CN1097246A

CN1097246A - 全自动电极式蒸汽发生器

Info

Publication number: CN1097246A
Application number: CN 94106315
Authority: CN
Inventors: 项新耀; 李东明; 吴照云; 王志国
Original assignee: QINHUANGDAO BRANCH OF DAQING PETROLEUM COLLEGE
Current assignee: QINHUANGDAO BRANCH OF DAQING PETROLEUM COLLEGE
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1995-01-11

Abstract

一种全自动电极式蒸汽发生器，其特征在于该装置包括一个炉体(1)，在炉体(1)下部安装有一个两组叠合式电极加热器(10)。炉体由筒体和连接于下端的短管(9)，法兰(6)构成，极板加热器(10)借兼作导体和支架(7)固定在法兰盘(6)上，支架露于法兰盘外的部分为接线柱(8)，在炉体(1)的上部分别安装有电接点压力表(2)和水位调节汲筒(3)，在炉体(1)的下部安装有一个电磁膜片泵(5)，与炉体有关装置相联的控制箱(4)的另一端与电源相接。

Description

本发明涉及一种全自动电极式蒸汽发生器，尤其是一种采用对沉浸于水中的电极直接通电加热水，以能获得用于污垢清洗，油管清蜡等用途所需参数的蒸汽发生装置。

目前在油田的井下作业、钻井作业中，普遍采用低压水蒸汽作为油管清蜡扫线、丝扣洗刷、机体清洗的热介质。取得蒸汽的方法，通常是采用蒸发量为0.5～1.0吨/小时燃（柴、原）油锅炉。清洗、扫线均为不规律的间隙作业。为满足随时用汽的要求，锅炉需连续运行，而实际用汽时间每天累计仅5～6小时，致使锅炉常在低负荷或空负荷下运行，造成燃料油的大量浪费。

为解决上述问题，有人试图采用热空气、压缩空气作为清洗、扫线介质，但清洗效果较水蒸汽差得多。还有一种电热管式的蒸汽发生装置，使用效果及节能效益均较好，但目前市场提供的电热管在使用温度、单支功率方面均受到一定的限制。温度超过120℃（相应的蒸汽压力0.2Mpa）价格高，单支功率＞5千瓦的因尺寸所限在此类装置中难以布置。另外，电热管在卧式炉中布置则很困难。因此，对于要求蒸汽压力P＞0.2Mpa及需用卧式炉的场合，不能或不宜采用电热管式蒸汽发生器。

本发明的目的是要提供一种全自动电极式蒸汽发生器，即一种直接应用电极加热水的蒸汽发生装置，它所产生的蒸汽压力不受限制，形式立置、卧置均可，启、停方便灵活，可广泛取代石油矿场井下作业、钻井现场的燃油蒸汽锅炉。

本发明的目的是这样实现的：本发明装置主要由炉体、电极加热器、自动控制箱和给水装置四部分组成。炉体系钢制压力容器，其下部安装一个两组迭合式电极加热器。自动控制箱具有高水位停泵、低水位开泵、超压切断加热器电源、（设定）低压接通加热器电源、超高水位声、光报警、机体漏电安全保护六种功通，实施操作运行全过程的自动控制和调节。装置采用电磁膜片泵，排量可在0.2～1.0m米³/小时、扬程在10～50米水柱范围内任意调节。

具体地说，该装置包括一个炉体，炉体系钢制压力容器，其下部安装有一个两组迭合式电极加热器，炉体由筒体和连接于下端的短管，法兰组成，极板加热器借兼作导体和支架固定在法兰盘上，支架露于法兰盘外的部分为接线柱。在炉体的上部分别安装有电接点压力表和水位调节极筒。在炉体的下部安装有一个电磁膜片泵，其排量可在0.2～1.0米³/小时，扬程在10～50米水柱范围内任意调节。与炉体有关装置相联的自动控制箱的另一端与电源相接。

自动控制箱由强电电路和低压电路两部分组成，控制箱分别与极板加热器，电磁膜片泵，水位调节极筒和电接点压力表相联系，共同完成对炉体内水位、汽压的调节和对水泵、极板加热器的操作控制。

本发明由于采用电极加热器、实行运行全过程的自动调节，具有与电热管蒸汽发生器同等的节能效果。如以加热功率60千瓦的该装置取代钻井现场的1吨/小时的燃油炉，每炉每天即可节标煤2.7～4.1吨。以电极作为加热元件，还具有能生产任意压力蒸汽，立式炉和卧式炉均可配置的优点，从而扩大了本装置的使用领域。

本发明的具体结构现以蒸发量100千克/小时、电热功率为60千瓦的全自动电极式蒸汽发生器立式装置实施例及其附图给出。

图1是根据本发明提出的全自动电极式蒸汽发生器装置结构图。

图2是本发明中采用的两组迭合式极板结构示意图。

图3为本发明中极筒内的电极分布图。

图4为本发明中电接点压力表的接点分布图。

图5为本发明中控制箱内的低压电路原理图。

图6为本发明中控制箱内的低压电路电路图。

图7为本发明中控制箱内的强电控制图。

图8为本用新型的一种卧式炉体结构图。

下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置包括一个炉体（1），炉体（1）系钢制压力容器，其下部安装有一个两组迭合式电极加热器（10），炉体由筒体和连接于下端的短管（9），法兰（6）组成，极板加热器（10）借兼作导体和支架（7）固定在法兰盘（6）上，支架露于法兰盘外的部分为接线柱（8）。在炉体（1）的上部安装有电接点压力表（2）和水位调节极筒（3）。在炉体（1）的下部安装有一个电磁膜片泵（5），其排量可在0.2～1.0米³/小时，扬程在10～50米水柱范围内任意调节。与炉体有关装置相联的控制箱（4）的另一端与电源相接。

自动控制箱（4）由强电电路和低压电路两部分组成，控制箱（4）分别与极板加热器（10），电磁膜片泵（5），水位调节极筒（3）和电接点压力表（2）相联系，共同完成对炉体（1）内水位、汽压的调节和对水泵、极板加热器的操作控制。

附图1为本发明装置的结构图。炉体由φ500×1000毫米的筒体和连接于下端的短管（9）、法兰（6）组成。极板加热器借兼作导体和支架的（7）固定在法兰盘（6）上，支架露于法兰盘外的部分为接线柱（8）。另外，炉体上部有电接点压力表2和水位调节极筒（3）。

如附图2所示，极板采用两组迭合式结构，图中第一组极板①、②、③分别接A、B、C三相，第二组极板④、⑤、⑥分别接C、A、B三相。第一组极板各极间距可取5～15毫米，第二组极板与第一组极板间距可取15～25毫米。以铜板或钢板做电极（11）。电热功率由极板距离和极板面积大小来确定。对于给定的设计功率，在取定上述极板距离后，极板面积由试验确定。因极板支架兼作导体，与法兰盘连接处需绝缘。各极板之间的距离用绝缘套管（14）按设计的尺寸调节，并用绝缘双头螺栓（12）、螺母（13）固紧。

附图3为极筒内的电极分布图。图中a、b、c、d分别为上极限水位、高、低水位和下极限水位。附图4为电接点压力表的接点分布图，图中E、F、G分别为动触点、蒸汽压上限、下限三个接点。

开关控制箱4由强电电路和低压电路两部分组成，共同完成对水位、汽压的调节和对水泵、加热器的操作控制。

附图5、6分别为低压电路原理图及电路图。图中2、3、4、5、6五个单元电路组成水位调节讯号触发系统。2、3、7、8四个单元电路组成报警系统。9为控制器。

附图7为强电控制图。1为电源开关，2为加热器电路，3为水泵控制电路，4为加热器控制电路，5为蒸汽超压保护电路，6为水泵电路。

水位自动调节过程如下：开关置于“自动”位，开泵上水。当水位达到高水位b时，触发讯号CT₂使单元电路5、继电器B工作，泵停，同时接通CT₃讯号。当水位降至低水位c以下时，CT₃讯号消除，B复位，泵再启动上水。当水位升至上极限a时，接通讯号CT₁，单元电路4、继电器A工作，通过震荡电路7、音频放大电路8，发出报警讯号。当水位降至下极限d以下时，CT₄讯号消除，继电器C复位，触发报警系统发出讯号。

加热器的投入是与蒸汽压高、低限的调控相结合，按附图7进行的。当开关置于“自动”位时，加热器投入，水加热汽化。当蒸汽达到高限（即电接点压力表上限指针使电路导通）时，继电器F工作，常闭触点F_1-2开，电热器电源切断，停止加热。当蒸汽压下降到设定的低限（即压力表下限指针使电路导通）时，继电器G工作，F复位，F_1-2闭合，电热器又投入加热。

以上为立式炉体实例。在有些场合，卧式炉体更为适用。附图8为卧式炉体结构图。其中111为筒体，112为加热器，113为连接法兰，114为隔板，将水、汽空间分隔，以增大蒸汽空间，115为支架。

Claims

1、一种全自动电极式蒸汽发生器，其特征在于该装置包括一个炉体(1)，在炉体(1)下部安装有一个两组迭合式电极加热器(10)，炉体由筒体和连接于下端的短管(9)，法兰(6)构成，极板加热器(10)借兼作导体和支架(7)固定在法兰盘(6)上，支架露于法兰盘外的部分为接线柱(8)，在炉体(1)的上部分别安装有电接点压力表(2)和水位调节极筒(3)，在炉体(1)的下部安装有一个电磁膜片泵(5)，与炉体有关装置相联的控制箱(4)的另一端与电源相接。

2、根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于所述的自动控制箱（4）由强电电路和低压电路两部分组成，控制箱（4）分别与极板加热器（10），电磁膜片泵（5），水位调节极筒（3）和电接点压力表（2）相联系。

3、根据权利要求1所述的发生器，其特征在于所述的极板加热器（10）的第一组极板①、②、③分别接A、B、C三相，第二组极板④、⑤、⑥分别接C、A、B三相，第一组极板各极间距可取5～15毫米，第二组极板与第一组极板间距可取15～25毫米。