CN109974299A - 一种加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热装置，涉及工业生产设备温度控制技术领域。该加热装置以导热油为热载体，导热油炉通过每行的U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的U型电加热管分别与相邻行两端的U型电加热管连通形成，U型加热管内设置防爆电加热器，并在防爆电加热器的发热管上安装折流板，使导热油在导热油炉内形成U型循环，并在导热油流道内部形成湍流，使得导热油受热均匀，提高了传热效率。

Description

一种加热装置

技术领域

本发明涉及工业生产设备温度控制技术领域，特别是涉及一种加热装置。

背景技术

随着我国化工工业的发展，在加热系统中对热载体的要求越来越严格，即：安全运行、恒温加热、不允许被火焰直接供热。且现代生产设备的逐步扩大，需要的热负荷也越来越大。现有的热载体加热系统中常用电加热、蒸汽加热和导热油加热等方式，将热能传递给工件。

在电加热系统中，耗电量大、成本高、热能损失大，且电加热在工作中不可避免出现过冲、温控滞后的情况，尤其在大型设备中当电流过大时容易产生局部高温和加热死角。

在蒸汽加热系统中，随着温度的升高，水蒸气的压力急剧上升，180℃时水的饱和蒸汽压力是1MPa，到了311℃时饱和蒸汽压力是10MPa，温度继续升高则对系统的蒸汽压力有更高的要求。这样加热设备及用热设备的换热材料、设备的压力等级、制造要求都将随之提高，并且系统结构复杂，危险性极大，投资费用高，管理不便。而且冷凝水的回收技术及装置在管理上都存在较大困难，同时热效率只能达到70％左右，当温度达到200℃以上时，用蒸汽加热已存在着致命的弱点。

在导热油加热系统中，导热油具有抗热裂化和化学氧化的性能。导热油作为工业油传热介质具有以下特点：可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热或冷却的工艺需求，或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求；可以省略水处理系统和设备；当操作温度在400℃以上时，导热油比另一类高温传热介质熔盐在系统操作的复杂性方面具有绝对的优势。

然而，现有的导热油加热系统采用储罐式加热，即将多支加热器直接插入储油罐中，导致罐内的导热油受热不均匀，存在传热效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加热装置，解决了导热油受热不均匀，传热效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种加热装置，包括：第一导热油泵、第一供油口、第一加热系统、第一回油口、第二导热油泵、第二供油口、第二加热系统、第二回油口和储油系统；

所述第一回油口与所述第一导热油泵的入油端连通；

所述第一加热系统包括第一导热油炉；

所述第一导热油泵的出油端与所述第一导热油炉的入油端连通；

所述第一导热油炉的出油端与所述第一供油口连通；

所述第二回油口与所述第二导热油泵的入油端连通；

所述第二加热系统包括第二导热油炉；

所述第二导热油泵的出油端与所述第二导热油炉的入油端连通；

所述第二导热油炉的出油端与所述第二供油口连通；

所述储油系统包括膨胀储液罐；

所述膨胀储液罐的出油端分别与所述第一导热油泵、所述第二导热油泵的入油端连通，所述膨胀储液罐的入油端分别与所述第一导热油炉、所述第二导热油炉的出油端连通；

所述膨胀储液罐用于在所述加热装置运行时且所述第一导热油泵或所述第二导热油泵缺少导热油时，为所述第一导热油泵或所述第二导热油泵补充导热油；或当所述第一加热系统或所述第二加热系统在运行过程中出现温度升高且导热油膨胀时，回收膨胀后多余的导热油；

所述第一导热油炉包括多个第一U型电加热管和多个第一防爆电加热器；

多个所述第一U型电加热管均匀排布成多行；每行所述的第一U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的所述第一U型电加热管分别与相邻行两端的所述第一U型电加热管连通；

所述第一U型电加热管和所述第一防爆电加热器的数量相同，所述第一防爆电加热器对应设置在所述第一U型电加热管内；

所述第一防爆电加热器的发热管上均匀安装有多个第一折流板；

所述第二导热油炉包括多个第二U型电加热管和多个第二防爆电加热器；

多个所述第二U型电加热管均匀排布成多行；每行所述的第二U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的所述第二U型电加热管分别与相邻行两端的所述第二U型电加热管连通；

所述第二U型电加热管和所述第二防爆电加热器的数量相同，所述第二防爆电加热器对应设置在所述第二U型电加热管内；

所述第二防爆电加热器的发热管上均匀安装有多个第二折流板。

可选的，所述第一加热系统还包括：第一压差检测传感器、第一压力就地仪表、第一温度就地仪表、第一安全阀以及第一温度检测传感器；

所述第一压差检测传感器设置在所述第一导热油炉的入油端和出油端，所述第一压差检测传感器用于检测所述第一导热油炉的内部阻力；

所述第一压力就地仪表设置在所述第一导热油炉的入油端，所述第一压力就地仪表用于检测所述第一加热系统的压力；

所述第一温度就地仪表设置在所述第一导热油炉的出油端，所述第一温度就地仪表用于检测所述第一加热系统的温度；

所述第一安全阀的入口与所述第一导热油炉连通，所述第一安全阀用于当导热油受热膨胀后且所述第一加热系统超压时起跳泄压；

所述第一温度检测传感器设置在所述第一导热油炉内部，所述第一温度检测传感器用于检测所述第一导热油炉内部的导热油的温度。

可选的，所述第一加热系统还包括：第一巡检仪；

所述第一防爆电加热器上设置有多个第一加热点，每个所述第一加热点均设置有第一温度传感器，每个所述第一温度传感器均与所述第一巡检仪电连接；

所述第一巡检仪用于检测所述第一加热点的温度。

可选的，所述第二加热系统还包括：第二压差检测传感器、第二压力就地仪表、第二温度就地仪表、第二安全阀以及第二温度检测传感器；

所述第二压差检测传感器设置在所述第二导热油炉的入油端和出油端，所述第二压差检测传感器用于检测所述第二导热油炉的内部阻力；

所述第二压力就地仪表设置在所述第二导热油炉的入油端，所述第二压力就地仪表用于检测所述第二加热系统的压力；

所述第二温度就地仪表设置在所述第二导热油炉的出油端，所述第二温度就地仪表用于检测所述第二加热系统的温度；

所述第二安全阀的入口与所述第二导热油炉连通，所述第二安全阀用于当导热油受热膨胀后且所述第二加热系统超压时起跳泄压；

所述第二温度检测传感器设置在所述第二导热油炉内部，所述第二温度检测传感器用于检测所述第二导热油炉内部的导热油的温度。

可选的，所述第二加热系统还包括：第二巡检仪；

所述第二防爆电加热器上设置有多个第二加热点，每个所述第二加热点均设置有第二温度传感器，每个所述第二温度传感器均与所述第二巡检仪电连接；

所述第二巡检仪用于检测所述第二加热点的温度。

可选的，所述储油系统还包括：充氮子系统、泄氮子系统、液位传感器、液位显示器、第三安全阀和超压强制保护装置；

所述充氮子系统与所述膨胀储液罐的进气端连通，所述充氮子系统用于向所述膨胀储液罐填充氮气；

所述泄氮子系统与所述膨胀储液罐的出气端连通，所述泄氮子系统用于排出所述膨胀储液罐的氮气；

所述液位传感器设置于所述膨胀储液罐内部，所述液位传感器用于检测所述膨胀储液罐内部导热油的液位；

所述液位显示器与所述液位传感器电连接，所述液位显示器用于显示所述膨胀储液罐内部导热油的液位；

所述第三安全阀与所述膨胀储液罐通过管道连通，所述第三安全阀用于当所述膨胀储液罐内部压力超压时，起跳泄压；

所述超压强制保护装置的入口与所述膨胀储液罐连通，所述超压强制保护装置用于对超压的所述膨胀储液罐进行强制保护。

可选的，所述加热装置还包括：电气控制系统，所述电气控制系统包括第一控制回路、第一主回路、第二控制回路、第二主回路、仪表显示装置和可编程逻辑控制器；

所述第一控制回路、所述第二控制回路、所述仪表显示装置均与所述可编程逻辑控制器连接；

所述第一主回路分别与所述第一控制回路、所述第一导热油泵、所述第一导热油炉电连接；

所述第一控制回路还分别与所述第一温度检测传感器、所述第一导热油泵、所述第一导热油炉、所述泄氮子系统、所述第一巡检仪电连接；

所述第二主回路分别与所述第二控制回路、所述第二导热油泵、所述第二导热油炉电连接；

所述第二控制回路还分别与所述第二温度检测传感器、所述第二导热油泵、所述第二导热油炉、所述第二巡检仪电连接；

所述仪表显示装置还分别与所述第一温度检测传感器、所述第二温度检测传感器电连接，所述仪表显示装置用于显示所述第一加热系统和所述第二加热系统的温度。

可选的，所述电气控制系统还包括：集散控制系统；

所述集散控制系统与所述可编程逻辑控制器电连接，所述集散控制系统还与所述第一压差检测传感器、所述第二压差检测传感器、所述液位传感器电连接；

所述集散控制系统用于远程实时监测所述加热装置的运行状态。

可选的，所述第一回油口和所述第一供油口之间设有第一平衡系统；

所述第一平衡系统包括第一供油管道、第一回油管道和第一平衡阀；

所述第一供油管道的一端为所述第一供油口；所述第一供油管道的另一端与所述第一平衡阀的一端连通；

所述第一回油管道的一端为所述第一回油口；所述第一回油管道的另一端与所述第一平衡阀的另一端连通；

所述第一平衡系统用于调整所述第一供油口的供油流量和所述第一回油口的回油流量以及压差平衡；

所述第二回油口和所述第二供油口之间设有第二平衡系统；

所述第二平衡系统包括第二供油管道、第二回油管道和第二平衡阀；

所述第二供油管道的一端为所述第二供油口；所述第二供油管道的另一端与所述第二平衡阀的一端连通；

所述第二回油管道的一端为所述第二回油口；所述第二回油管道的另一端与所述第二平衡阀的另一端连通；

所述第二平衡系统用于调整所述第二供油口的供油流量和所述第二回油口的回油流量以及压差平衡。

可选的，所述第一导热油炉的出油端和所述膨胀储液罐的入油端之间还设有第一煮练系统；

所述第一煮练系统用于在所述加热装置初始预热升温过程中，使得流经所述第一加热系统的高于高温导热油体积阈值的高温导热油回流到所述膨胀储液罐中；

所述第二导热油炉的出油端和所述膨胀储液罐的入油端之间还设有第二煮练系统；

所述第二煮练系统用于在所述加热装置初始预热升温过程中，使得流经所述第二加热系统的高于高温导热油体积阈值的高温导热油回流到所述膨胀储液罐中；

所述膨胀储液罐采用低温膨胀储油罐。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种加热装置，该加热装置以导热油为热载体，导热油炉通过每行的U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的U型电加热管分别与相邻行两端的U型电加热管连通形成，U型加热管内设置防爆电加热器，并在防爆电加热器的发热管上安装折流板，使导热油在导热油炉形成U型循环，并在导热油流道内部形成湍流，使得导热油受热均匀，提高了传热效率。同时本发明还包括以下技术效果：

1)采用两套独立的加热系统，可同时对两个不同的加热部位进行不同温度的加热；另外，在1个撬装上安装2个独立加热单元相比在2个撬装上安装2个加热单元节省了1套膨胀储液罐及其所属的系统，进而减小了加热装置的体积和占地面积，同时也降低了加热装置的成本；

2)膨胀储液罐采用低温膨胀储油罐，防止因操作人员操作失误添加过多的冷油，在煮练升温过程中因为导热油膨胀泄露而湮没损坏主要部件或引起火灾等一系列危险问题；

3)在膨胀储液罐内填充低压氮气进行密封，起到高位油罐的作用；通过调整封氮的压力，来调整膨胀储液罐的效果，解决因为空间高度的限制造成膨胀储液罐效果差而产生的一系列问题；同时由于氮气具有良好的稳定性，可以很好的保护导热油，放止油品氧化；

4)增加了多重安全防护系统，保障加热装置的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的加热装置的结构连接关系图；

图2为本发明实施方式所提供的第一导热油炉的第一U型电加热管连接结构的主视图；

图3为本发明实施方式所提供的第一导热油炉的第一U型电加热管连接结构的俯视图。

其中，1、第一导热油泵；2、第一回油口；3、第一供油口；4、第一平衡系统；5、第一导热油炉；6、第一压差检测传感器；7、第一压力就地仪表；8、第一温度就地仪表；9、第一安全阀；10、第一温度检测传感器；11、第一巡检仪；12、膨胀储液罐；13、第一煮练系统；14、充氮子系统；15、泄氮子系统；16、液位传感器；17、液位显示器；18、第三安全阀；19、超压强制保护装置；20、排污口；21、第一控制回路；22、第一主回路；23、仪表显示装置；24、可编程逻辑控制器；25、集散控制系统；26、第二导热油泵；27、第二回油口；28、第二供油口；29、第二平衡系统；30、第二导热油炉；31、第二压差检测传感器；32、第二压力就地仪表；33、第二温度就地仪表；34、第二安全阀；35、第二温度检测传感器；36、第二巡检仪；37、第二煮练系统；38、第二控制回路；39、第二主回路；101、第一加热系统；102、储油系统；103、电气控制系统；104、第二加热系统；51、第一个第一U型电加热管；52、第二个第一U型电加热管；53、第三个第一U型电加热管；54、第四个第一U型电加热管；55、第一导热油炉的入油口；56、第一导热油炉的出油口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种加热装置，图1为本发明所提供的加热装置的结构连接关系图。参见图1，一种加热装置，包括第一导热油泵1、第一供油口3、第一加热系统101、第一回油口2、第二导热油泵26、第二供油口28、第二加热系统104、第二回油口27和储油系统102。

本发明的加热装置的第一导热油泵1的数量可以为两个，两个第一导热油泵1的入油端连通，两个第一导热油泵1的出油端连通。

第一回油口2可以分别与两个第一导热油泵1的入油端连通，也可以与两个第一导热油泵1的入油端连通处连通。

第一导热油泵1的出油端与第一加热系统101的入油端连通。

第一加热系统101的出油端与第一供油口3连通。

第一供油口3和第一回油口2分别与用热装置通过管道相连通。

第一回油口2和第一供油口3之间还设置有第一平衡系统4。

第一平衡系统4包括第一供油管道、第一回油管道和第一平衡阀。

第一供油管道的一端为第一供油口3，即与第一供油口3连通；第一供油管道的另一端与第一平衡阀的一端连通。

第一回油管道的一端为第一回油口2，即与第一回油口2连通；第一回油管道的另一端与第一平衡阀的另一端连通。

第一平衡系统4用于调整加热装置第一供油口3的供油流量和第一回油口2的回油流量以及压差平衡。

第一加热系统101包括第一导热油炉5。

第一导热油泵1的出油端与第一导热油炉5的入油端连通。

第一导热油炉5的出油端与第一供油口3连通。

第一导热油炉5包括多个第一U型电加热管和多个第一防爆电加热器。

多个第一U型电加热管均匀排布成多行；第一U型电加热管开口端的两个端口分别为第一U型电加热管的首端和尾端，每行的第一U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的第一U型电加热管分别与相邻行两端的第一U型电加热管连通。

本发明提供一种第一导热油炉的第一U型电加热管连接结构的实施方式，图2为本发明实施方式所提供的第一导热油炉的第一U型电加热管连接结构的主视图；图3为本发明实施方式所提供的第一导热油炉的第一U型电加热管连接结构的俯视图。参见图2及图3，本实施方式的第一导热油炉由4个第一U型电加热管均匀排布成2行，第一U型电加热管开口端的两个端口分别为第一U型电加热管的首端和尾端。第一个第一U型电加热管51的首端与第一导热油炉的入油口55通过管道连通，第一个第一U型电加热管51的首端与第三个第一U型电加热管53的首端通过管道连通。第一个第一U型电加热管51的尾端与第二个第一U型电加热管52的首端通过管道连通，第三个第一U型电加热管53的首端与第四个第一U型电加热管54的首端通过管道连通。第二个第一U型电加热管52的尾端与第一导热油炉的出油口56通过管道连通，第二个第一U型电加热管52的尾端与第四个第一U型电加热管54的尾端管道连通。

第一U型电加热管和第一防爆电加热器的数量相同，第一防爆电加热器对应设置在第一U型电加热管内。第一防爆电加热器的作用是将电能转化为加热装置所需要的热能。

每个第一防爆电加热器的发热管上均匀安装有多个第一折流板，使导热油在第一导热油炉5内的导热油流道内部形成湍流，使得导热油受热均匀，提高传热效率。

第一导热油炉5还包括第一外壳，第一外壳罩于所有第一U型电加热管外面。

第一加热系统101还包括第一压差检测传感器6、第一压力就地仪表7、第一温度就地仪表8、第一安全阀9、第一温度检测传感器10。

第一压差检测传感器6设置在第一导热油炉5的入油端和出油端，第一压差检测传感器6用于检测第一导热油炉5的内部阻力。通过第一压差检测传感器6可以直接读出第一导热油炉5的内部阻力大小，以此来判断第一加热系统101的运行是否正常。第一压差检测传感器6还与第一导热油泵1进行连锁，当第一压差检测传感器6发出低压报警信号时，第一导热油泵1将停止运行。

第一压力就地仪表7设置在第一导热油炉5的入油端，第一压力就地仪表7用于检测第一加热系统101的压力。

第一温度就地仪表8设置在第一导热油炉5的出油端，第一温度就地仪表8用于检测第一加热系统101的温度。

第一安全阀9的入口与第一导热油炉5连通，第一安全阀9用于当导热油受热膨胀后且第一加热系统101超压时起跳泄压，保护加热装置的安全。

第一温度检测传感器10设置在第一导热油炉5内部，第一温度检测传感器10用于检测第一导热油炉5内部的导热油的温度。

第一加热系统101还可以包括第一温度控制仪表，第一温度控制仪表由远程控制与第一温度检测传感器10电连接组成。第一温度控制仪表用于对第一加热系统101进行温度控制。

第一加热系统101还包括第一巡检仪11。

第一防爆电加热器上设置有多个第一加热点，每个第一加热点均设置有第一温度传感器，每个第一温度传感器均与第一巡检仪11电连接。第一温度传感器将第一加热点的温度数据传输给第一巡检仪11。

第一巡检仪11用于检测第一加热点的温度。

第一压差检测传感器6、第一压力就地仪表7、第一温度就地仪表8、第一安全阀9、第一温度检测传感器10和第一巡检仪11均为第一导热油炉5的附件，对整个第一加热系统101有保护和观察的作用。

本发明的加热装置的第二导热油泵26的数量可以为两个，两个第二导热油泵26的入油端连通，两个第二导热油泵26的出油端连通。

第二回油口27可以分别与两个第二导热油泵26的入油端连通，也可以与两个第二导热油泵26的入油端连通处连通。

第二导热油泵26的出油端与第二加热系统104的入油端连通。

第二加热系统104的出油端与第二供油口28连通。

第二供油口28和第二回油口27分别与用热装置通过管道相连通。

第二回油口27和第二供油口28之间还设置有第二平衡系统29。

第二平衡系统29包括第二供油管道、第二回油管道和第二平衡阀。

第二供油管道的一端为第二供油口28，即与第二供油口28连通；第二供油管道的另一端与第二平衡阀的一端连通。

第二回油管道的一端为第二回油口27，即与第二回油口27连通；第二回油管道的另一端与第二平衡阀的另一端连通。

第二平衡系统29用于调整加热装置第二供油口28的供油流量和第二回油口27的回油流量以及压差平衡。

第二加热系统104包括第二导热油炉30。

第二导热油泵26的出油端与第二导热油炉30的入油端连通。

第二导热油炉30的出油端与第二供油口28连通。

第二导热油炉30包括多个第二U型电加热管和多个第二防爆电加热器。

多个第二U型电加热管均匀排布成多行；第二U型电加热管开口端的两个端口分别为第二U型电加热管的首端和尾端，每行的第二U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的第二U型电加热管分别与相邻行两端的第二U型电加热管连通。

本发明提供一种第二导热油炉的第二U型电加热管连接结构的实施方式。本实施方式的第二导热油炉由4个第二U型电加热管均匀排布成2行，第二U型电加热管开口端的两个端口分别为第二U型电加热管的首端和尾端。第一个第二U型电加热管的首端与第二导热油炉的入油口通过管道连通，第一个第二U型电加热管的首端与第三个第二U型电加热管的首端通过管道连通。第一个第二U型电加热管的尾端与第二个第二U型电加热管的首端通过管道连通，第三个第二U型电加热管的首端与第四个第二U型电加热管的首端通过管道连通。第二个第二U型电加热管的尾端与第二导热油炉的出油口通过管道连通，第二个第二U型电加热管的尾端与第四个第二U型电加热管的尾端管道连通。

第二U型电加热管和第二防爆电加热器的数量相同，第二防爆电加热器对应设置在第二U型电加热管内。第二防爆电加热器的作用是将电能转化为加热装置所需要的热能。

每个第二防爆电加热器的发热管上均匀安装有多个第二折流板，使导热油在第二导热油炉30内的导热油流道内部形成湍流，使得导热油受热均匀，提高传热效率。

第二导热油炉30还包括第二外壳，第二外壳罩于所有第二U型电加热管外面。

第二加热系统104还包括第二压差检测传感器31、第二压力就地仪表32、第二温度就地仪表33、第二安全阀34、第二温度检测传感器35。

第二压差检测传感器31设置在第二导热油炉30的入油端和出油端，第二压差检测传感器31用于检测第二导热油炉30的内部阻力。通过第二压差检测传感器31可以直接读出第二导热油炉30的内部阻力大小，以此来判断第二加热系统104的运行是否正常。第二压差检测传感器31还与第二导热油泵26进行连锁，当第二压差检测传感器31发出低压报警信号时，第二导热油泵26将停止运行。

第二压力就地仪表32设置在第二导热油炉30的入油端，第二压力就地仪表32用于检测第二加热系统104的压力。

第二温度就地仪表33设置在第二导热油炉30的出油端，第二温度就地仪表33用于检测第二加热系统104的温度。

第二安全阀34的入口与第二导热油炉30连通，第二安全阀34用于当导热油受热膨胀后且第二加热系统104超压时起跳泄压，保护加热装置的安全。

第二温度检测传感器35设置在第二导热油炉30内部，第二温度检测传感器35用于检测第二导热油炉30内部的导热油的温度。

第二加热系统104还可以包括第二温度控制仪表，第二温度控制仪表由远程控制与第二温度检测传感器35电连接组成。第二温度控制仪表用于对第二加热系统104进行温度控制。

第二加热系统104还包括第二巡检仪36。

第二防爆电加热器上设置有多个第二加热点，每个第二加热点均设置有第二温度传感器，每个第二温度传感器均与第二巡检仪36电连接。第二温度传感器将第二加热点的温度数据传输给第二巡检仪36。

第二巡检仪36用于检测第二加热点的温度。

第二压差检测传感器31、第二压力就地仪表32、第二温度就地仪表33、第二安全阀34、第二温度检测传感器35和第二巡检仪36均为第二导热油炉30的附件，对整个第二加热系统104有保护和观察的作用。

储油系统102包括膨胀储液罐12。

膨胀储液罐12的出油端分别与第一导热油泵1、第二导热油泵26的入油端连通，膨胀储液罐12的入油端分别与第一导热油炉5、第二导热油炉30的出油端连通。膨胀储液罐12采用低温膨胀储油罐，防止因操作人员操作失误添加过多的冷油，以及在煮练升温过程中因为导热油膨胀泄露而湮没损坏主要部件或引起火灾等一系列危险问题。

膨胀储液罐12内部装有少量的导热油。储油系统102用于在加热装置运行时，一旦第一导热油泵1或第二导热油泵26缺少导热油时，将膨胀储液罐12内的导热油输送到第一导热油泵1或第二导热油泵26中，为第一导热油泵1或第二导热油泵26补充导热油；或当第一加热系统101或第二加热系统104在运行过程中出现温度升高且导热油膨胀时，回收膨胀后多余的导热油，保证第一加热系统101或第二加热系统104内部压力的稳定。

第一导热油炉5的出油端和膨胀储液罐12的入油端之间还设置有第一煮练系统13。

第一煮练系统13可以包括进油管道、波纹管截止阀和出油管道。进油管道的进油端与第一导热油炉5的出油端连通；进油管道的出油端与波纹管截止阀的一端连通；波纹管截止阀的另一端与出油管道的进油端连通；出油管道的出油端与膨胀储液罐12的入油端连通。

第一煮练系统13用于在加热装置初始预热升温过程中，让一部分流经第一加热系统101的高温导热油回流到膨胀储液罐中。在加热装置初始预热升温过程中膨胀储液罐为开口状态，高温的导热油进入膨胀储液罐以后，一些水分和低分子物质会汽化挥发，直到导热油的品质合格，第一煮练系统13关闭，膨胀储液罐封闭氮封。

第二导热油炉30的出油端和膨胀储液罐12的入油端之间还设置有第二煮练系统37。

第二煮练系统37可以包括进油管道、波纹管截止阀和出油管道。进油管道的进油端与第二导热油炉30的出油端连通；进油管道的出油端与波纹管截止阀的一端连通；波纹管截止阀的另一端与出油管道的进油端连通；出油管道的出油端与膨胀储液罐12的入油端连通。

第二煮练系统37用于在加热装置初始预热升温过程中，让一部分流经第二加热系统104的高温导热油回流到膨胀储液罐中。此时膨胀储液罐为开口状态，高温的导热油进入膨胀储液罐以后，一些水分和低分子物质会汽化挥发，直到导热油的品质合格，第二煮练系统37关闭，膨胀储液罐封闭氮封。

储油系统102还包括充氮子系统14、泄氮子系统15、液位传感器16、液位显示器17、第三安全阀18和超压强制保护装置19。膨胀储液罐内还设置有压力检测传感器，压力检测传感器用于检测膨胀储液罐内的压力。

充氮子系统14与膨胀储液罐12的进气端连通，充氮子系统14用于向膨胀储液罐12填充氮气，在膨胀储液罐12内导热油上方的空间内形成氮封，因为氮气良好的稳定性，罐内氮封可以保护膨胀储液罐12内部的导热油不被氧化。同时一定压力的氮封还可以为第一导热油泵1或第二导热油泵26的入口提供一定的微正压，对第一导热油泵1或第二导热油泵26具有一定的保护作用。

泄氮子系统15与膨胀储液罐12的出气端连通，泄氮子系统15用于排出膨胀储液罐12的氮气。

液位传感器16设置于膨胀储液罐12内部，液位传感器16用于检测膨胀储液罐12内部导热油的液位。液位传感器16还可以和第一导热油泵1或第二导热油泵26形成连锁控制，一旦液位传感器16发出低液位报警，第一导热油泵1或第二导热油泵26将无法启动。

液位显示器17与液位传感器16电连接，液位显示器17用于显示膨胀储液罐12内部导热油的液位，让使用者清楚直接的观察到膨胀储液罐12内部的导热油量。液位显示器17和液位传感器16主要是用来显示膨胀储液罐中导热油的油量，以此来判断是否需要向膨胀储液罐内添加新导热油。

第三安全阀18与膨胀储液罐12通过管道连通，第三安全阀18用于当膨胀储液罐12内部压力超压时，起跳泄压。

超压强制保护装置19的入口与膨胀储液罐12连通，超压强制保护装置19用于对超压的膨胀储液罐12进行强制保护。超压强制保护优先选用爆破片装置。

压力检测传感器分别与泄氮子系统15、第三安全阀18、超压强制保护装置19电连接。

泄氮子系统15、第三安全阀18和超压强制保护装置19构成膨胀储液罐的超压保护系统。膨胀储液罐充氮以后，膨胀储液罐内维持微正压状态，一旦充氮子系统14故障，造成罐内差压，就会形成安全隐患。一旦压力检测传感器检测膨胀储液罐内超压时，泄氮子系统15、第三安全阀18和超压强制保护装置19，将会视超压状态依次发挥作用。超压状态分为轻微超压、中度超压、严重超压。当轻微超压时，泄氮子系统15排出膨胀储液罐12的氮气缓解超压状态；当中度超压时，第三安全阀18起跳泄压；当严重超压时，爆破片装置进行爆破，泄放压力。

第一安全阀9、第二安全阀34和第三安全阀18还通过管道与排污口20连通，将起跳泄压时排出的导热油输送到排污口20。

第一导热油泵1和第二导热油泵26可以选用屏蔽泵或磁力泵，当选用屏蔽泵时，必须给屏蔽泵添加冷却水系统；当选用磁力泵时，可以根据实际情况选用是否给磁力泵添加冷却水系统。冷却水系统用于对屏蔽泵或磁力泵进行冷却。

加热装置还包括电气控制系统103，电气控制系统103包括第一控制回路21、第一主回路22、第二控制回路38、第二主回路39、仪表显示装置23和可编程逻辑控制器24(PLC)。

第一控制回路21、第二控制回路38、仪表显示装置23均与可编程逻辑控制器24连接。

第一主回路22分别与第一控制回路21、两个第一导热油泵1、第一导热油炉5电连接。第一主回路22上设置有主开关、支路开关、接触器、调功器和熔断器。第一主回路22通过控制电源的通断来控制两个第一导热油泵1、第一防爆加热器和膨胀储液罐12的起停。

第一控制回路21还分别与第一温度检测传感器10、两个第一导热油泵1、第一导热油炉5、泄氮子系统15、第一巡检仪11电连接。

第二主回路39分别与第二控制回路38、两个第二导热油泵26、第二导热油炉30电连接。第二主回路39上设置有主开关、支路开关、接触器、调功器和熔断器。第二主回路39通过控制电源的通断来控制两个第二导热油泵26、第二防爆加热器和膨胀储液罐12的起停。

第二控制回路38还分别与第二温度检测传感器35、两个第二导热油泵26、第二导热油炉30、第二巡检仪36电连接。

仪表显示装置23还分别与第一温度检测传感器10、第二温度检测传感器35电连接，仪表显示装置23用于显示第一加热系统101和第二加热系统104的温度。

电气控制系统103还包括集散控制系统25。

集散控制系统25与可编程逻辑控制器24电连接，集散控制系统25还与第一压差检测传感器6、第二压差检测传感器31、液位传感器16电连接。

集散控制系统25用于远程实时监测所述加热装置的运行状态。因为加热装置稳定运行时是远程控制状态，即通过集散控制系统25进行控制，所以集散控制系统25与第一压差检测传感器6、第二压差检测传感器31、液位传感器16连接，便于集散控制系统25远程实时监测加热装置的运行状态。当加热装置在运行中出现故障时，集散控制系统25可以根据第一压差检测传感器6、第二压差检测传感器31和液位传感器16的检测数据以及PLC及时发现出现故障的原因并进行解决。

加热装置还设置有电源柜，电源柜与所有用电设备电连接，电源柜用于给加热装置供电。当电源柜给第一导热油泵1或第二导热油泵26供电时发送导热油泵运行信号给PLC，当电源柜给第一导热油泵1或第二导热油泵26断电时发送导热油泵停止信号给PLC。导热油泵运行信号和导热油泵停止信号为泵运行信号。

电气控制系统103还包括运行保护模块。运行保护模块分别与压力检测传感器、第一压差检测传感器6、第二压差检测传感器31、液位传感器16、第一巡检仪11、第二巡检仪36、泵运行信号、泄氮子系统15、PLC电连接。运行保护模块用于将PLC发出的控制信号发送给对应的系统，同时将压力检测传感器、第一压差检测传感器6、第二压差检测传感器31、液位传感器16、第一巡检仪11、第二巡检仪36的检测信号传输给PLC。

集散控制系统25还可以用于编写PLC的逻辑控制程序及运行保护模块的程序。

电气控制系统103的作用为控制、保护、显示和信号远程传输等。其中电气控制系统103的控制、保护和显示主要为：储油系统102、第一加热系统101和第二加热系统104上的各种传感器将检测值上传到PLC中，PLC将检测值与设定值相对比，一旦出现偏差，PLC发送偏差信号给第一控制回路21或第二控制回路38，第一控制回路21或第二控制回路38将会发出控制信号给第一主回路22或第二主回路39，第一主回路22或第二主回路39主回路通过控制电源的通断来控制第一导热油泵1或第二导热油泵26、第一防爆电加热器或第二防爆电加热器和膨胀储液罐12的起停。

本发明还提供一种加热装置的保护方法，应用于上述的加热装置。

本发明加热装置的运行过程为：将冷态的导热油从外界导入加热装置内部，加热装置运行过程中不在导入冷态的导热油。被导入的导热油在加热装置内部做循环运动，导热油的温度到达极限温度以后，第一防爆电加热器或第二防爆电加热器防爆电加热器停止加热。导热油在加热装置内部继续做循环运动，完全依靠散热，达到使导热油降温的目的。停止加热的目的是第一防爆电加热器或第二防爆电加热器不在发热，不在给导热油继续传递热量。停止加热继续循环的目的是促进散热；保证加热装置均匀散热；保护设备，防止导热油散热不均匀形成不同的温度场，造成加热装置局部变形，或导热油结焦。

第一温度检测传感器和第二温度检测传感器为加热系统的温度检测元件，第一温度检测传感器和第二温度检测传感器通过检测加热系统内部导热油的温度，将检测值传送至PLC中与设定值对比，通过对比之后的偏差来判断是否需要控制第一防爆电加热器或第二防爆电加热器工作。

第一压差检测仪表和第二压差检测仪表分别检测第一加热系统和第二加热系统进口和出口的压力差值，压力差值范围设置有上极限、上限、下限和下极限；当压力差值达到上限或下限时，第一压差检测仪表或第二压差检测仪表输出信号到集散控制系统并反馈报警信号；当压力差值达到上极限或下极限时，第一压差检测仪表或第二压差检测仪表输出信号到集散控制系统，集散控制系统控制第一控制回路或第二控制回路强制停止加热系统加热。第一压差检测仪表和第二压差检测仪表分别是第一加热系统和第二加热系统的保护装置，可以通过第一压差检测仪表和第二压差检测仪表检测的压差值大小来判断导热油分别在第一加热系统和第二加热系统内部的流通状态是否正常。

液位传感器用于检测膨胀储液罐内部导热油的液位，当液位达到设置的极限液位时，液位传感器输出信号到集散控制系统，集散控制系统控制第一控制回路或第二控制回路强制停止第一加热系统或第二加热系统加热。

第一巡检仪和第二巡检仪分别对对应的每个加热点的温度进行检测，当检测到加热点的温度超过第一巡检仪或第二巡检仪设定的温度值时，第一巡检仪或第二巡检仪输出信号到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器输出信号控制第一控制回路或第二控制回路强制停止第一加热系统或第二加热系统加热。

电源柜将泵运行信号反馈给可编程逻辑控制器，当第一导热油泵或第二导热油泵停止运行时，由可编程逻辑控制器控制第一控制回路或第二控制回路强制停止第一加热系统或第二加热系统加热。

本发明提供一种加热装置保护方法的具体实施方式：第一温度检测传感器或第二温度检测传感器将检测到的温度信号通过远程控制反馈给第一温度控制仪表或第二温度控制仪表。由第一温度控制仪表或第二温度控制仪表对检测温度与设定温度进行比对，输出4-20mA电流信号给PLC，由PLC检索加热装置的运行保护状态，确定加热装置的运行保护状态无误后，将4-20mA电流信号反馈给调功器，调功器根据接收的4-20mA电流信号大小输出0-380V电压给第一防爆电加热器或第二防爆电加热器。当第一防爆电加热器或第二防爆电加热器的电阻R一定时，第一防爆电加热器或第二防爆电加热器产生的热量Q根据加热装置放入电压U的变化而变化，从而满足加热装置对温度的要求。

热量：

其中：Q表示热量，U表示电压，R表示电阻，t表示时间。

本发明的第一加热系统和第二加热系统独立运行，可实现同时对不同装置进行不同温度和不同部位的加热，进而减小了加热装置的体积和占地面积，同时也降低了成本。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征在于，包括：第一导热油泵、第一供油口、第一加热系统、第一回油口、第二导热油泵、第二供油口、第二加热系统、第二回油口和储油系统；

所述第一回油口与所述第一导热油泵的入油端连通；

所述第一加热系统包括第一导热油炉；

所述第一导热油泵的出油端与所述第一导热油炉的入油端连通；

所述第一导热油炉的出油端与所述第一供油口连通；

所述第二回油口与所述第二导热油泵的入油端连通；

所述第二加热系统包括第二导热油炉；

所述第二导热油泵的出油端与所述第二导热油炉的入油端连通；

所述第二导热油炉的出油端与所述第二供油口连通；

所述储油系统包括膨胀储液罐；

所述膨胀储液罐的出油端分别与所述第一导热油泵、所述第二导热油泵的入油端连通，所述膨胀储液罐的入油端分别与所述第一导热油炉、所述第二导热油炉的出油端连通；

所述膨胀储液罐用于在所述加热装置运行时且所述第一导热油泵或所述第二导热油泵缺少导热油时，为所述第一导热油泵或所述第二导热油泵补充导热油；或当所述第一加热系统或所述第二加热系统在运行过程中出现温度升高且导热油膨胀时，回收膨胀后多余的导热油；

所述第一导热油炉包括多个第一U型电加热管和多个第一防爆电加热器；

多个所述第一U型电加热管均匀排布成多行；每行所述的第一U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的所述第一U型电加热管分别与相邻行两端的所述第一U型电加热管连通；

所述第一U型电加热管和所述第一防爆电加热器的数量相同，所述第一防爆电加热器对应设置在所述第一U型电加热管内；

所述第一防爆电加热器的发热管上均匀安装有多个第一折流板；

所述第二导热油炉包括多个第二U型电加热管和多个第二防爆电加热器；

多个所述第二U型电加热管均匀排布成多行；每行所述的第二U型电加热管的首尾依次连通，每行两端的所述第二U型电加热管分别与相邻行两端的所述第二U型电加热管连通；

所述第二U型电加热管和所述第二防爆电加热器的数量相同，所述第二防爆电加热器对应设置在所述第二U型电加热管内；

所述第二防爆电加热器的发热管上均匀安装有多个第二折流板。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热系统还包括：第一压差检测传感器、第一压力就地仪表、第一温度就地仪表、第一安全阀以及第一温度检测传感器；

所述第一压差检测传感器设置在所述第一导热油炉的入油端和出油端，所述第一压差检测传感器用于检测所述第一导热油炉的内部阻力；

所述第一压力就地仪表设置在所述第一导热油炉的入油端，所述第一压力就地仪表用于检测所述第一加热系统的压力；

所述第一温度就地仪表设置在所述第一导热油炉的出油端，所述第一温度就地仪表用于检测所述第一加热系统的温度；

所述第一安全阀的入口与所述第一导热油炉连通，所述第一安全阀用于当导热油受热膨胀后且所述第一加热系统超压时起跳泄压；

所述第一温度检测传感器设置在所述第一导热油炉内部，所述第一温度检测传感器用于检测所述第一导热油炉内部的导热油的温度。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热系统还包括：第一巡检仪；

所述第一防爆电加热器上设置有多个第一加热点，每个所述第一加热点均设置有第一温度传感器，每个所述第一温度传感器均与所述第一巡检仪电连接；

所述第一巡检仪用于检测所述第一加热点的温度。

4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第二加热系统还包括：第二压差检测传感器、第二压力就地仪表、第二温度就地仪表、第二安全阀以及第二温度检测传感器；

所述第二压差检测传感器设置在所述第二导热油炉的入油端和出油端，所述第二压差检测传感器用于检测所述第二导热油炉的内部阻力；

所述第二压力就地仪表设置在所述第二导热油炉的入油端，所述第二压力就地仪表用于检测所述第二加热系统的压力；

所述第二温度就地仪表设置在所述第二导热油炉的出油端，所述第二温度就地仪表用于检测所述第二加热系统的温度；

所述第二安全阀的入口与所述第二导热油炉连通，所述第二安全阀用于当导热油受热膨胀后且所述第二加热系统超压时起跳泄压；

所述第二温度检测传感器设置在所述第二导热油炉内部，所述第二温度检测传感器用于检测所述第二导热油炉内部的导热油的温度。

5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述第二加热系统还包括：第二巡检仪；

所述第二防爆电加热器上设置有多个第二加热点，每个所述第二加热点均设置有第二温度传感器，每个所述第二温度传感器均与所述第二巡检仪电连接；

所述第二巡检仪用于检测所述第二加热点的温度。

6.根据权利要求3或5任一项所述的加热装置，其特征在于，所述储油系统还包括：充氮子系统、泄氮子系统、液位传感器、液位显示器、第三安全阀和超压强制保护装置；

所述充氮子系统与所述膨胀储液罐的进气端连通，所述充氮子系统用于向所述膨胀储液罐填充氮气；

所述泄氮子系统与所述膨胀储液罐的出气端连通，所述泄氮子系统用于排出所述膨胀储液罐的氮气；

所述液位传感器设置于所述膨胀储液罐内部，所述液位传感器用于检测所述膨胀储液罐内部导热油的液位；

所述液位显示器与所述液位传感器电连接，所述液位显示器用于显示所述膨胀储液罐内部导热油的液位；

所述第三安全阀与所述膨胀储液罐通过管道连通，所述第三安全阀用于当所述膨胀储液罐内部压力超压时，起跳泄压；

所述超压强制保护装置的入口与所述膨胀储液罐连通，所述超压强制保护装置用于对超压的所述膨胀储液罐进行强制保护。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括：电气控制系统，所述电气控制系统包括第一控制回路、第一主回路、第二控制回路、第二主回路、仪表显示装置和可编程逻辑控制器；

所述第一控制回路、所述第二控制回路、所述仪表显示装置均与所述可编程逻辑控制器连接；

所述第一主回路分别与所述第一控制回路、所述第一导热油泵、所述第一导热油炉电连接；

所述第一控制回路还分别与所述第一温度检测传感器、所述第一导热油泵、所述第一导热油炉、所述泄氮子系统、所述第一巡检仪电连接；

所述第二主回路分别与所述第二控制回路、所述第二导热油泵、所述第二导热油炉电连接；

所述第二控制回路还分别与所述第二温度检测传感器、所述第二导热油泵、所述第二导热油炉、所述第二巡检仪电连接；

所述仪表显示装置还分别与所述第一温度检测传感器、所述第二温度检测传感器电连接，所述仪表显示装置用于显示所述第一加热系统和所述第二加热系统的温度。

8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述电气控制系统还包括：集散控制系统；

所述集散控制系统与所述可编程逻辑控制器电连接，所述集散控制系统还与所述第一压差检测传感器、所述第二压差检测传感器、所述液位传感器电连接；

所述集散控制系统用于远程实时监测所述加热装置的运行状态。

9.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一回油口和所述第一供油口之间设有第一平衡系统；

所述第一平衡系统包括第一供油管道、第一回油管道和第一平衡阀；

所述第一供油管道的一端为所述第一供油口；所述第一供油管道的另一端与所述第一平衡阀的一端连通；

所述第一回油管道的一端为所述第一回油口；所述第一回油管道的另一端与所述第一平衡阀的另一端连通；

所述第一平衡系统用于调整所述第一供油口的供油流量和所述第一回油口的回油流量以及压差平衡；

所述第二回油口和所述第二供油口之间设有第二平衡系统；

所述第二平衡系统包括第二供油管道、第二回油管道和第二平衡阀；

所述第二供油管道的一端为所述第二供油口；所述第二供油管道的另一端与所述第二平衡阀的一端连通；

所述第二回油管道的一端为所述第二回油口；所述第二回油管道的另一端与所述第二平衡阀的另一端连通；

所述第二平衡系统用于调整所述第二供油口的供油流量和所述第二回油口的回油流量以及压差平衡。

10.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一导热油炉的出油端和所述膨胀储液罐的入油端之间还设有第一煮练系统；

所述第一煮练系统用于在所述加热装置初始预热升温过程中，使得流经所述第一加热系统的高于高温导热油体积阈值的高温导热油回流到所述膨胀储液罐中；

所述第二导热油炉的出油端和所述膨胀储液罐的入油端之间还设有第二煮练系统；

所述第二煮练系统用于在所述加热装置初始预热升温过程中，使得流经所述第二加热系统的高于高温导热油体积阈值的高温导热油回流到所述膨胀储液罐中；

所述膨胀储液罐采用低温膨胀储油罐。