CN102878676A - 一种蒸汽导热油加热装置及其加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蒸汽导热油加热装置及其加热方法，属于导热油加热技术领域。包括罐体，以及安装在罐体内的若干个导热油管、若干个电辅热加热器、若干个支撑板、若干个隔板、汽室底板和汽室顶板等，导热油在循环油泵的作用下，进入罐体，经过罐体汽室内蒸汽的加热，再进入加热室，接着再经过汽室到达出油室，经过蒸汽和电辅热加热器加热后的导热油通过出油管，汇集到与出油管相连的导热油出油集箱。用蒸汽替代传统燃料，不仅可以使导热油管加热更充分更安全，且节能环保，此外，采用电辅热加热器对导热油进行预热，可以使导热油快速达到设定的出油温度，而且当进汽管蒸汽温度不足时，可以及时开启电辅热加热器进行弥补。

Description

一种蒸汽导热油加热装置及其加热方法

技术领域

本发明涉及一种导热油加热装置及其加热方法，特别是涉及一种蒸汽导热油加热装置及其加热方法。

背景技术

导热油，又称有机热载体或热介质油，作为中间传热介质在工业换热过程中的应用已有五十年以上的历史，具有低压高温、放热稳定、传热效果好、可持续循环使用等优点，被印染、化纤、石化、化工等企业广泛采用。导热油锅炉是以煤、重油、轻油、可燃气体或其他可燃材料为燃料，导热油为热载体，利用循环油泵强制液相循环，将热能输送给用热设备后，继而返回重新加热的直流式特种工业炉。随着工业生产的发展和科学技术的进步，导热油加热装置得到了不断的发展和应用。

但是目前市场上的导热油锅炉普遍存在如下缺陷：

1.      因为导热油锅炉多是采用可燃材料直接对导热油进行加热，加热时燃料颗粒对导热油管换热时易产生磨擦，使导热油管磨损而泄漏，导热油管长期高温加热，容易使导热油杂质沉积，一方面使循环阻力增加，循环流速降低进而影响循环量限制锅炉出力，另一方面杂质沉积过久造成结垢而产生热阻降低锅炉效率，导热油管热阻的增加会使管壁的温度急剧升高而超过碳钢的允许温度，而产生碳元素的球化进而游离石墨析出，造成渗油爆管等事故。

2.      采用煤、重油、轻油、可燃气体或其他可燃材料对导热油进行加热，需要消耗大量燃料，成本较高。如一台500万大卡发热量导热油加热装置，以每小时耗煤1.3吨，一年运行330天计，每吨煤的平均价格为880元计算：1.3吨×24小时×330天×880元=9060480元/年，加上电费维护费用及其他一些费用一年成本达一千万左右。并且燃料产生的有害气体会造成严重的大气污染，给生态环境带来一定负担。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种蒸汽导热油加热装置及其加热方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全可靠、环保且低成本的蒸汽导热油加热装置及其加热方法。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种蒸汽导热油加热装置，包括罐体，以及安装在罐体内的若干个导热油管、若干个电辅热加热器、若干个支撑板、若干个隔板、汽室底板和汽室顶板等，其中，汽室底板和汽室顶板均设有若干个通孔，所述加热器罐体从下而上依次被汽室底板和汽室顶板分为第一油室、汽室和第二油室，导热油管分别沿罐体竖直方向均匀地排列在汽室中，所述导热油管底部和顶部分别固定在汽室底板和汽室顶板的通孔内，并通过设置在罐体内壁上的支撑板进行支撑和固定；所述导热油管分别通过汽室底板和汽室顶板上的通孔与第一油室和第二油室相连通；第一油室内设置有若干块隔板，将第一油室分隔为进油室、出油室以及1个或1个以上的中转油室；第二油室内也设置有多块隔板，将第二油室分隔为2个或2个以上的加热室，其中每个加热室内都设置有电辅热加热器；导热油进油管和出油管分别与进油室和出油室相连；蒸汽进汽管连接在汽室的下端，蒸汽出汽管连接在汽室的上端。

所述导热油加热装置汽室内设置有3-5块支撑板，等间距交错固定在汽室内壁，使蒸汽在汽室内呈曲线形流动，减缓蒸汽流动的速度，增长蒸汽流程，使导热油管受热更充分更均匀。

上述支撑板呈D形，由圆弧段和直线段组成，其中圆弧段的圆弧直径与罐体内径大小一致，所述支撑板上设置有若干个可供导热油管穿过的通孔。

第一油室设有2-4块隔板，所述隔板固定焊接在第一油室内，将第一油室分割为相互独立的进油室、出油室以及中转油室。

第二油室设有1-3块隔板，所述隔板固定焊接在第二油室内，将第一油室分割为相互独立的2-4个加热室。

上述导热油管直径为20-40mm，其底部和顶部分别通过焊接或胀接固定在汽室底板和汽室顶板的通孔内。

所述罐体汽室下端的罐壁上还设置有一疏水管和疏水管阀门，当导热油管的油温较低时，汽室内的蒸汽与导热油管热交换时产生的凝结水会通过疏水管排除罐体。

所述罐体汽室上端的罐壁上还设置有一汽室压力表，用于检测汽室内的压力状态。

所述蒸汽进汽管连接在靠近出油室的汽室罐壁上，这样可以使出油管内的导热油最末端与蒸汽进汽管的高温段热交换，以减小导热油与进汽温度的端差。在进汽管上设有阀门，阀门与罐体之间的进汽管上还设有一温度计和一压力计，用于检测进汽管的温度、压力以及调整进汽量。

所述出汽管上设有阀门，阀门与罐体之间的出汽管上也设有一温度计和一压力计，用于检测出汽管的温度和压力。

所述进油管另一端连接导热油进油集箱，进油管从上而下依次设有进油管阀门和循环油泵。

所述出油管另一端连接导热油出油集箱，出油管从上而下依次设有油温计和出油管阀门。

所述电辅热加热器水平或垂直设置在各个加热室内，电辅热加热器输出功率为300-5000KW。

一种蒸汽导热油加热方法，包括如下步骤：

1)        先打开进油管阀门和出油管阀门，并开启设置在进油管上的循环油泵，在循环油泵的作用下，导热油进油集箱内的导热油进入进油室，接着通过与进油室相连通的导热油管进入汽室和加热室，然后再经过汽室到达中转油室，接着再经过汽室到达另一个加热室，如此循环，最后再从汽室流入出油室，通过出油管进入导热油出油集箱；同时，开启电辅热加热器，对导热油进行加热，因为在蒸汽导热油加热装置刚开始工作时，蒸汽未排入汽室，汽室内的导热油管温度较低，可以先通过电辅热加热器对导热油进行预热，并根据导热油出油温度的提升调节电辅热加热器的输出功率直至停用电辅热系统。

2)        待导热油正常循环后，先打开蒸汽管旁路阀，再微开蒸汽出汽管阀门，使少量蒸汽从出汽管进入汽室，对导热油管进行缓慢地逆向加热，以防止进汽过大，使导热油管冷热膨胀不均匀、热应力过大，从而导致导热油管焊口裂开或胀口松开产生漏油。

3)        接着，打开疏水管阀门，将汽室内的凝结水通过疏水管排出汽室。

4)        检查蒸汽室压力表，当压力表缓慢上升时，继续缓慢打开蒸汽出汽管阀门，使蒸汽从出汽管进入汽室再从疏水管排出。

5)        检查出油管上的油温计，当油温计缓慢平稳地上升时，逐渐开大蒸汽出汽管阀门，检查疏水管排汽情况，当疏水量逐渐减少，转而变成冒白汽，直至冒白汽逐渐变成排过热蒸汽时，开启蒸汽进汽管阀门，关闭疏水管阀门。当完全打开蒸汽进汽管阀门后，再完全打开蒸汽出汽管阀门，再关闭蒸汽管旁路阀，此时全部蒸汽都经蒸汽室与导热油管换热后再给下游用户用。

用蒸汽替代煤、重油、轻油、可燃气体等传统燃料，不仅可以使导热油管加热更充分更安全，且节能环保，此外，采用电辅热加热器对导热油进行预热，可以使导热油快速达到设定的出油温度，而且当进汽管蒸汽温度不足时，可以及时开启电辅热加热器对导热油进行弥补加热。

在以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1 为本发明的蒸汽导热油加热装置安装示意图；

图2为图1的蒸汽导热油加热装置罐体剖面图；

图3为实施例1的蒸汽导热油加热装置结构示意图；

图4为实施例2的蒸汽导热油加热装置结构示意图。

罐体1；第一油室11；进油室111；出油室112；第一中转油室113；第二中转油室114；汽室12；疏水管121；疏水管阀门122；汽室压力表123；第二油室13；电辅热加热器131；第一加热室132；第二加热室133；第三加热室134；

导热油管2；支撑板3；隔板4；汽室底板5；汽室顶板6；

进油管7：进油管阀门71；循环油泵72；导热油进油集箱73；进油集箱油温计74；旁路阀75；

出油管8；出油管阀门81；导热油出油集箱82；油温计83；定型机84；出油集箱油温计85；出油集箱压力计86；

蒸汽进汽管9；进汽管阀门91；温度计92；压力计93；旁路阀94；

蒸汽出汽管10；进汽管阀门101；温度计102；压力计103。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种蒸汽导热油加热装置，供定型机加热使用，包括罐体1，及其安装在罐体1内的若干个导热油管2、2个电辅热加热器131、3个支撑板3、3个隔板4、汽室底板5和汽室顶板6等，其中，汽室底板5和汽室顶板6均设有若干个通孔，所述加热器罐体1从下而上依次被汽室底板5和汽室顶板6分为第一油室11、汽室12和第二油室13，导热油管2分别沿罐体1竖直方向均匀地排列在汽室12中，所述导热油管2底部和顶部分别焊接固定在汽室底板5和汽室顶板6的通孔内，并通过设置在罐体1内壁上的支撑板3进行支撑和固定；所述导热油管2分别通过汽室底板5和汽室顶板6上的通孔与第一油室11和第二油室13相连通；第一油室11内设置有2个隔板4，将第一油室分隔为进油室111、出油室112以及第一中转油室113；第二油室13内设置有1个隔板4，将第二油室13均分为两个加热室：第一加热室132和第二加热室133，其中两个加热室内都设置有电辅热加热器131；导热油进油管7和出油管8分别连接在进油室111和出油室112；蒸汽进汽管9连接在汽室的下端，蒸汽出汽管10连接在汽室的上端。

在本实施例中，所述支撑板3呈D形，由圆弧段和直线段组成，其中圆弧段的圆弧直径与罐体内径大小一致，固定焊接在汽室内壁上，所述支撑板3上还设置有若干个可供导热油管2穿过的通孔； 

上述3个支撑板3等间距交错固定在汽室12内壁，使蒸汽在汽室12内呈曲线形流动，减缓蒸汽流动的速度，增长蒸汽流程。支撑板3越多，导热油管2固定支撑效果越好，并且可以延长蒸汽在汽室12内的流程，使导热油管2受热更充分，更均匀。

上述导热油管2的直径和数量根据实际需求而定，本实施例选择导热管直径为20mm，数量为5680根。

所述电辅热加热器131水平设置在第一加热室132和第二加热室133内。电辅热加热器131的功率也根据导热油循环油量而定，本实施例选择输出功率300-5000kw电辅热加热器131，所述电辅热加热器131可以直接在市场购买所得，如无锡恒业电热电器有限公司生产的型号为PGZ-1000，在使用时根据油量、汽量的大小或油温、汽温的高低来调节电辅热加热器131的加热功率。当需要提供较大的加热量时，则提高电辅热加热器131的输出功率，当导热油不需要太大加热量时，则降低电辅热加热器131的输出功率。

所述罐体1汽室12下端的罐壁上还设置有一疏水管121和疏水管阀门122，当导热油管2的油温较低时，汽室12内的蒸汽与导热油管2热交换时会产生凝结水，然后通过疏水管121排出罐体1。

所述罐体1汽室12上端的罐壁上还设置有一汽室压力表123，用于检测汽室内的压力状态。

所述蒸汽进汽管9连接在靠近出油室112的汽室12罐壁上，这样可以使出油管8内的导热油最末端与蒸汽进汽管9的高温段热交换，以减小导热油与进汽温度的端差。在进汽管9上设有阀门91，阀门91与罐体1之间的进汽管9上还设有一温度计92和一压力计93，用于检测进汽管9的温度、压力以及调整进汽量。

所述出汽管10上设有阀门101，阀门101与罐体1之间的出汽管10上也设有一温度计102和一压力计103，用于检测出汽管10的温度和压力。

导热油进油集箱73一端连接定型机84出油口，一端连接进油管7，在进油管7上从上而下依次设有进油管阀门71和循环油泵72。

导热油出油集箱82一端连接定型机84的进油口，另一端连接出油管8，在出油管8上从上而下依次设有油温计83、出油管阀门81。导热油出油集箱82上还设有一油温计85和压力计86，用于检测导热油出油集箱82的油温和压力。

一种蒸汽导热油加热方法，包括如下步骤：

1)        先打开进油管阀门71和出油管阀门81，并开启设置在进油管7上的循环油泵72，在循环油泵72的作用下，导热油进油集箱73内的导热油进入进油室111，接着通过与进油室111相连通的导热油管2进入汽室12和第一加热室132，经过第一加热室132的导热油再经过汽室12到达中转油室113，然后再经过汽室12到达第二加热室133，接着再经过汽室12到达出油室112，最后通过出油管8进入导热油出油集箱82；同时，开启电辅热加热器131，对导热油进行加热，因为在蒸汽导热油加热装置刚开始工作时，蒸汽未排入汽室12，汽室12内的导热油管2温度较低，可以先通过电辅热加热器131对导热油进行预热，并根据导热油出油温度的提升调节电辅热加热器131的输出功率直至停用电辅热加热器131。

2)        待导热油正常循环后，先打开蒸汽管旁路阀94，再微开蒸汽出汽管阀门101，使少量蒸汽从出汽管10进入汽室12，对导热油管2进行缓慢地逆向加热，以防止进汽过大，使导热油管2冷热膨胀不均匀、热应力过大，从而导致导热油管2焊口裂开或胀口松开产生漏油。

3)        接着，打开疏水管阀门122，将汽室12内的凝结水通过疏水管121排出汽室12。

4)        检查蒸汽室压力表123，当压力表123缓慢上升时，继续缓慢打开蒸汽出汽管阀门101，使蒸汽从出汽管10进入汽室12再从疏水管121排出。

5)        检查出油管8上的油温计83，当油温计83缓慢平稳地上升时，逐渐开大蒸汽出汽管阀门101，检查疏水管121排汽情况，当疏水量逐渐减少，转而变成冒白汽，直至冒白汽逐渐变成排过热蒸汽时，开启蒸汽进汽管阀门91，关闭疏水管阀门122。当完全打开进汽管阀门91后，再完全打开出汽管阀门101，再关闭蒸汽管旁路阀94，此时全部蒸汽在汽室12内流经各支撑板3对导热油进行充分加热后再给下游用户用。

出油管8将经过蒸汽加热后的导热油汇集到导热油出油集箱82，然后输送给各台定型机84。在出油室112和出油阀门81之间的出油管8上还设有油温计83，用于检测调整出油管8的导热油温度。在导热油进油集箱73上也设有油温计74，用于检测进油管7的导热油温度。蒸汽进汽管9和出汽管10设置的温度计92和温度计102用于检测蒸汽的进出口温度。压力计93和压力计103用于检测蒸汽进出口的压力。

此外，在加热器的进油管7和出油管8之间设有旁路阀75，用以在运行工况发生变化时及时调整以满足生产需要。

以一台500万大卡发热量锅炉循环油量300m3/小时、进油温度230℃、出油温度250℃设计的导热油加热装置，所需要的总热量为；

据热量表达式：Ｑ＝Cｍ△ｔ

Ｑ——表示总吸收的热量，单位为kj/kg；　　

Ｃ——表示导热油的比热容，在本实例中，导热油比热容为2.8kJ/(kg·℃）；

ｍ——表示导热油的质量，单位为kg；

△ｔ——表示提高的温度，单位为℃；　

导热油的密度：0.85kg/m3。

300m3/小时×2.8 kJ/(kg·℃）×20℃×1000×0.85=14280000KJ 

要加热循环油量为300m3/小时的导热油所需14280000KJ的热量才能满足系统循环生产需求。而电厂的日常供热低品位蒸汽0.8Mpa、265℃的热量为2981KJ/Kg(据焓熵表查得)，因导热油的进油温度为230℃故蒸汽在导热油加热装置中只能释放出一部份热量，通过热平衡计算放热后蒸汽压力不变、温度降为240℃（据焓熵表查得）其热量为2927KJ/Kg，

据上得出1吨蒸汽在导热油加热装置内可放出热量为：

2981KJ/Kg-2927KJ/kg×1000=54000KJ

根据电厂的蒸汽可利用量为300吨/小时计算，加热循环油量300m3/小时的导热油所需的蒸汽量为：

14280000KJ ÷54000kj=264.4吨/小时；300吨蒸汽的热量＞300m3/小时导热油提高5℃所需的热量，即利用热电厂265吨/小时的蒸汽量流过这个导热油加热装置后所释放出的热量完全能满足整个系统循环生产需要。而经过导热油加热装置热利用后的蒸汽虽然在品位上稍有所下降但仍不影响下游用户的正常使用，对热电厂来说其损失也微乎其乎。循环油量300m3/小时蒸汽加电辅热导热油加热装置设计换热面积为2500㎡的一个压力容器，导热油管直径设计直径为20mm、共计5680根导热油换热管，并配置功率为3000KW两组电辅热加热器元件。当换热器蒸汽量不足或蒸汽温度偏低时达不到导热油所需的温度时投用电辅热加热器。例如：当加热循环量300m3/小时的导热油量相对应蒸汽量的蒸汽温度偏低5℃时，其蒸汽加热后的导热油温度也相应降低了5℃，此时可能就不能满足生产需求，据系统设定要求投用电辅热系统。提高5℃油温电辅热系统所需消耗的电能为：

一度电的热量为：1kw·h = 3600 kj ，每千克导热油提高1度油温所需的热量为 2.8 kj 。加热300m3/小时的导热油所需的热量 2.8 kj× 300m3/h×1000×0.85kg/m3=714000 kj，要提高5℃油温所需的热量为，714000 kj×5℃=3570000 kj，提高5℃所需消耗的电能为，3570000 kj÷3600 kj=991.6kw·h

本实施例所述的蒸汽导热油加热装置用蒸汽与电辅热系统就能代替一台相当于500万大卡发热量的燃煤锅炉，其能耗成本大大降低。

实施例2

如图1、图2和图4所示，一种蒸汽导热油加热装置，供定型机加热使用，包括罐体1，及其安装在罐体1内的若干个导热油管2、3个电辅热加热器131、5个支撑板3、5个隔板4、汽室底板5和汽室顶板6等，其中，汽室底板5和汽室顶板6均设有复数个通孔，所述加热器罐体1从下而上依次被汽室底板5和汽室顶板6分为第一油室11、汽室12和第二油室13，导热油管2分别沿罐体1竖直方向均匀地排列在汽室12中，所述导热油管2底部和顶部分别胀接固定在汽室底板5和汽室顶板6的通孔内，并通过设置在罐体1内壁上的支撑板3进行支撑和固定；所述导热油管2分别通过汽室底板5和汽室顶板6上的通孔与第一油室11和第二油室13相连通；第一油室11内设置有3个隔板4，将第一油室分隔为进油室111、出油室112以及第一中转油室113和第二中转油室114；第二油室13内设置有2个隔板4，将第二油室13均分为3个加热室：第一加热室132、第二加热室133和第三加热室134，其中3个加热室内都设置有电辅热加热装131；导热油进油管7和出油管8分别连接在进油室111和出油室112；蒸汽进汽管9连接在汽室的下端，蒸汽出汽管10连接在汽室的上端。

在本实施例中，所述支撑板3呈D形，由圆弧段和直线段组成，其中圆弧段的圆弧直径与罐体内径大小一致，固定焊接在汽室内壁上，所述支撑板3上还设置有若干个可供导热油穿过的通孔； 

上述5个支撑板3等间距交错固定在汽室内壁，使蒸汽在汽室内呈曲线形流动，减缓蒸汽流动的速度，增长蒸汽流程。支撑板3越多，导热油管2固定支撑效果越好，而且可以延长蒸汽在汽室12内的流程，使导热油管2受热更充分，更均匀。

上述导热油管2的直径和数量根据实际需求而定，本实施例选择导热管直径为30mm，数量为7800根。

所述电辅热加热器131垂直设置在第一加热室132和第二加热室133内和第三加热室134。电辅热加热器131的功率也根据导热油循环油量而定，本实施例选择输出功率300-5000kw电辅热加热器131，所述电辅热加热器131可以直接在市场购买所得，如无锡恒业电热电器有限公司生产的型号为PGZ-1000，在使用时根据油量、汽量的大小或油温、汽温的高低来调节电辅热加热器131的加热功率。当需要提供较大的加热量时，则提高电辅热加热器131的输出功率，但导热油不需要太大加热量时，则降低电辅热加热器131的输出功率。

所述罐体1汽室12下端的罐壁上还设置有一疏水管121和疏水管阀门122，当导热油管2的油温较低时，汽室12内的蒸汽与导热油管2热交换时会产生凝结水，然后通过疏水管121排出罐体1。

所述罐体1汽室12上端的罐壁上还设置有一汽室压力表123，用于检测汽室内的压力状态。

所述蒸汽进汽管9设置了连接在靠近出油室112的汽室12罐壁上，这样可以使出油管8内的导热油最后与蒸汽进汽管9的高温段热交换，以减小与进汽温度的端差。在进汽管9上设有阀门91，阀门91与罐体1之间的进汽管9上还设有一温度计92和一压力计93，用于检测进汽管9的温度和压力与调整进汽量。

所述出汽管10上设有阀门101，阀门101与罐体1之间的出汽管10上也设有一温度计102和一压力计103，用于检测出汽管10的温度和压力。

导热油进油集箱73一端连接定型机84出油口，一端连接进油管7，在进油管7上从上而下依次设有进油管阀门71和循环油泵72。

导热油出油集箱82一端连接定型机84的进油口，另一端连接出油管8，在出油管8上从上而下依次设有油温计83、出油管阀门81。导热油出油集箱82上还设有一油温计85和压力计86，用于检测导热油出油集箱82的油温和压力。

一种蒸汽导热油加热方法，包括如下步骤：

1)        先打开进油管阀门71和出油管阀门81，并开启设置在进油管7上的循环油泵72，在循环油泵72的作用下，导热油进油集箱73内的导热油进入进油室111，接着通过与进油室111相连通的导热油管2进入汽室12和第一加热室132，经过第一加热室132的导热油依次经过汽室12→第一中转油室113→汽室12→第二加热室133→汽室12→第二中转油室114→汽室12→第三加热室134→汽室12，最后到达出油室112，通过出油管8进入导热油出油集箱82；同时，开启电辅热加热器131，对导热油进行加热，因为在蒸汽导热油加热装置刚开始工作时，蒸汽未排入汽室12，汽室12内的导热油管2温度较低，可以先通过电辅热加热器131对导热油进行预热，并根据导热油出油温度的提升调节电辅热加热器131的输出功率直至停用电辅热加热器131。

2)        待导热油正常循环后，先打开蒸汽管旁路阀94，再微开蒸汽出汽管阀门101，使少量蒸汽从出汽管10进入汽室12，对导热油管2进行缓慢地逆向加热，以防止进汽过大，使导热油管2冷热膨胀不均匀、热应力过大，从而导致导热油管2焊口裂开或胀口松开产生漏油。

3)        接着，打开疏水管阀门122，将汽室12内的凝结水通过疏水管121排出汽室12。

4)        检查蒸汽室压力表123，当压力表123缓慢上升时，继续缓慢打开蒸汽出汽管阀门101，使蒸汽从出汽管10进入汽室12再从疏水管121排出。

5)        检查出油管8上的油温计83，当油温计83缓慢平稳地上升时，逐渐开大蒸汽出汽管阀门101，检查疏水管121排汽情况，当疏水量逐渐减少，转而变成冒白汽，直至冒白汽逐渐变成排过热蒸汽时，开启蒸汽进汽管阀门91，关闭疏水管阀门122。当完全打开进汽管阀门91后，再完全打开进汽管阀门101，再关闭蒸汽管旁路阀94，此时全部蒸汽在汽室12内流经各支撑板3对导热油进行充分加热后再给下游用户用。

出油管8将经过蒸汽加热后的导热油汇集到导热油出油集箱82，然后输送给各台定型机84。在出油室112和出油阀门81之间的出油管8上还设有油温计83，用于检测出油管8的导热油温度。在导热油进油集箱73上也设有油温计74，用于检测进油管7的导热油温度。蒸汽进汽管9和出汽管10设置的温度计92和温度计102用于检测蒸汽的进出口温度。压力计93和压力计103用于检测蒸汽进出口的压力。

此外，在加热器的进油管7和出油管8之间设有旁路阀75，用以在运行工况发生变化时及时调整以满足生产需要。

以一台800万大卡发热量锅炉循环油量500m3/小时、进油温度230℃、出油温度250℃设计的导热油加热装置，所需要的总热量为；

据热量表达式：Ｑ＝Cｍ△ｔ

Ｑ——表示总吸收的热量，单位为kj/kg；　　

Ｃ——表示导热油的比热容，在本实例中，导热油比热容为2.8kJ/(kg·℃）；

ｍ——表示导热油的质量，单位为kg；

△ｔ——表示提高的温度，单位为℃；　

导热油的密度：0.85kg/m3

500m3/小时×2.8 kJ/kg·℃×20℃×1000×0.85=23800000KJ/小时

要加热循环油量500m3/小时的导热油所需23800000KJ的热量才能满足系统循环生产需求。用电厂的日常产生的新蒸汽压力为4.8Mpa、温度为485℃，其热量（焓值）为3399.72KJ/Kg，比容为0.07059m3/kg ；(据焓熵表查得)因导热油所需油温度为250℃.。因此用电厂供来的新蒸汽与导热油加热装置进行热交换，最后新蒸汽在导热油加热装置内扩容放热后，将其出口压力控制为0.8Mpa，温度为260℃，此时蒸汽的热量（焓值）是2970.6kj/kg，比容是0.33629m3/kg ，此参数的蒸汽正好为其他供热用户利用。

据上得出1吨新蒸汽在导热油加热装置内放热至压力为0.8Mqa温度260℃时所放出的热量为：3399.7 kj/kg-2970.6 kj/kg =429.1 kj/kg

0.33629 m3/kg÷0.07059 m3/kg=4.76

429.1 kj/kg×4.76×1000=2042516kj/kg

循环量为500m3小时的导热油所需的新蒸汽量为；

23800000kj÷2042516kj=11.65吨（蒸汽）

这样通过此方案利用电厂11..65吨的新蒸汽即可代替原800万大卡的导热油锅炉。其换热后的蒸汽仍不浪费还可为其他热用户继续利用。

循环油量500m3/h蒸汽加电辅热导热油加热装置设计换热面积为4000㎡的一个压力容器，导热油管直径设计直径为30mm、共计7800根导热油换热管，并配置功率为5000KW两组电辅热加热器元件。当换热器蒸汽量不足或蒸汽温度偏低时达不到导热油所需的温度时投用电辅热加热器。例如：当500m3的导热油量相对应蒸汽量的蒸汽温度偏低5℃时，其蒸汽加热后的导热油温度也相应降低了5℃，此时可能就不能满足生产需求，据系统设定要求投用电辅热系统。提高5℃油温电辅热系统所需消耗的电能为：

一度电的热量为：1kw·h = 3600 kj ，每千克导热油提高1度油温所需的热量为 2.8 kj 。加热500m3/小时的导热油所需的热量 2.8 kj× 500m3×1000×0.85kg/m3=1190000 kj，要提高5℃油温所需的热量为，1190000 kj×5℃=5950000 kj，提高5℃所需消耗的电能为，5950000 kj÷3600 kj=1652.7 kw·h

本实施例所述的蒸汽导热油加热装置用蒸汽与电辅热系统就能代替一台相当于800万大卡发热量的燃煤锅炉。大大节省能源成本。

导热油管2的直径根据实际需求而定，除上述的实施例的20mm、30mm外，还可以选择直径为25mm、35mm或40mm等其他大小的导热油管2。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：包括罐体，以及安装在罐体内的若干个导热油管、若干个电辅热加热器、若干个支撑板、若干个隔板、汽室底板和汽室顶板，其中，汽室底板和汽室顶板均设有复数个通孔，所述加热器罐体从下而上依次被汽室底板和汽室顶板分为第一油室、汽室和第二油室，导热油管分别沿罐体竖直方向均匀地排列在汽室中，所述导热油管底部和顶部分别固定在汽室底板和汽室顶板的通孔内，并通过设置在罐体内壁上的支撑板进行支撑和固定；所述导热油管分别通过汽室底板和汽室顶板上的通孔与第一油室和第二油室相连通；第一油室内设置有若干块隔板，将第一油室分隔为进油室、出油室以及1个或1个以上的中转油室；第二油室内也设置有多块隔板，将第二油室分隔为2个或2个以上的加热室，其中每个加热室内都设置有电辅热加热器；导热油进油管和出油管分别连接在进油室和出油室；蒸汽进汽管连接在汽室的下端，蒸汽出汽管连接在汽室的上端。

2.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：所述导热油加热装置汽室内设置有3-5块支撑板，等间距交错固定在汽室内壁；上述支撑板呈D形，由圆弧段和直线段组成，其中圆弧段的圆弧直径与罐体内径大小一致，所述支撑板上设置有若干个可供导热油管穿过的通孔。

3.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：第一油室设有2-4块隔板，所述隔板固定焊接在第一油室内，将第一油室分割为相互独立的进油室、出油室以及中转油室。

4.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：第二油室设有1-3块隔板，所述隔板固定焊接在第二油室内，将第二油室分割为相互独立的2-4个加热室。

5.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：所述导热油管直径为20-40mm，其底部和顶部分别通过焊接或胀接固定在汽室底板和汽室顶板的通孔内。

6.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：所述罐体汽室下端的罐壁上还设置有一疏水管和疏水管阀门，罐体汽室上端的罐壁上还设置有一汽室压力表。

7.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：所述蒸汽进汽管连接在靠近出油室的汽室罐壁上，在进汽管上设有阀门，阀门与罐体之间的进汽管上还设有一温度计和一压力计，用于检测进汽管的温度和压力；所述蒸汽出汽管上设有阀门，阀门与罐体之间的出汽管上也设有一温度计和一压力计，用于检测出汽管的温度和压力。

8.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：所述电辅热加热器水平或垂直设置在各个加热室内，输出功率为300-5000KW。

9.如权利要求1所述的一种蒸汽导热油加热装置，其特征在于：所述进油管另一端连接导热油进油集箱，进油管从上而下依次设有进油管阀门和循环油泵；所述出油管另一端连接导热油出油集箱，出油管从上而下依次设有油温计和出油管阀门。

10.一种蒸汽导热油加热方法，其特征在于包括如下步骤：

1）先打开进油管阀门和出油管阀门，并开启设置在进油管上的循环油泵，在循环油泵的作用下，导热油进油集箱内的导热油进入进油室，接着通过与进油室相连通的导热油管进入汽室和加热室，然后再经过汽室到达中转油室，接着再经过汽室到达另一个加热室，如此循环，最后再从汽室流入出油室，通过出油管进入导热油出油集箱；同时，开启电辅热加热器，对导热油进行加热，因为在蒸汽导热油加热装置刚开始工作时，蒸汽未排入汽室，汽室内的导热油管温度较低，可以先通过电辅热加热器对导热油进行预热，并根据导热油出油温度的提升调节电辅热加热器的输出功率直至停用电辅热系统；

2）待导热油正常循环后，先打开蒸汽管旁路阀，再微开蒸汽出汽管阀门，使少量蒸汽从出汽管进入汽室，对导热油管进行缓慢地逆向加热，以防止进汽过大，使导热油管冷热膨胀不均匀、热应力过大，从而导致导热油管焊口裂开或胀口松开产生漏油；

3）接着，打开疏水管阀门，将汽室内的凝结水通过疏水管排出汽室；

4）检查蒸汽室压力表，当压力表缓慢上升时，继续缓慢打开蒸汽出汽管阀门，使蒸汽从出汽管进入汽室再从疏水管排出；

5）检查出油管上的油温计，当油温计缓慢平稳地上升时，逐渐开大蒸汽出汽管阀门，检查疏水管排汽情况，当疏水量逐渐减少，转而变成冒白汽，直至冒白汽逐渐变成排过热蒸汽时，开启蒸汽进汽管阀门，关闭疏水管阀门；当完全打开蒸汽进汽管阀门后，再完全打开蒸汽出汽管阀门，再关闭蒸汽管旁路阀，此时全部蒸汽都经蒸汽室与导热油管换热后再给下游用户用。

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