CN201933039U - 胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，包括成品罐、基质沥青原料罐和连接管路之间的阀门，其特征是：所述安全系统主要由空气压缩机，压缩空气储罐，余热置换安全罐，沥青专用保温安全阀构成，所述空气压缩机与压缩空气储罐连通，压缩空气储罐通过阀门与余热置换安全罐连通，所述余热置换安全罐出口通过沥青专用保温安全阀与电磁波加热器及胶粉改性沥青成品罐连接，所述余热置换安全罐进口与基质沥青原料罐出口连通。有益效果：沥青加热的电磁波加热器，具有迂回曲折的立体循环加热通道结构，与现有技术比节能达30%以上。设计了管路超压保护和加热器余热置换安全系统，以确保胶粉改性沥青连续生产装置实现安全生产。
Description
技术领域
本实用新型属于用于沥青行业中对基质沥青及橡胶粉改性沥青进行加热的加热装置，尤其涉及一种胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统。
背景技术
目前在沥青行业尤其在胶粉改性沥青生产中，基质沥青及胶粉改性沥青的加热，都是通过燃煤、柴油或石油天然气燃烧完成。胶粉改性沥青连续生产装置在生产过程中，基质沥青对温度相当敏感，如基质沥青温度低，粘稠度增大，系统压力有可能超压，造成安全生产事故。加热器在工作过程中，工作温度有时会超过600摄氏度，若发生突发事故，造成装置停运，加热器中余热置换不出去，容易造成加热器中结焦，大幅度降低加热器的加热效果，重则造成加热器中管路堵塞，最终导致加热器报废。因此胶粉改性沥青连续生产装置在生产过程中，原料加热存在着安全难题，其主要问题是温度难于准确控制，容易造成安全生产事故，使能耗增大；通过火焰加热，热效率低；尤其随着石油产品的日益紧缺，导致生产成本不断提高。因此，如何改进加热方式，实现准确控制加热温度，节约能源，实现安全生产，成为业界关注问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，通过采用红外电磁波加热器及迂回曲折的立体循环加热通道结构，获得充足的换热面积，并达到精确控制温度、节能降耗；设计了管路超压保护和加热器余热置换安全系统，以确保胶粉改性沥青连续生产装置实现安全生产。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，包括成品罐、基质沥青原料罐和连接管路之间的阀门，其特征是：所述安全系统主要由空气压缩机，压缩空气储罐，余热置换安全罐，沥青专用保温安全阀构成，所述空气压缩机与压缩空气储罐连通，压缩空气储罐通过阀门与余热置换安全罐连通，所述余热置换安全罐出口通过沥青专用保温安全阀与电磁波加热器及胶粉改性沥青成品罐连接，所述余热置换安全罐进口与基质沥青原料罐出口连通。
所述基质沥青原料罐进口连接有过滤器、原料泵与基质沥青原料罐出口的安全阀经管路并联后通过温控器与余热置换安全罐进口连通。
所述成品罐进口连接有成品泵，成品罐出口连接有安全阀，进出口管路并联后通过 温控器与基质沥青原料罐出口连接。
所述电磁波加热器，主要由壳体、隔板和竖隔板式换热体构成，所述圆筒型壳体，在壳体上下盖之间与圆筒壁同轴线设置5层以上形成环形流道的圆筒形隔板，若干条形竖隔板式加热体贯穿壳体上下盖沿径向均布设置在相邻圆筒形隔板之间，并将该环行流道分割成若干扇形截面换热区；所述加热体上端或下端设有过流口，且相邻加热体的过流口设置在上下相反端；所述各圆筒形隔板的上沿依次对应前一层环形流道沥青流动末端设有一个换层豁口，最外层环形流道的底部连接沥青进口，中心圆筒形隔板的上端连接沥青出口；在壳体外侧设置保温层。
所述竖隔板式换热体是由条形竖隔板式换热片及嵌装其中的红外电磁波加热管构成，所述条形竖隔板式换热片是由嵌装红外电磁波加热管的竖管及其两侧呈一字形对称设置的U形截面翼构成，所述壳体上下盖与保温层之间分别设置加热体电源接线板。
所述电磁波加热器设为互为并联或串联的两组电磁波加热装置。
有益效果：提供出一种用于沥青加热的电磁波加热器，具有迂回曲折的立体循环加热通道结构，加热路径可达130米以上，使沥青物料获得充足的换热面积；尤其采用辐射率高、穿透性强、热转换效率高的红外电磁波加热管作为加热元件，可通过系统设置与监控达到精确控制加热温度、节能降耗，保证安全生产的效果，加热温度可精确到600℃±1℃，与现有技术比节能达30％以上。设计了管路超压保护和加热器余热置换安全系统，以确保胶粉改性沥青连续生产装置实现安全生产。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图；图2是图1中电磁波加热器剖面结构示意图；图3是图2去掉上盖部分的俯视图；图4是图3中的I放大视图；图5是图3中的F放大视图。
图中：1、胶粉改性沥青成品罐，2、安全阀，3、成品泵，4、温控器，5、7、三通保温球阀，6、8、电磁波加热器，6-1沥青出口，6-2壳体，6-21上盖，6-22筒体，6-23下盖，6-31上加热体电源接线板，6-32下加热体电源接线板，6-4加热体，6-41换热片，6-42红外电磁波加热管，6-43过流口，6-5沥青进口，6-51与沥青进口连通的扇形截面换热区，6-61、6-62……6-66、圆筒形隔板，6-610、6-620…..、6-660、环流道，6-7、保温层，6-81、6-82、……6-86、换层豁口，6-9导轨架，9、余热置换安全罐，10、压缩空气储罐，11、空气 压缩机，12、温控器，13、原料泵，14、安全阀，15、过滤器，16、基质沥青原料罐。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图所示，一种胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，包括胶粉改性沥青成品罐1、基质沥青原料罐16和连接管路之间的阀门，所述安全系统主要由空气压缩机11，压缩空气储罐10，余热置换安全罐9，沥青专用保温安全阀构成，沥青专用保温安全阀为三通保温球阀5、7所述空气压缩机与压缩空气储罐连通，压缩空气储罐通过阀门8与余热置换安全罐连通，所述余热置换安全罐出口通过沥青专用保温安全球阀5与电磁波加热器6及胶粉改性沥青成品罐1连接，所述余热置换安全罐进口与基质沥青原料罐16出口连通。所述基质沥青原料罐进口连接有过滤器15、原料泵13与基质沥青原料罐出口的安全阀14通过管路并联后并通过温控器12与余热置换安全罐进口连通。所述成品罐进口连接有成品泵3，成品罐出口连接有安全阀2，进出口管路并联后通过温控器4与基质沥青原料罐出口连接。所述电磁波加热器设为互为并联或串联的两组电磁波加热装置，当加热初始温度较低时可以同时利用两台加热装置加热，也可利用其中一台加热已降温的成品沥青，方便输送。所述电磁波加热器，主要由壳体、隔板和竖隔板式换热体构成，所述圆筒型壳体6-2，在壳体上下盖6-21、6-23之间与筒体6-22同轴线设置五层以上形成环形流道的圆筒形隔板，本实施例中设置了六层圆筒形隔板，形成环形流道6-610……6-660；若干条形竖隔板式加热体6-4贯穿壳体上下盖沿径向均布设置在相邻圆筒形隔板之间，并将该环形流道分割成若干扇形截面换热区6-51；上述加热体4上端或下端设有过流口6-43，且相邻加热体的过流口设置在上下相反端；上述各圆筒形隔板6-61……6-66的上沿依次对应前一层环形流道沥青流动末端设有一个换层豁口6-81……6-86，最外层环形流道6-610的底部连接沥青进口6-5，中心圆筒形隔板6-66的上端连接沥青出口6-1；在壳体外侧设置保温层6-7。上述条形竖隔板式换热体是由条形竖隔板式换热片6-41及嵌装其中的红外电磁波加热管6-42构成。上述条形竖隔板式换热片是由嵌装红外电磁波加热管的竖管及其两侧呈一字形对称设置的U形截面翼构成。在上述壳体上下盖与保温层之间分别设置上下加热体电源接线板6-31、6-32，红外电磁波加热管分别与电源接线板连接。
在实际制作中，上述换热体通过设置在圆筒形隔板上的导轨架6-9插入，其端部由螺钉固定在上盖上，保温层采用了岩棉绝热材料。
上述红外电磁波加热管采用了保定三爱能源技术发展有限公司生产的HGR-A-32红外电磁波加热管。本实施例中，上述红外电磁波加热管采用了保定三爱能源技术发展有限公 司生产的HGR-A-32红外电磁波加热管，该加热元件其表面材料是以SiO2为主载体，并添加多种微量元素，以及金属、非金属氧化物、氟化物、氮化物、碳化物或硼化物等材料，经高温烧结后构成一种新型的高辐射率的陶瓷体。加热形式是以辐射传热方式进行加热，辐射率高，辐射均匀，穿透性强，使被加热物料可以达到表面与内部同步加热的效果。红外电磁波加热管电热丝的一部分能量以红外电磁波形式发出，而另一部分则以可见光形式发出，该陶瓷加热管由于具有定向辐射性能及可将可见光成分转变为红外电磁波热能的特性，减少了内部能量损耗，电能的热转换效率可达90％左右，尤其其所含成分的的熔点均在1700℃～2500℃之间，化学性质稳定，使用寿命长。
管路超压保护和加热器余热置换安全系统工作原理：沥青工艺管线超压保护系统，在原料沥青泵出口处和电磁波沥青加热器进口处各加装一台沥青专用保温安全阀，安全阀开启压力设定为0.5MPa，当管线压力超过0.5MPa时，安全阀自动开启，超压基质沥青通过回路管线回到原料罐中，当管线压力降至0.4MPa的工作压力时，安全阀自动关闭。加热器余热置换安全系统，配置空气压缩机，压缩空气储罐和3立方米余热置换安全罐各一台，压缩空气储罐设计压力1.6MPa，工作压力0.8MPa，余热置换安全罐设计压力0.8MPa，工作压力0.4MPa。在工作状态下，空气压缩机常开使压缩空气储罐始终保持0.8MPa的空气储备，在余热置换安全罐先充入0.3MPa的压缩空气，原料沥青泵开启后基质沥青输入余热置换安全罐，将先充入0.3MPa的压缩空气进行再压缩，当输入约2立方米基质沥青，罐内压力达到0.4MPa时，基质沥青通过余热置换安全罐输向电磁波加热器。这样使余热置换安全罐中始终保持着由压缩空气和机制及沥青产生的0.4MPa压力的无动力蓄能。如发生突发事故，造成装置停运失去动力，这时储存在余热置换安全罐中0.4MPa压力的无动力蓄能，自动将储存在余热置换安全罐中的基质沥青继续压入电磁波加热器，从而置换出加热器中的余热，是加热器中的温度降至安全温度之下，使胶粉改性沥青连续生产装置在生产过程中始终处在安全运行之中。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，包括成品罐、基质沥青原料罐和连接管路之间的阀门，其特征是：还包括安全系统，安全系统主要由空气压缩机，压缩空气储罐，余热置换安全罐，沥青专用保温安全阀构成，所述空气压缩机与压缩空气储罐连通，压缩空气储罐通过阀门与余热置换安全罐连通，所述余热置换安全罐出口通过沥青专用保温安全阀与电磁波加热器及胶粉改性沥青成品罐连接，所述余热置换安全罐进口与基质沥青原料罐出口连通。
2.根据权利要求1所述的胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，其特征是：所述基质沥青原料罐进口连接有过滤器、原料泵与基质沥青原料罐出口的安全阀经管路并联后通过温控器与余热置换安全罐进口连通。
3.根据权利要求1所述的胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，其特征是：所述成品罐进口连接有成品泵，成品罐出口连接有安全阀，进出口管路并联后通过温控器与基质沥青原料罐出口连接。
4.根据权利要求1所述的胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，其特征是：所述电磁波加热器，主要由壳体、隔板和竖隔板式换热体构成，所述圆筒型壳体，在壳体上下盖之间与圆筒壁同轴线设置5层以上形成环形流道的圆筒形隔板，若干条形竖隔板式加热体贯穿壳体上下盖沿径向均布设置在相邻圆筒形隔板之间，并将该环行流道分割成若干扇形截面换热区；所述加热体上端或下端设有过流口，且相邻加热体的过流口设置在上下相反端；所述各圆筒形隔板的上沿依次对应前一层环形流道沥青流动末端设有一个换层豁口，最外层环形流道的底部连接沥青进口，中心圆筒形隔板的上端连接沥青出口；在壳体外侧设置保温层。
5.根据权利要求4所述的胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，其特征是：所述竖隔板式换热体是由条形竖隔板式换热片及嵌装其中的红外电磁波加热管构成，所述条形竖隔板式换热片是由嵌装红外电磁波加热管的竖管及其两侧呈一字形对称设置的U形截面翼构成，所述壳体上下盖与保温层之间分别设置加热体电源接线板。
6.根据权利要求1所述的胶粉改性沥青电磁波加热装置及安全系统，其特征是：所述电磁波加热器设为互为并联或串联的两组电磁波加热装置。
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