CN1384319A - 无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法。准备好加热炉,加热炉包括炉体及烟囱,炉体内设置有锅筒,锅筒内设置有互相连接的燃烧道、火筒及烟道,烟道与烟囱相连接,上、下锅筒之间设置有锅筒连通管,火筒及烟道内分别设置有介质蒸汽喷管,炉体的下部设置有介质入口,炉体的上部设置有介质蒸汽出口;将介质充入锅筒与火筒及烟道之间的空间,介质的加入量为系统空间容量的8～30%;启动加热装置,排除系统内部空气,使系统处于工作状态。本发明的有益效果是,与容器相容性好,基本不腐蚀、不结垢、不产生不凝气体、不冻、不燃,安全性能好,使用寿命长,提高了炉内传热能力1倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法。
背景技术
多年来在油田地面建设系统的加热中，一直沿用燃料或电加热，以水或水蒸气作为热传导介质，而水的起动温度(沸点)需要100℃，消耗的能源大，传热速度慢，传导热效率低，仅为43.75％，通常情况下不能把热量完全传导出来加以吸收，相反有很大一部分热量从烟道及炉体上损失掉了。而炉子一般采用管式炉、火筒炉、水套炉等。但管式炉由于烧蚀严重及局部过热及易发生爆管和起火现象。火筒炉的热效率低，使用范围窄，易发生爆炸，安全性差。水套炉的单台容量小，热效率低，内部腐蚀严重。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法，它由复合介质的高温、低压蒸汽取代了水或水蒸气作为导热载体。该介质启动温度低，仅为55℃，节省了能源，热能传导速度快，传导速度在40cm/s以上，增加了热传递量，使热效率在85％以上，并减少了转化过程中消耗的能量，从而达到节能的目的。
本发明的第一种技术方案包括下列步骤：
(1)准备好加热炉，所述的加热炉包括炉体及烟囱，所述炉体内设置有锅筒，锅筒内设置有互相连接的燃烧道、火筒及烟道，所述烟道与烟囱相连接，上、下锅筒之间设置有锅筒连通管，所述火筒及烟道内分别设置有介质蒸汽喷管，所述炉体的下部设置有与锅筒相通的冷却介质入口，所述炉体的上部设置有与锅筒相通的介质蒸汽出口；
(2)将无机复合化学导热介质充入锅筒与火筒及烟道之间的空间，所述无机复合化学导热介质的加入量为系统空间容量的8～30％；
(3)启动加热装置，排除系统内部空气，使系统处于工作状态。
所述锅筒的直径为0.4～3m。
本发明的第二种技术方案包括下列步骤：
(1)准备好加热炉，所述的加热炉包括炉体及烟囱，所述炉体内的下部设置有互相连接的燃烧道、火筒及烟道，所述烟道与烟囱相连接，所述火筒及烟道内设置有介质蒸汽喷管，所述炉体内的上部设置有工作介质加热盘管，盘管的一端为工作介质入口，盘管的另一端为工作介质出口；
(2)将无机复合化学导热介质充入炉体内，所述无机复合化学导热介质的加入量为系统空间容量的8～30％；
(3)启动加热装置，排除系统内部空气，使系统处于工作状态。
本发明的有益效果是：
1.通过改变炉内设计，提高了炉内传热能力1倍以上。因此比传统水套炉体积减小1/3，烟囱内的温度控制在160℃～180℃，减少了炉体的散热损失，使热效率在85％以上。如果使用密闭式燃烧器还可以采用预热二次风，使余热充分利用。
2.一次加入无机复合化学导热介质，微真空密闭运行，介质基本不损失，无需更换。
3.与容器相容性好，基本不腐蚀、不结垢、不产生不凝气体、不冻、不燃，安全性能好，使用寿命长。
4.可配用进口全自动燃烧器，也可配用低成本的大气式燃烧器。燃料适应性广，可燃天然气、原油、渣油、柴油、轻质油和煤等多种燃料。
附图说明
图1为本发明第一种方案中炉子的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明第二种方案中炉子的结构示意图；
图4为图3的左视图。
具体实施方式
在图1、2中，本发明所使用的复合介质加热炉包括介质蒸汽出口1、烟道2、上锅筒3、锅筒连通管4、燃烧道5、冷却介质入口6、火筒7、介质蒸汽喷管8、鞍座9、炉体10、烟囱11、下锅筒12。所述炉体10的下部设置有鞍座9，用于安放炉体。炉体10的体积根据不同的受热面积及所需热功率设置成不同的规格。炉子的热功率一般在40～3500千瓦。所述炉体10内设置有锅筒，设置在上面的为上锅筒3，设置在下面的为下锅筒12，所述的锅筒3、12的直径为0.4～3m。锅筒3、12内设置有互相连接的燃烧道5、火筒7及烟道2，所述烟道2与烟囱11相连接。本发明能够将烟囱的温度控制在160～180℃，因为烟囱的温度小于120℃时，烟囱的内部容易结露，造成烟囱内流水及锈蚀。而烟囱的温度大于180℃时，则消耗的热能大，热效率低。所述上、下锅筒3、12之间设置有锅筒连通管4，锅筒连通管4对上、下锅筒3、12起连通作用。所述火筒7及烟道2内分别设置有介质蒸汽喷管8。因为设置了介质蒸汽喷管8而减小了火筒的直径，也相对减小了炉体的体积。同时加大了火筒的受热面积，减小了热量的损失，使介质迅速升温。所述锅筒3、12与火筒7及烟道2之间的空间的容量为锅筒3、12容量的8～30％。所述炉体10的上部设置有与锅筒3、12相通的介质蒸汽出口1，介质蒸汽出口1与设置在工作介质存储罐上的介质蒸汽入口相接，对工作介质进行加热。设置在工作介质存储罐上的介质蒸汽出口与设置在炉体10下部的、与锅筒3、12相通的、冷却介质入口6相接，使已经冷却后变成液体的介质蒸汽回到锅筒内，往复循环。
将无机复合化学导热介质充入锅筒3、12与火筒7及烟道2之间的空间内，无机复合化学导热介质的加入量为系统空间容量的8～30％，一次加入不需更换。启动点火装置，打开放气阀，排出系统内空气，使炉内在低压状态下运行。设置在燃烧道的热源将热能传给火筒、烟道及介质蒸汽喷管，使无机复合化学导热介质受热后产生高温、低压蒸汽，蒸汽由设置在炉体10上部的介质蒸汽出口1排入工作介质加热罐内的散热盘管，对工作介质进行加热，冷却后的蒸汽变成液体，由工作介质加热罐内流回，通过冷却介质入口回到炉体10内，往复循环。
在图3、4中，本发明所使用的复合介质加热炉包括炉体10、工作介质加热盘管13、火筒7、烟道2、介质蒸汽喷管8、燃烧道5、烟囱11、工作介质入口14、工作介质出口15。所述炉体10内的下部设置有互相连接的燃烧道5、火筒7及烟道2，所述烟道2与烟囱11相连接，所述火筒7及烟道2内设置有介质蒸汽喷管8。因为设置了介质蒸汽喷管8而减小了火筒的直径，也相对减小了炉体的体积。同时加大了火筒的受热面积，减小了热量的损失，使介质迅速升温。所述炉体10内的上部设置有工作介质加热盘管13，盘管13的一端为工作介质入口14，需要加热的工作介质通过工作介质入口14进入工作介质加热盘管13内，当工作介质加热到所需温度后，由设置在炉体10上部的工作介质出口15输出。此炉体1内因为设置有工作介质加热盘管13，所以炉体比上一技术方案的炉体10大。
将无机复合化学导热介质充入炉体内，无机复合化学导热介质的加入量为系统空间容量的8～30％，启动加热装置，打开放气阀，排出系统内空气，使炉内在低压状态下运行。设置在燃烧道的热源将热能传给火筒、烟道及介质蒸汽喷管，使无机复合化学导热介质受热后产生高温、低压蒸汽，直接对工作介质加热盘管13内的工作介质进行加热。
下面各实施例采用上述的加热炉，燃料采用天然气，无机复合化学导热介质采用哈尔滨科技大学生产的ZGM。有关参数列表如下：
| 实施例1：第一种方案的炉子 | 实施例2：第二种方案的炉子 | 实施例3：第二种方案的炉子 | 实施例4：第二种方案的炉子 | |
| 加热炉额定热功率 (千瓦) | 100 | 200 | 2500 | 3500 |
| 系统空间容量 (立方米) | 1.376 | 2.04 | 15.41 | 21.00 |
| 导热介质加入量 (千克) | 110 | 280 | 3080 | 6300 |
| 产生的热效率 (％) | 85 | 86 | 89 | 90 |
| 烟囱的温度 (℃) | 180 | 180 | 170 | 160 |
| 工作介质进口温度 (℃) | 28 | 55 | 50 | |
| 工作介质出口温度 (℃) | 61 | 90 | 90 | |
| 导热介质进口温度计 (℃) | 50 | |||
| 导热介质出口温度 (℃) | 120 |
Claims (3)
1.一种无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法，其特征是，它包括下列步骤：
(1)准备好加热炉，所述的加热炉包括炉体及烟囱，所述炉体内设置有锅筒，锅筒内设置有互相连接的燃烧道、火筒及烟道，所述烟道与烟囱相连接，上、下锅筒之间设置有锅筒连通管，所述火筒及烟道内分别设置有介质蒸汽喷管，所述炉体的下部设置有与锅筒相通的冷却介质入口，所述炉体的上部设置有与锅筒相通的介质蒸汽出口；
(2)将无机复合化学导热介质充入锅筒与火筒及烟道之间的空间，所述无机复合化学导热介质的加入量为系统空间容量的8～30％；
(3)启动加热装置，排除系统内部空气，使系统处于工作状态。
2.根据权利要求1所述的无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法，其特征是，所述锅筒的直径为0.4～3m。
3.一种无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法，其特征是，它包括下列步骤：
(1)准备好加热炉，所述的加热炉包括炉体及烟囱，所述炉体内的下部设置有互相连接的燃烧道、火筒及烟道，所述烟道与烟囱相连接，所述火筒及烟道内设置有介质蒸汽喷管，所述炉体内的上部设置有工作介质加热盘管，盘管的一端为工作介质入口，盘管的另一端为工作介质出口；
(2)将无机复合化学导热介质充入炉体内，所述无机复合化学导热介质的加入量为系统空间容量的8～30％；
(3)启动加热装置，排除系统内部空气，使系统处于工作状态。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02120987 CN1384319A (zh) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | 无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法 |
| CN 02153481 CN1220010C (zh) | 2002-06-07 | 2002-11-29 | 无机复合或化学复合导热介质在加热炉中的使用方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 02120987 CN1384319A (zh) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | 无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法 |
Publications (1)
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| CN 02120987 Pending CN1384319A (zh) | 2002-06-07 | 2002-06-07 | 无机复合化学导热介质在加热炉中的使用方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103939882A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-23 | 濮阳兴泰金属结构制品有限公司 | 装有水冷壁管的火筒 |
| CN104197325A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-10 | 唐山金沙燃烧热能科技有限公司 | 煤粉燃烧道 |
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2002
- 2002-06-07 CN CN 02120987 patent/CN1384319A/zh active Pending
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