CN110529739B - 易凝固介质管道加热方法及加热装置 - Google Patents
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Abstract
易凝固介质管道加热方法及加热装置,包括通电管道、绝缘法兰、加热电路、测温热电偶、控制系统,所述通电管道的两端通过绝缘法兰连接其他管路或设备,绝缘法兰上焊接有导电板,通过导电板连接加热电路为通电管道通电加热,所述测温热电偶检测通电管道温度,控制系统采集测温热电偶的温度信号,并根据检测温度控制加热电路的启停。本发明的有益效果是:应用电清洁能源加热管道,自动控制管道温度,解决了耗能加热问题。本发明实现沥青管道加热的自动控制;电加热管道间断工作,不像蒸汽加热和导热油加热连续工作,因此大大降低了能源消耗,降低了生产运行成本;本发明方便维护,降低日常维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及焦油加工输送管道技术领域,尤其涉及易凝固介质管道加热方法及加热装置。
背景技术
某化学科技有限公司焦油加工装置中沥青产品产量大,品种多样,沥青管道经常由于伴热不好,造成管道堵塞,影响连续生产。国内沥青管道加热方式大部分采用导热油加热和蒸汽夹套伴热。导热油加热方式需要煤气燃烧提供热源,蒸汽夹套伴热浪费蒸汽能源,二者都是耗能较大的加热方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种易凝固介质管道加热方法及加热装置,应用电清洁能源加热管道,自动控制管道温度,解决了耗能加热问题。本发明可以在焦油加工装置上推广,还可以应用于其他容易凝固的不导电化工介质的管道传输。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
易凝固介质管道加热方法,是通过给管道通电的方式对管道内易凝固介质进行加热,交流电压为:27V-45V,管道长度:20米至80米,管道厚度:4.5mm或6mm;加热温度:80-400℃。
所述易凝固介质为沥青、萘、蒽油、重油。
所述电压为27V、30V、33V、36V、39V、42V或者45V。
管道材质为不锈钢、碳钢或铜管,管道直径为DN50、DN80、DN100、DN150或DN200。
易凝固介质管道加热方法采用的加热装置,包括通电管道、绝缘法兰、加热电路、测温热电偶、控制系统,所述通电管道的两端通过绝缘法兰连接其他管路或设备,绝缘法兰上焊接有导电板,通过导电板连接加热电路为通电管道通电加热,所述测温热电偶检测通电管道温度,控制系统采集测温热电偶的温度信号,并根据检测温度控制加热电路的启停。
所述通电管道包括金属管道、绝缘板、金属扎带,若干个绝缘板围绕金属管道一圈包裹在金属管道的外侧,所述绝缘板通过金属扎带固定,测温热电偶固定在绝缘板上。
所述绝缘法兰包括金属法兰、导电板、石棉板垫圈、天然云母垫圈、石棉垫片、天然云母垫片、天然云母管,一个金属法兰固定连接通电管道,另一个金属法兰固定连接其他管路或设备,连接通电管道的金属法兰上焊接导电板,两个金属法兰之间依次设置石棉垫片、天然云母垫片、石棉垫片,两个金属法兰通过双头螺栓和螺母连接,双头螺栓置于金属法兰内部的部分套接有天然云母管,在金属法兰与螺母之间依次设有天然云母垫圈、石棉板垫圈、高强钢垫圈。
在所述导电板上设有两个导线连接孔。
所述加热电路包括断路器、交流接触器KM、热继电器、防爆变压器,所述通电管道通过电缆连接380V电源,并在电路回路中依次连接防爆变压器、热继电器、交流接触器KM和断路器,所述交流接触器KM接收控制系统的控制信号,控制通电管道的供电加热和过流保护。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明一种易凝固介质管道加热方法及加热装置,应用电清洁能源加热管道,自动控制管道温度,解决了耗能加热问题。本发明可以在焦油加工装置上推广,还可以应用于其他容易凝固的不导电化工介质。
本发明实现沥青管道加热的自动控制;电加热管道间断工作,不像蒸汽加热和导热油加热连续工作,因此大大降低了能源消耗,降低了生产运行成本;本发明方便维护,降低日常维护成本。
附图说明
图1是本发明易凝固介质管道加热装置的组成原理图。
图2是本发明的通电管道的示意图(去掉外层保温棉和保温铁皮)。
图3是通电管道的截面图。
图4是绝缘法兰的俯视图。
图5是绝缘法兰的主视图。
图6是天然云母垫片外包裹高温生胶带的示意图。
图7是控制系统电气原理图。
图中:1-380V电源、2-断路器、3-交流接触器KM、4-热继电器、5-防爆变压器、6-电缆、7-通电管道、7-1金属管道、7-2绝缘板、7-3金属扎带、7-4保温铁皮层、7-5保温棉层、8-测温热电偶、9-控制系统、10-绝缘法兰、10-1双头螺栓、10-2螺母、10-3金属法兰、10-4高强钢垫圈、10-5石棉板垫圈、10-6天然云母垫圈、10-7天然云母管、10-8导电板、10-9高温生胶带、10-10石棉垫片、10-11天然云母垫片、11-电压表、12-电流表、13-指示灯、14-红灯、15-绿灯、16-按钮2、17-按钮1、18-漏电保护器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明:
见图1-图6,易凝固介质管道加热方法,是通过给管道通电的方式对管道内易凝固介质进行加热,交流电压为:27V-45V,管道长度:20米至80米,管道厚度:4.5mm或6mm;加热温度:80-400℃。
所述易凝固介质为沥青、萘、蒽油、重油。
所述电压为27V、30V、33V、36V、39V、42V或者45V。
管道材质为不锈钢、碳钢或铜管,管道直径为DN50、DN80、DN100、DN150或DN200。
易凝固介质管道加热方法采用的加热装置,包括通电管道7、绝缘法兰10、加热电路、测温热电偶8、控制系统9,所述通电管道7的两端通过绝缘法兰10连接其他管路或设备,绝缘法兰10上焊接有导电板10-8,通过导电板10-8连接加热电路为通电管道7通电加热,所述测温热电偶8检测通电管道7温度,控制系统10采集测温热电偶8的温度信号,并根据检测温度控制加热电路的启停。
所述通电管道7包括金属管道7-1、绝缘板7-2、金属扎带7-3,若干个绝缘板7-2围绕金属管道7-1一圈包裹在金属管道7-1的外侧,所述绝缘板7-3通过金属扎带7-1固定,测温热电偶8固定在绝缘板7-2上。
绝缘板7-2采用天然云母板。测温热电偶8通过金属扎带7-3固定。绝缘板7-2的大小规格为:(450~550)mm×(25~35)mm×(4~6)mm。金属扎带7-3为不锈钢扎带。还包括保温棉层7-5、保温铁皮层7-4,保温棉层7-5包裹在测温热电偶8和绝缘板7-2的外侧,保温铁皮层7-4包裹在保温棉层7-5的外侧。保温铁皮层7-4为镀锌铁皮层。
所述绝缘法兰10包括金属法兰10-3、导电板10-8、石棉板垫圈10-5、天然云母垫圈10-6、石棉垫片10-10、天然云母垫片10-11、天然云母管10-7,一个金属法兰10-3固定连接通电管道7,另一个金属法兰10-3固定连接其他管路或设备,连接通电管道7的金属法兰10-3上焊接导电板10-8,两个金属法兰10-3之间依次设置石棉垫片10-10、天然云母垫片10-11、石棉垫片10-10,两个金属法兰10-3通过双头螺栓10-1和螺母10-2连接,双头螺栓10-1置于金属法兰10-3内部的部分套接有天然云母管10-7,在金属法兰10-3与螺母10-2之间依次设有天然云母垫圈10-6、石棉板垫圈10-5、高强钢垫圈10-4。
在所述导电板10-8上设有两个导线连接孔。
导电板10-8为镀锌钢板。天然云母垫片10-11上缠绕高温生胶带10-9。缠绕包裹高温生胶带10-9的天然云母垫片10-11可以隔绝400℃的高温。
所述加热电路包括断路器2、交流接触器KM(3)、热继电器4、防爆变压器5,所述通电管道7通过电缆6连接380V电源1,并在电路回路中依次连接防爆变压器5、热继电器4、交流接触器KM(3)和断路器2,所述交流接触器KM(3)接收控制系统9的控制信号,控制通电管道7的供电加热和过流保护。防爆变压器5将380V交流电变压至27V-45V低压交流电。将交流电降低安全电压,利用电缆6将电能传导至金属管道7-1加热。电压档位根据金属管道7-1长度调整。
绝缘法兰10用于通电管道7与其他管道及设备绝缘隔离,同时实现将通电管道7与电缆6的连接通电。
所述通电管道7中的流通介质为沥青。
控制系统9负责温度信号的采集、温度信号转换成温度高低报警信号,自动控制加热电路的启停。当温度达到设定温度上限时停止加热,当温度降至设定温度下限时启动加热。针对沥青介质的设定温度上限一般是200-400℃,设定温度下限一般是120-180℃。电气控制原理如图5、图6所示:图6中交流接触器KM(3)、中间继电器KM1、中间继电器KM2。当温度低于设定温度下限值时仪表DCS系统或者电气PLC系统继电器输出常闭点“启动”,中间继电器KM2动作,交流接触器KM(3)吸合,防爆变压器5工作为通电管道7通电加热,此时“绿灯”15亮;当温度高于设定温度上限值时DCS系统继电器输出开点“停止”,中间继电器KM1动作,交流接触器KM(3)断开,防爆变压器5停止为通电管道7通电加热,此时“红灯”14亮;当漏电保护器18和热继电器4动作时,防爆变压器5也停止工作。
Claims (3)
1.易凝固介质管道加热方法,其特征在于,是通过给管道通电的方式对管道内易凝固介质进行加热,交流电压为:27V-45V,管道长度:20米至80米,管道厚度:4.5mm或6mm;加热温度:80-400℃;所述易凝固介质为沥青、萘、蒽油、重油;管道材质为不锈钢、碳钢或铜管,管道直径为DN50、DN80、DN100、DN150或DN200;
易凝固介质管道加热方法采用的加热装置,包括通电管道、绝缘法兰、加热电路、测温热电偶、控制系统,所述通电管道的两端通过绝缘法兰连接其他管路或设备,绝缘法兰上焊接有导电板,通过导电板连接加热电路为通电管道通电加热,所述测温热电偶检测通电管道温度,控制系统采集测温热电偶的温度信号,并根据检测温度控制加热电路的启停;
所述绝缘法兰包括金属法兰、导电板、石棉板垫圈、天然云母垫圈、石棉垫片、天然云母垫片、天然云母管,一个金属法兰固定连接通电管道,另一个金属法兰固定连接其他管路或设备,连接通电管道的金属法兰上焊接导电板,两个金属法兰之间依次设置石棉垫片、天然云母垫片、石棉垫片,两个金属法兰通过双头螺栓和螺母连接,双头螺栓置于金属法兰内部的部分套接有天然云母管,在金属法兰与螺母之间依次设有天然云母垫圈、石棉板垫圈、高强钢垫圈;
所述通电管道包括金属管道、绝缘板、金属扎带,若干个绝缘板围绕金属管道一圈包裹在金属管道的外侧,所述绝缘板通过金属扎带固定,测温热电偶固定在绝缘板上;
所述加热电路包括断路器、交流接触器KM、热继电器、防爆变压器,所述通电管道通过电缆连接380V电源,并在电路回路中依次连接防爆变压器、热继电器、交流接触器KM和断路器,所述交流接触器KM接收控制系统的控制信号,控制通电管道的供电加热和过流保护;
控制系统负责温度信号的采集、温度信号转换成温度高低报警信号,自动控制加热电路的启停:当温度达到设定温度上限时停止加热,当温度降至设定温度下限时启动加热:针对沥青介质的设定温度上限是200-400℃,设定温度下限是120-180℃,当温度低于设定温度下限值时仪表DCS系统或者电气PLC系统继电器输出常闭点“启动”,防爆变压器工作为通电管道通电加热;当温度高于设定温度上限值时DCS系统继电器输出开点“停止”,防爆变压器停止为通电管道通电加热;当漏电保护器和热继电器动作时,防爆变压器也停止工作。
2.根据权利要求1所述易凝固介质管道加热方法,其特征在于,所述电压为27V、30V、33V、36V、39V、42V或者45V。
3.根据权利要求1所述易凝固介质管道加热方法,其特征在于,在所述导电板上设有两个导线连接孔。
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