CN107560182A - 导热油加热器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种导热油加热器，其包括：加热器本体，加热器本体包括油槽，油槽内装有导热油，油槽上设置有至少一排气口；油封装置，所述排气口处对应设置一的油封装置，所述油封装置包括：透气管，用于在加热器本体工作时将油槽内的膨胀气体排出；密封部，用于封堵透气管与排气口连通的通道；在加热器本体不工作时，油槽内的气压小，密封部密封排气口，在加热器本体工作时，油槽内的气压增大，膨胀气体顶开密封部的密封体，使得透气管与排空口连通，膨胀气体通过透气管进行排气。本发明的导热油加热器避开了开式系统的弊病，同时兼具开式系统结构简单、操作简单、节省维护和运行费用的优点。

Description

导热油加热器

技术领域

本发明涉及流体加热领域，特别涉及一种导热油加热器。

背景技术

导热油加热器以导热油为热载体，利用循环泵使导热油在油槽内循环以均匀受热，导热油再将热能输送给需加热的设备或介质。

传统上，导热油加热器的传热系统主要由两种，分别为开式系统和封闭式系统。开式系统是在油槽上设置排气管，在导热油加热膨胀时，气体可通过该排气管排出，这样节省了设备维护和运行费用，且操作也较为简单。如今国内将近有90％导热油加热器采用这种传热系统。闭式系统通常采用惰性气体使导热油与空气隔离。闭式系统使导热油封闭运行，隔绝空气，可有效防止导热油氧化劣化、延长导热油使用寿命。但由于闭式系统需要一套氮气发生系统，使导热油加热器复杂化并给操作、维护都带来了一定的影响，目前很少使用。

虽然开式系统结构简单，但是任何油品在空气中都会出现氧化现象，并且油品的氧化速度和油氧的接触面积是呈正比的，因此，开式系统中导热油通过排气管长时间与空气大面积接触，会氧化生成有机酸，进一步促进油品聚合反应后聚成胶泥，使粘度增加，传热效率降低，造成过热和炉管结焦，缩短导热油的使用寿命，影响系统安全稳定运行。

发明内容

为了解决传统技术中导热油加热器的传热系统存在的闭式系统结构复杂、开式系统容易被空气氧化的问题，本发明提供了一种结构简单且能够隔离空气、保护导热油、延长导热油使用寿命的导热油加热器。

本发明提供一种导热油加热器，包括：

加热器本体，所述加热器本体包括油槽，所述油槽内装有导热油，所述油槽上设置有至少一排气口；

油封装置，所述排气口处对应设置一所述的油封装置，所述油封装置包括：

透气管，用于在所述加热器本体工作时将所述油槽内的膨胀气体排出；

密封部，用于封堵所述透气管与所述排气口连通的通道；

在所述加热器本体不工作时，所述油槽内的气压小，所述密封部密封所述排气口，在所述加热器本体工作时，所述油槽内的气压增大，膨胀气体顶开所述密封部的密封体，使得所述透气管与所述排空口连通，膨胀气体通过所述透气管进行排气。

可选的，所述密封部包括倒U型管和所述的密封体，所述密封体为储存在部分倒U型管内的密封流体，所述倒U型管的一端口与所述排气口连通，所述倒U型管的另一端口与所述透气管连通；

所述油封装置还包括缓存管，所述缓存管用于缓存被膨胀气体从所述倒U型管中顶出的密封流体，所述缓存管连通所述倒U型管和所述透气管，所述缓存管横向设置在所述透气管的下方且位于所述倒U型管的上方。

可选的，所述油封装置还包括连接管，所述连接管连通所述倒U型管和所述缓存管；

所述倒U型管包括倒U型管本体和水平密封管，所述水平密封管连通所述连接管和所述倒U型管本体，所述倒U型管本体与所述油槽的排气口连通。

可选的，所述油封装置还包括排液管，所述排液管的上端口通过三通管与所述连接管、所述水平密封管连通，所述排液管的下端口设在有排液阀；

在所述加热器本体不工作时，所述密封流体存储在所述水平密封管内和所述倒U型管本体靠近所述水平密封管的一侧。

可选的，所述油封装置还包括液位计，所述液位计用于检测所述油封装置中密封液体的液位，并在液位低于所述连接管和所述排液管连接处所在位置时发出警报。

可选的，所述液位计的上端通过第一球阀与所述缓存管连通，所述液位计的下端通过第二球阀与所述排液管连通。

可选的，所述油封装置还包括用于支撑所述缓存管的管架和用于密封所述排气口的法兰盖，所述管架固定在所述法兰盖上，所述法兰盖具有一通孔，所述倒U型管通过所述通孔与所述排气口连通。

可选的，所述密封液体为导热油。

可选的，所述油槽具有两个或两个以上的排气口，除一排气口接氮气外，其余每一排气口均设有所述的油封装置。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明通过在油槽的排气口上设置对应的油封装置来隔离空气，防止油槽中的导热油与空气中的氧气接触被氧化，使得油槽内大量的导热油不会因为热氧化反应而变质，避免了开式系统中由于热氧化反应而导致炉管结焦的问题，极大的延长了导热油的使用寿命，藉此，避开了开式系统的弊病，同时兼具开式系统结构简单、操作简单、节省维护和运行费用的优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的导热油加热器仅显示加热器本体的结构示意图。

图2为本发明的导热油加热器显示油封装置和部分加热器本体的结构示意图。

图3为加热器本体的俯视图。

图4为本发明的介质盘管的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，图1为本发明的导热油加热器仅显示加热器本体的结构示意图，图2为本发明的导热油加热器显示油封装置和部分加热器本体的结构示意图。导热油加热器包括加热器本体10和油封装置20，油封装置20设置在加热器本体10的排气口14上。

结合图3所示，图3为加热器本体的俯视图。加热器本体20包括油槽11、位于油槽内的循环泵12、对油槽11内的导热油进行加热的电加热盘管13和用于加热介质的介质盘管15。油槽11内装载有导热油，循环泵12驱动导热油在油槽11内循环流动，以使导热油均匀受热。电加热盘管13的部分电热丝管裸露在油罐11外与电加热装置18连接，部分电热丝管伸入至油罐11内以加热导热油。在电加热装置18工作时，电加热盘管13的电热丝管对导热油进行加热。

如图4所示，其为本发明的介质盘管的结构示意图。介质盘管15盘绕成螺旋状，且全部浸没在导热油中，使得介质盘管15的各管道的外管壁能与导热油接触，以充分吸收导热油的热量。需加热的介质通入介质盘管15的内部，使得该介质从介质盘管15的管壁上吸收热量，从而到达自身加热的目的。例如，该需加热的介质为液化天然气，该液化天然气经过介质盘管15时，吸收热量，进而转换成气体，实现气化的目的。因此，该导热油加热器也可用于对液化天然气的气化。

为了控制导热油加热的温度和速度，加热器本体20还包括PLC控制柜16和电气控制柜17，PLC控制柜16内设置有PLC控制器，该PLC控制器通过电气控制柜17内的电气设备实现对电加热装置18的控制，由此，精确控制导热油的加热速度和加热温度。

油槽11的顶部设置的排气口14用于在导热油加热器工作时，将膨胀的气体排出，减小油罐11内的压力。更佳的，为了减少油罐11内的导热油与外界空气接触，除一排气口接氮气在首次或维修后置换油槽内部空气外(氮气置换完成后，用于通入氮气的排气口会被密封)，在其他每一排气口处设置一个油封装置20；或者，也可以在每一排气口设置一油封装置20，在此种情况下，氮气的置换可通过溢流盒上的孔进行，当然也可通过其他油罐11上的孔进行。

如图2所示，油封装置20包括透气管21和密封部22。在加热器本体10工作时，油槽11内的气体膨胀，体积增大，此时，透气管21用于将油槽11内的膨胀气体排出，减小油罐11内的气体压力。密封部22的密封体用于封堵透气管21与排气口14连通的通道。即当加热器本体10不工作时，油槽11内的气压较小，密封部22的密封体密封排气口14，油罐11内的导热油与空气隔离；当加热器本体10工作时，油槽内的气压因加热而膨胀时，当气压增加到一定程度时，膨胀气体顶开密封部22的密封体，使得透气管21与排空口14连通，膨胀气体通过透气管21进行排气，减小油罐11内的气压。

具体的，密封部22包括倒U型管221和密封体，该密封体为储存在部分倒U型管221内的密封流体(未图示)。为了避免密封流体在油槽11气压过低时被吸入油槽11内而污染油槽11，优选地，该密封流体与油槽11内的流体是相同介质，即该密封流体也为导热油。此外，当油槽11气压过低时，可充入氮气对油槽11进行补压。

倒U型管221包括倒U型管本体221a和水平密封管221b，U型管本体221a呈倒U型，该倒U型管本体221a的左边部分为第一竖直管，右边部分为第二竖直管，中间部分为连接第一竖直管和第二竖直管的弯管。倒U型管本体221a的左边部分的第一竖直管与水平密封管221b连接，倒U型管本体221a的右边部分的第二竖直管与油槽11的排气口14连通。

水平密封管221b储存有密封流体，倒U型管本体221a左边部分的第一竖直管内储存有少量的密封流体，由于密封流体自身存在重量，因此在重量的作用下，并且在无外力作用的情况下，密封流体是不可能冲过倒U型管本体221a中间部分的弯管而进而右边部分的第二竖直管，因此，位于倒U型管本体221a左边部分的密封流体可以很好的密封与排气口14相连通的第二竖直管，进而阻止油罐11内导热油与外界空气接触。

进一步，油封装置20还包括缓存管23和用于连通倒U型管221和缓存管23的连接管24。缓存管23用于缓存被膨胀气体从倒U型管221中顶出的密封流体。缓存管23通过连接管24连通倒U型管221和透气管21。缓存管23横向设置在透气管21的下方且位于倒U型管221和连接管24的上方。

进一步，油封装置20还包括用于支撑缓存管23的管架29和用于密封排气口14的法兰盖28。管架29固定在法兰盖28上以支撑缓存管23。法兰盖28具有一通孔，倒U型管221通过该通孔与排气口14连通。

进一步，油封装置20还包括排液管25，排液管25的上端口通过三通管241与连接管24、水平密封管221b连通，排液管25的下端口设在有排液阀251。排液阀251用于定期排放油封装置20内的密封流体，以更换密封流体，防止密封流体使用时间过长而氧化。排液管25和连接管24可连接成一直管。排液管25设置在水平密封管221b的下方。

进一步，油封装置20还包括液位计26，液位计26的上端通过第一球阀261与缓存管23连通，液位计26的下端通过第二球阀262与排液管25连通。液位计26用于检测油封装置20中密封液体的液位，并在液位低于连接管24和排液管24连接处所在位置时发出警报，以提醒工作人员及时添加密封流体。

进一步，油封装置20还包括注油阀281和注油管282，注油管282与缓存管23连接，当油封装置20内的密封液体过少时，打开注油阀281，即可通过注油管282对油封装置20添加密封流体。

本发明油封装置的原理如下：

加热器本体10不工作时，密封流体主要储存在排液管25和水平连接管221b中，以及少量储存在倒U型管221的左边部分的第一竖直管中，在加热器本体10不工作时，油槽11内的气压较小，密封流体密封排气口14，使得油槽11处于密闭状态；

当加热器本体10工作时，随着导热油的温度越来越高，油槽11内体积也逐渐膨胀，气压升高，气体上升进入到倒U型管221内，顶开倒U型管左边部分的导热油至缓存管23内，此时，气体通过透气管的透气口排出，当排气完毕后，缓存管23内的导热油迅速回流至倒U型管221内进行密封，此过程可以通过液位计26显示的液位高低反应出来。

当导热油加热器停止使用或降低负荷使用时，油槽11内的温度下降，体积收缩，压力减小，此时，倒U型管221内的导热油在大气压的作用下可能会回流至油槽11内，此时通过观察液位计26上的液位读数或在液位计26上的警报响起时，可及时打开注油阀281对倒U型管221补充密封流体，并充入氮气对油槽11进行补压。

倒U型管221内的少量导热油会与空气直接接触，但不会直接接触到热源，因此多数情况下，并不会发生热氧反应，但即使发生了热氧化反应也不会全部进入到油槽11内污染，同时倒U型管内的导热油还可以通过排液管排出进行替换。

由此，本发明通过在油槽的每一排气口上设置对应的油封装置来隔离空气，防止油槽中的导热油与空气中的氧气接触被氧化，使得油槽内大量的导热油不会因为热氧化反应而变质，避免了开式系统中由于热氧化反应而导致炉管结焦的问题，极大的延长了导热油的使用寿命，藉此，可以避开开式系统的弊病，同时兼具开式系统结构简单、操作简单、节省维护和运行费用的优点。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种导热油加热器，其特征在于，包括：

加热器本体，所述加热器本体包括油槽，所述油槽内装有导热油，所述油槽上设置有至少一排气口；

油封装置，在所述排气口处对应设置一所述的油封装置，所述油封装置包括：

透气管，用于在所述加热器本体工作时将所述油槽内的膨胀气体排出；

密封部，用于封堵所述透气管与所述排气口连通的通道；

在所述加热器本体不工作时，所述油槽内的气压小，所述密封部密封所述排气口，在所述加热器本体工作时，所述油槽内的气压增大，膨胀气体顶开所述密封部的密封体，使得所述透气管与所述排空口连通，膨胀气体通过所述透气管进行排气。

2.根据权利按要求1所述的导热油加热器，其特征在于，

所述密封部包括倒U型管和所述的密封体，所述密封体为储存在部分倒U型管内的密封流体，所述倒U型管的一端口与所述排气口连通，所述倒U型管的另一端口与所述透气管连通；

所述油封装置还包括缓存管，所述缓存管用于缓存被膨胀气体从所述倒U型管中顶出的密封流体，所述缓存管连通所述倒U型管和所述透气管，所述缓存管横向设置在所述透气管的下方且位于所述倒U型管的上方。

3.根据权利按要求2所述的导热油加热器，其特征在于，所述油封装置还包括连接管，所述连接管连通所述倒U型管和所述缓存管；

所述倒U型管包括倒U型管本体和水平密封管，所述水平密封管连通所述连接管和所述倒U型管本体，所述倒U型管本体与所述油槽的排气口连通。

4.根据权利按要求3所述的导热油加热器，其特征在于，所述油封装置还包括排液管，所述排液管的上端口通过三通管与所述连接管、所述水平密封管连通，所述排液管的下端口设在有排液阀；

在所述加热器本体不工作时，所述密封流体存储在所述水平密封管内和所述倒U型管本体靠近所述水平密封管的一侧。

5.根据权利按要求4所述的导热油加热器，其特征在于，所述油封装置还包括液位计，所述液位计用于检测所述油封装置中密封液体的液位，并在液位低于所述连接管和所述排液管连接处所在位置时发出警报。

6.根据权利按要求5所述的导热油加热器，其特征在于，所述液位计的上端通过第一球阀与所述缓存管连通，所述液位计的下端通过第二球阀与所述排液管连通。

7.根据权利按要求2所述的导热油加热器，其特征在于，所述油封装置还包括用于支撑所述缓存管的管架和用于密封所述排气口的法兰盖，所述管架固定在所述法兰盖上，所述法兰盖具有一通孔，所述倒U型管通过所述通孔与所述排气口连通。

8.根据权利按要求2所述的导热油加热器，其特征在于，所述密封液体为导热油。

9.根据权利按要求1所述的导热油加热器，其特征在于，所述油槽具有两个或两个以上的排气口，除一排气口接氮气外，其余每一排气口均设有所述的油封装置。

10.根据权利按要求1所述的导热油加热器，其特征在于，所述加热器本体还包括电加热盘管和介质盘管，所述电加热盘管对所述油槽内的导热油进行加热，所述介质盘管浸没在所述导热油中，需加热的介质从所述介质管中流通，并借助所述介质盘管吸收热量以加热。