CN204455765U - 超导热管加热保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超导热管加热保温装置，涉及加热保温设备技术领域。本实用新型包括罐体、物料泵及设于罐体内的若干超导热管，在所述罐体的下部设有热风循环加热室，在热风循环加热室内设有电加热器，所述热风循环加热室通过安装在罐体的外面的热风机供给热风。其结构简单紧凑、制作成本低、加热速度快、热效率高、热量均衡稳定、保温效果好、节能环保降耗效果明显，能够保证罐内温度均匀，提高罐内物料的加热质量，减少人力投入，延长使用寿命，该装置不仅适用于沥青的加热，也适合对原油、水、骨料、粉料等物料的保温加热，具有很强的通用性。

Description

超导热管加热保温装置

技术领域

本实用新型涉及加热保温设备技术领域，特别是一种超导热管加热保温装置。

背景技术

沥青加热是沥青路面施工、养护的重要环节，既制约着道路施工、养护的质量，也影响着道路施工养护的成本；同时也是石油化工、建筑行业的产品质量成本的关键所在，还与行业职工的劳动强度、施工及生产环境及周边的生态环境密切相关。几十年来，广大公路科技工作者与相关行业专家、学者围绕这一课题做出了不懈的努力。每一次沥青加热技术的进步，均不同程度地收到了可观的社会、经济效益。

目前，世界各国及中国大陆地区，约95%的施工生产企业采用的是导热油技术加热沥青，约不到10%的施工、生产企业在探讨其它的沥青加热技术，例如超导热管技术。由于市场上利用超导热管技术加热沥青的设备还存在技术缺陷，热沥青质量很不稳定，使用者甚少；导热油技术加热沥青一般是柴油做为热源加热，导热油在沥青罐内布设的管道内进行循环达到对沥青加热的目的，尽管导热油技术虽然市场占有量大，但是缺点是加热时间长、成本高，前期投入大，罐内前后、上下温度不均匀等，热沥青质量也不稳定，直接影响到施工的质量。

市场上的超导热管沥青加热罐存在如下缺点：1、前端和末端存在温差；2、由于燃烧器（以柴油燃烧器为例）出口温度无法控制，在设计上没有热风室缓冲，燃烧器的高温区在800～1000℃，超导热管接触沥青的管壁温度达350～450℃，加热过程持续2.5～3.5小时，由于道路沥青闪点在330℃，则紧挨超导热管壁的沥青极易老化，虽然加装了叶片泵对沥青进行搅动，但叶片泵需要在罐内沥青加热3小时后至罐内沥青全部液化才能进行工作；3、罐内热风温度随着罐的长度逐渐衰减，而加装叶片泵对罐内热沥青进行搅动增加了制作本，加大了运行费用，且由于罐内温度不均，加热的沥青质量也无法保障。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超导热管加热保温装置，其结构简单紧凑、制作成本低、加热速度快、热效率高、热量均衡稳定、保温效果好、节能环保降耗效果明显，能够保证罐内温度均匀，提高罐内物料的加热质量，减少人力投入，延长使用寿命，该装置不仅适用于沥青的加热，也适合对原油、水、骨料、粉料等物料的保温加热，具有很强的通用性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种超导热管加热保温装置，包括罐体、物料泵及设于罐体内的若干超导热管，在所述罐体的下部设有热风循环加热室，在热风循环加热室内设有电加热器，所述热风循环加热室通过安装在罐体的外面的热风机供给热风。

作为优选的技术方案，所述的超导热管垂直且均匀固定在罐体的物料加热室与热风循环加热室之间的夹层板上，超导热管的下端穿过夹层板伸入到热风循环加热室内；所述电加热器包括与超导热管数量相同的若干电加热套，电加热套套装在超导热管的下端，所述电加热套与控制箱相连。

作为优选的技术方案，所述的超导热管的结构为：超导热管的长度方向缠绕有螺旋形翅片。

作为优选的技术方案，所述的超导热管的结构为：超导热管周向均布有若干竖向翅片。

作为优选的技术方案，所述热风循环加热室内竖向均布若干导向隔板，导向隔板分隔成的隔间呈S状连通。

作为优选的技术方案，所述热风循环加热室与热风机之间设有热风缓冲室。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

一、结构简单紧凑，集物料储存、燃烧加热、脱水升温、输送管系加热于一体；

二、由于采取先进的超导热管技术，各种热源体的热能，通超导热管的做功，热能利用率高，能够节约能源，降低加热成本；

三、通过热风缓冲室把合适温度的热风送入热风循环加热室对物料进行加热，能够精准控温，也能避免加热的沥青局部老化，有效保证了物料的质量；

四、加热用时短，生产效率高，操作容易、减少人力投入，降低劳动强度和劳动成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是沥青喷出位置的结构示意图；

图4是图1中超导热管外周设有竖向翅片的结构示意图；

图中：1、罐体；2、物料泵；3、导向隔板；4、热风循环加热室；5、电加热套；6、热风机；7、超导热管；8、物料加热室；9、螺旋形翅片；10、竖向翅片；11、喷头；12、电加热软管；13、热风缓冲室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

超导热管又称介质导热管，是近几年发展起来的一种新型热传导元件。其加热原理是在密闭的金属管内填入一种特殊的介质，该介质载热量大，受热后立即产生高能物理变化，并迅速传递热量。超导热管技术的运用，打破了传统的以水、油为介质的传热方式，可将大量热量通过极小的截面积，实现远距离快速传 输而无需外加动力，从而实现了高效、节能、低耗、环保的目的。传输过程几乎是等温传热，热损耗可以忽略不计，使用寿命高达数万小时;超导热管采用普通金属管材，管内介质价格非常低廉，制作十分简单。近几年来，超导热管技术已在许多领域广泛应用，发展十分迅速。

国内外沥青加热运用最为广泛是采用导热油载体和超导热管载体两种方式。两者均能达到沥青熬炼的质量要求，其智能化及文明生产程度都较高。他们的主要区别在于：导热油载体的热油需要电动泵将其向沥青循环泵送传热，超导热管则无需外加动力而可以高速无热阻传送热量；导热油需按期更换且价格较高，超导热管则使用寿命在10至15年左右，且价格便宜；导热油锅炉、管系庞大复杂，而超导热管加热技术结构组成简单、紧凑。

本装置利用的是超级导热管技术，以下简称超导热管技术，为双系统沥青加热罐，即热风加热系统和电热源加热系统。

本实用新型的具体结构如图1所示：包括罐体1、物料泵2及设于罐体1内的若干超导热管7，超导热管7垂直且均匀固定在罐体1的物料加热室8与热风循环加热室4之间的夹层板上，选用1m长的超导热管7，超导热管7的下端穿过夹层板伸入到热风循环加热室4内200cm，超导热管7与夹层板相接处进行焊接并密封严密，所述电加热器包括与超导热管7数量相同的若干电加热套5，电加热套5套装在每个超导热管7的下端，电加热套5与控制箱相连。

为达到更好的加热效果，并适用不同物料加热保温的需要，所述的超导热管7的结构可以为：超导热管7的长度方向缠绕有螺旋形翅片9；所述的超导热管7的结构还可以为如图4所示：超导热管7周向均布有若干竖向翅片10；其具体结构可根据所加热的物料的不同而选择。

其中，控制箱内安装有继电器、功率调整器、温度传感器、漏电保护开关等电器元件，能够控制调节功率，调节电加热套的温度，实现对超导热管温度的控制调节。

本实用新型与现有技术最突出的区别在于：在所述罐体1的下部设有热风循环加热室4，所述热风循环加热室4通过安装在罐体1的外面的热风机6供给热风，达到节能环保无污染的效果，在热风循环加热室4内竖向均布若干导向隔板3，导向隔板3分隔成的隔间呈S状连通，进入的热风撞到导向隔板3上产生冲击力，能起到强制循环的作用，并在热风循环加热室4与热风机6之间设置热风缓冲室13，使送入的热风循环加热室4温度恒定精准可控。

参见图2所示，图中箭头表示热风循环流动的方向，热风机6工作后，热风首先在热风缓冲室13预热，热风缓冲室13能够储存热量，并设有温控计和控制阀门，使温度达到罐内需要的温度后再输送至罐内，在罐内按设定好的温度进行强制循环，罐首、罐尾热风温度一致，罐内前、后、边、中、上、下温度一致，没有衰减，达到罐内沥青加热温度，由于热风循环，罐体1保温恒温，可关闭热风缓冲室13的控制阀门，热风机6可停止工作，当罐内温度达不到要求时，控制阀门打开，热风送入即可，因此，使用热风机6循环送热风的加热方式，也利于节约能源。

电热源加热主要是利用错峰电价优势0.3元kW/h，使加热成本更加经济实惠。若是流动施工，也可以在基地用电加热系统完成沥青加热，施工中用液化石油气热源来保温。这样即节省了现场加热的时间，克服了因场地不便造成的困难，也达到了节约成本的目的。热风室内温度可调节控制，对加热好的沥青可以按需要保温。

以沥青为例，加热好的沥青通过物料泵2即沥青泵，从沥青输出口送入电加热软管12，并从喷头11喷出使用，如图3所示，其中的电加热软管12是金属软管组合体，由金属软管、电伴热带、保温材料、绝缘材料、金属丝网套组合而成，用管接头与热沥青出口连接，其端部可根据加热的物料的不同安装不同规格型号的喷头11。

在超导热管沥青加热技术，采用天然气作为热源，在每生产107焦耳热值时，二氧化碳的 排放量为49.40kg；柴油为热源，二氧化碳的排放量为70.08kg。由此可算出，在生产等热值时，天然气比柴油的二氧化碳的排放量少30﹪，而采用电作为热源不会排放二氧化碳，由此可知，本实用新型采用热风和电作为热源，环保节能。

以加热100吨沥青为例，对采用导热油技术加热和采用超导热管技术加热消耗对比如下：① 加热过程消耗：导热油技术加热100吨沥青，需提前48小时加热，消耗成本为：柴油400升×7.86元/升×2天=6228元，导热循环泵电费5.5kw/h×48h×1元=264元，两项合计6552元，而超导热管技术双系统沥青加热罐采用点热源只需2～3小时，费用约为3860元；② 前期投入消耗：导热油技术加热沥青的前期投入为燃烧器10000元，导热油炉165000元，导热循环泵3000元，管路制作安装及人工费13000元，导热油加入22000元，几项合计210300元，而超导热管技术双系统沥青加热罐没有前期投入；③ 柴油的热值转化率为88%，导热油技术的热能利用率最高为88%，而超导管技术双系统沥青加热罐的热值利用率为96%以上，电热值转化率为98%以上。

该装置不仅适用于沥青的加热，也适合对原油、水、骨料、粉料等物料的保温加热，具有很强的通用性。

本实用新型采用电加热和热风加热，其主要特点是：

1、结构紧凑、集物料储存、燃烧加热、脱水升温、输送管系加热于一体；

2、节约能源：由于采取先进的超导热管技术，各种热源体的热能，通超导热管的做功，热能利用率达到96%以上；

3、加热成本低：例如使用天然气作为热源加热1吨沥青约需12元，若使用错峰电更为经济（注：1m³天然气的热值相当于10kw/h天然气，3.46元/m³）；

4、沥青质量有保证：罐中分成几个各自独立的隔挡，根据实际用量分挡加热，不需整体反复加热，由于是精准控温，不需反复加热，不需要扰动，搅拌，更避免了沥青的局部老化。导热油技术加热则是（以每罐50吨容积为例）使用1吨热沥青，也需将罐内沥青全部加热，即浪费时间，增加了生产成本；

5、管道简单：管路完全置于罐内，避免了锈蚀，人为损坏等因素，超导热管使用寿命达10万小时；

6、省时省工：常温下使用该罐加热沥青常温到160℃仅需2～3小时。连续生产时，每次所需时间更短，沥青加热过程只需1人。

Claims (6)

1.一种超导热管加热保温装置，包括罐体（1）、物料泵（2）及设于罐体（1）内的若干超导热管（7），其特征在于，在所述罐体（1）的下部设有热风循环加热室（4），在热风循环加热室（4）内设有电加热器，所述热风循环加热室（4）通过安装在罐体（1）外面的热风机（6）供给热风。

2.根据权利要求1所述的超导热管加热保温装置，其特征在于，所述的超导热管（7）垂直且均匀固定在罐体（1）的物料加热室（8）与热风循环加热室（4）之间的夹层板上，超导热管（7）的下端穿过夹层板伸入到热风循环加热室（4）内；所述电加热器包括与超导热管（7）数量相同的若干电加热套（5），电加热套（5）套装在超导热管（7）的下端，所述电加热套（5）与控制箱相连。

3.根据权利要求1或2所述的超导热管加热保温装置，其特征在于，所述的超导热管（7）的结构为：超导热管（7）的长度方向缠绕有螺旋形翅片（9）。

4.根据权利要求1或2所述的超导热管加热保温装置，其特征在于，所述的超导热管（7）的结构为：超导热管（7）周向均布有若干竖向翅片（10）。

5.根据权利要求1所述的超导热管加热保温装置，其特征在于，所述热风循环加热室（4）内竖向均布若干导向隔板（3），导向隔板（3）分隔成的隔间呈S状连通。

6.根据权利要求1所述的超导热管加热保温装置，其特征在于，所述热风循环加热室（4）与热风机（6）之间设有热风缓冲室（13）。