管11通過風壓調節閥門12與高溫安全排氣閥13和電動四通換向閥14連通；電動四通換向閥14與高溫變頻風機19密封連通，高溫變頻風機19通過進氣閥門17與空氣乾燥過濾器16連通；高溫變頻風機19通過導向閥門18與出氣閥門15 連通。工藝如下(1)、升溫工藝關閉出氣閥門15，進氣閥門17，打開風壓調節閥門12，導向閥門18，電動四通換向閥14，啟動高溫變頻風機19，此時風通過電動四通換向閥門14和風壓調節閥門12，從密封式接口管11進入釜外加熱通道，從接口管10流出的風進入電動四通換向閥14，再進入導向閥門18形成循環風；然後啟動電加熱器使加熱帶5加熱，調節高溫變頻風機19的風量和電加熱功率，直至達到設定溫度。根據換熱效率和溫度均勻性需要，還可啟動電動四通換向閥 14換向功能，改變釜外換熱空氣進出方向，可實現對試驗釜內從常溫 400°C升溫工藝。O)、恆溫工藝調節加熱帶5的功率及高溫變頻風機19的轉速，同時適量開啟進氣閥門17、出氣閥門15、啟動電動四通換向閥14，調節、控制換熱系統風的流速和溫度，實現試驗釜恆溫工
4藝。(3)、降溫工藝關斷電加熱器5，開啟出氣閥門15和進氣閥門17，關閉導向閥門18，同時加大高溫變頻風機19送風量，可加速降溫、實現試驗釜降溫工藝，還可根據實際工況，開發利用通過出氣閥門15的熱量，實現節能效果。
權利要求
1.一種高溫高壓試驗釜換熱裝置，由保溫殼層、密封扶正法蘭、導流筒、可拆式電熱帶、 加熱筒、高溫變頻風機和電動四通換向閥構成；其特徵在於保溫殼層底部通過下法蘭固定在基座上，密封扶正法蘭固定在保溫殼層上端部；試驗釜穿過密封扶正法蘭中心孔，上端由密封扶正法蘭固定，下端固定在裙座上，裙座固定在基座上；導流筒套在試驗釜外，試驗釜外壁與導流筒內壁在徑向形成傳熱空間，與接口管一起組成釜外傳熱通道；加熱筒套在導流筒外，加熱筒內壁與導流筒外壁形成加熱通道，導流筒上端與釜外傳熱通道相通；加熱筒上端面與扶正法蘭下端面密封聯接，其內壁固定連接可拆式電熱帶，下端面與下法蘭上端面密封聯接；密封式接口管與加熱筒4密封連接，形成了釜外加熱通道；接口管通過電動四通換向閥和出氣閥門連通，密封式接口管通過風壓調節閥門與高溫安全排氣閥和電動四通換向閥連通；電動四通換向閥與高溫變頻風機密封連通，高溫變頻風機通過進氣閥門與空氣乾燥過濾器連通；高溫變頻風機通過導向閥門與出氣閥門連通。
2.一種根據權利要求1所述的高溫高壓試驗釜換熱裝置的應用，其特徵在於工藝如下(1)、升溫工藝關閉出氣閥門15，進氣閥門17，打開風壓調節閥門12，導向閥門18，電動四通換向閥 14，啟動高溫變頻風機19，此時風通過電動四通換向閥門14和風壓調節閥門12，從密封式接口管11進入釜外加熱通道，從接口管10流出的風進入電動四通換向閥14，再進入導向閥門18形成循環風；然後啟動電加熱器使加熱帶5加熱，調節高溫變頻風機19的風量和電加熱功率，直至達到設定溫度。根據換熱效率和溫度均勻性需要，還可啟動電動四通換向閥 14換向功能，改變釜外換熱空氣進出方向，可實現對試驗釜內從常溫 400°C升溫工藝。O)、恆溫工藝調節加熱帶5的功率及高溫變頻風機19的轉速，同時適量開啟進氣閥門17、出氣閥門 15、啟動電動四通換向閥14，調節、控制換熱系統風的流速和溫度，實現試驗釜恆溫工藝。(3)、降溫工藝關斷電加熱器5，開啟出氣閥門15和進氣閥門17，關閉導向閥門18，同時加大高溫變頻風機19送風量，可加速降溫、實現試驗釜降溫工藝，可根據實際工況，開發利用通過出氣閥門15的熱量，實現節能效果。
全文摘要
本發明涉及一種高溫高壓試驗釜換熱裝置及應用；導流筒套在試驗釜外，試驗釜外壁與導流筒內壁在徑向形成傳熱空間，與接口管一起組成釜外傳熱通道；加熱筒套在導流筒外，加熱筒內壁與導流筒外壁形成加熱通道，導流筒上端與釜外傳熱通道相通；加熱筒內壁固定連接可拆式電熱帶；密封式接口管與加熱筒密封連接，形成了釜外加熱通道；接口管通過電動四通換向閥和出氣閥門連通，密封式接口管通過風壓調節閥門與高溫安全排氣閥和電動四通換向閥連通；電動四通換向閥與高溫變頻風機密封連通，高溫變頻風機通過進氣閥門與空氣乾燥過濾器連通；高溫變頻風機通過導向閥門與出氣閥門連通；設備簡化，投資低，維修簡便，運行可靠，成本低。
文檔編號B01J3/04GK102397766SQ201010275990
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者唐愛武, 孫鵬, 左國剛, 李儲龍, 李安宗, 王國平, 王鵬, 趙興東, 馬全良 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司