CN101738094A - 一种高温设备用油冷却系统 - Google Patents
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Abstract
一种高温设备用油冷却系统，它包括：储油罐、油泵、换热系统、连接管道和测量控制系统，其中，冷却用介质为热载体油。所述的热载体油换热系统为列管换热器，列管换热器的进口与风机或空调机连接，列管换热器的另外进口接变热的热载体油，流出列管的低温热载体油进入储罐。本发明中使用热载体油(GB/T4016-83)，又称传热油、热导油或热煤油等，是一种热量传递介质，由于其具有加热均匀，调温控温准确，能在低蒸气压下吸收热量产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等优点。本系统省略了水处理系统和设备，提高了系统冷却效率，减少了设备和管线的维护工作量，具有更高的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温设备用油冷却系统，它是应用“热载体油”作为冷却介质的冷却系统。
背景技术
现有高温设备(各种高温锅炉和高温加热炉，高温加热炉包括电阻加热炉和感应加热炉等)一般使用循环冷却水作冷却介质，用水作冷却介质的优点是价格低廉，其不利之处主要有：(1)水会腐蚀设备材料，特别是腐蚀容易造成微小穿孔，冷却腔体一旦出现穿孔，冷却水泄漏，进入高温室，很容易引起爆炸或其他事故。使用化学防腐剂或物理防腐设备在一定程度上可以减缓腐蚀，但并不能完全消除腐蚀。(2)需要建设占地面积较大的冷水池和热水池，安装体积较大的冷却塔。水池和冷却塔的占地面积常常比高温设备本身的占地面积还要大很多倍。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温设备用油冷却系统，该系统与水冷却系统相比，具有更高的安全性和可靠性。
为实现这样的目的，本发明采用以下技术方案：
这种高温设备用油冷却系统，它包括：储油罐、油泵、换热系统、连接管道和测量控制系统，其中，冷却用介质为热载体油。
所述的热载体油换热系统为列管换热器，列管换热器的进口与风机或空调机连接，列管换热器的另外进口接热的热载体油，流出列管的低温热载体油进入储罐。
储油罐中储存一定体积的热载体油，作为冷却介质。储存罐中的热载体油通过油泵输送到高温设备，将高温设备产生的多余热量带走。为保证系统安全可靠运行，设置两台油泵，一旦其中一台油泵发生故障，另一台马上启动运行。
从高温设备的冷却系统中流出的热载体油进入换热系统，换热系统可以是由两个部分组成，一是换热器，二是冷却器。换热器可以采用不锈钢列管换热器或铜列管换热器。冷却器可以使用风机，一般情况下可以使用离心风机，风机产生的空气流流经列管，带走列管中热油的热量，使热油降温。也可以使用工业空调制冷，对列管中的热油进行冷却。流出列管的低温热油进入储罐。输送管道为工业上广泛使用的铸铁管或其它材质油管。测量控制系统包括温度传感器、压力传感器和相连接的信号转换、放大及控制仪器，这些仪表可采用成熟应用的仪表。
通过控制导热油流量和换热系统的制冷降温速度，对冷却效率和冷却速度进行快速调整。
本发明中使用热载体油(GB/T4016-83)，又称传热油、热导油或热煤油等，是一种热量传递介质，由于其具有加热均匀，调温控温准确，能在低蒸气压下吸收热量产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于各种场合，其用途和用量越来越多。
与水冷却系统相比，以热载体油作为传热介质的冷却系统具有以下优点：(1)不会对冷却系统设备和管路造成腐蚀，不会造成腐蚀穿孔，只要高温室材料本身不出现问题，冷却用的导热油就不会进入高温室，也就不会引发高温室爆炸或其他泄漏事故。提高了安全性和可靠性；
(2)在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。即可以大大降低高温冷却系统的操作压力和安全要求，提高了系统和设备的安全性和可靠性；
(3)可以在很宽的温度范围内满足不同温度冷却的工艺需求，或在同一个系统中用同一种热载体油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。可以降低系统和操作的复杂性；
(4)省略了水处理系统和设备，提高了系统冷却效率，减少了设备和管线的维护工作量；
(5)可以减少冷却系统的投资和运行操作费用，节水节能。
(6)水冷却系统需要使用化学防腐剂或物理防腐设备，热载体油冷却系统则不需要使用，提高了免维护功能；
(7)设备占地面积较小。
附图说明
图1是本发明提供的高温设备用油冷却系统示意图。
图2是本发明热载体油在冷却腔体中对高温设备进行冷却的示意图。
图3是本发明换热系统结构示意图。
图1中，1为高温设备，2为换热设备，3为储油罐，4为油泵，图2、图3中，5为列管换热器中的列管，6为设备的冷却腔体。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，热载体油冷却系统包括：储油罐3、油泵4、换热系统2、管道系统和测量控制系统，通过管道系统与高温设备1连接。储油罐3中储存一定体积的热载体油，作为冷却介质。储存罐3中的热载体油通过油泵4输送到高温设备1，将高温设备1中产生的多余热量带走。设置两台油泵，一旦其中一台油泵发生故障，另一台马上启动运行。从高温设备的冷却系统中流出的热载体油进入换热系统2，换热系统2由两个部分组成，一是换热器，二是冷却器。换热器采用不锈钢列管换热器。冷却器使用离心风机，风机产生的空气流流经列管，带走列管中热油的热量，使热油降温。流出列管的低温热油进入储罐。输送管道为工业上广泛使用的铸铁管。测量控制系统包括温度传感器、压力传感器和相应的信号转换、放大及控制仪器，通过控制导热油流量和换热系统的制冷降温速度，对冷却效率和冷却速度进行快速调整。
热载体油冷却腔体和高温室的结构示意图见图2。冷热载体油通过管道输入高温设备的冷却腔体，吸收高温设备产生的热量，变热的热载体油流出冷却腔体后进入换热器。
换热系统结构如图3所示，由换热器和输入输出管道组成。从高温设备冷却腔体流出的热载体油吸收热量后温度升高，输入换热器，流经列管，列管外为风机送来的冷却风或与工业空调相连接，列管内的热油在流经列管时与列管外的冷空气进行热交换，热油的温度降低，流出换热器的冷油泵入储油罐。换热器内的列管可使用薄壁铜管、铝管或不锈钢管制成，铜管的换热性能较好。
高温设备为感应加热炉，其功率为20kw。要求工作时炉壁外表面温度不高于30℃，维持感应加热炉炉壁表面温度不高于30℃时需从炉壁带走的热量为2kw，热载体油流量为50L/min，换热系统风机功率为2.5kw，开机运行24小时，测量感应加热炉表面平均温度为28℃。所选配的热载体油冷却装置可满足炉壁冷却要求，其占地面积仅为3m2，运行操作简便，投资比相应规模的水冷却装置减少50％。
实施例2
其它与实施例1相同，不同之处在于：换热器采用铜列管换热器。冷却器使用工业空调，空调制冷带走列管中热油的热量，使热油降温。输送管道为工业上广泛使用的塑料油管。
高温设备为电阻加热炉，其功率为15kw。要求工作时炉壁外表面温度不高于30℃，维持感应加热炉炉壁外表面温度不高于30℃时需从炉壁带走的热量为1.5kw，热载体油流量为35L/min，换热系统为工业空调，其功率为2kw，开机运行24小时，测量感应加热炉表面平均温度为29℃。所选配的热载体油冷却装置可满足炉壁冷却要求。其占地面积仅为2.5m2，运行操作简便，投资比相应规模的水冷却装置减少48％。
Claims (2)
1.一种高温设备用油冷却系统，其特征在于：它包括：储油罐、油泵、换热系统、连接管道和测量控制系统，其中，冷却用介质为热载体油。
2.根据权利要求1所述的一种高温设备用油冷却系统，其特征在于：所述的热载体油换热系统为列管换热器，列管换热器的进口与风机或空调机连接，列管换热器的另外进口接热的热载体油，流出列管的低温热载体油进入储罐。
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