CN210648955U - 用于线性急冷器的内管加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于线性急冷器的内管加热装置，线性急冷器包括内管、套设于内管上的外管、用于连接内管和外管的连接管，内管加热装置，用于加热内管，该内管加热装置包括中空的装置本体、设于装置本体内的加热单元、填设于装置本体内且位于加热单元周侧的导热介质，装置本体能够沿着内管的延伸方向插设于内管中。本实用新型的一种用于线性急冷器的内管加热装置，能够方便的插入线性急冷器的内管中对内管进行加热，操作方便，加热效果好，且能够有效的维持加热温度，极大的提高了焊接效率。

Description

用于线性急冷器的内管加热装置

技术领域

本实用新型涉及线性急冷器的内管焊接领域，具体涉及一种用于线性急冷器的内管加热装置。

背景技术

随着一带一路的国内石油炼化以及大型乙烯工程的开发和利用，国内对乙烯装置的需求越来越大，而乙烯装置中尤以线性急冷器应用最为广泛。线性急冷器采用夹套式细长内外管结构设计，由于在实际使用过程中，线性急冷器的内管流通1000℃左右的高温裂解气，而外管与内管之间流通温度相对较低的高温蒸汽，因此内管与外管之间存在着巨大的温差，导致内管在实际使用过程中会存在热延伸现象。为了解决此种实际运行时的材料延伸问题，需要在制造时将内管预拉伸一定距离焊接来消除。如图1所示，为现有技术中预留间隙的线性急冷器内外管轴向截面示意图，其中内管100与连接管102之间预留有间隙103，该间隙通常为8mm，通过间隙103保证内管100的预拉伸空间，有效避免了热延伸现象。

目前国内的制造厂家在内管焊接时通常采用瓷块式加热装置对内管进行预拉伸。瓷块式加热装置由多个瓷块式加热棒组成，多个瓷块式加热棒通过裸露的铜芯导线串联。由于瓷块式加热装置本身的结构特点限制，其具有以下缺陷：（1）其中的瓷块式加热棒在加热时会存在延伸膨胀现象，因此瓷块式加热棒在工作前需与内管壁预留出较大的间隙，影响了加热效果；（2）由于瓷块易碎，导致瓷块式加热装置在使用时需格外的注意，极大的影响了操作；（3）由于铜芯导线的铜芯裸露在外，极易发生短路漏电事故，使用时存在极大的安全隐患；（4）由于铜芯导线的电热容限制，瓷块式加热棒的制作长度不能太长，通常只能达到3米左右，对于较长的内管，需要较多的瓷块式加热棒串联起来使用，铜芯导线自内管两端穿出连通电源，当内管预拉伸完成后，需要断电后将焊接处的瓷块式加热棒拆除才能进行焊接，焊接时由于温度无法维持，内管极易因温度下降而回缩，影响焊接的进行，使得焊接效率下降。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于线性急冷器的内管加热装置，该内管加热装置能够方便的插入线性急冷器的内管中对内管进行加热，操作方便，加热效果好，且能够有效的维持加热温度，极大的提高焊接效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于线性急冷器的内管加热装置，所述线性急冷器包括内管、套设于所述内管上的外管、用于连接所述内管和所述外管的连接管，所述内管加热装置，用于加热所述内管，所述内管加热装置包括中空的装置本体、设于所述装置本体内的加热单元、填设于所述装置本体内且位于所述加热单元周侧的导热介质，所述装置本体能够沿着所述内管的延伸方向插设于所述内管中。

优选地，所述装置本体外壁与所述内管的内壁之间的距离为2~3mm。

优选地，所述加热单元沿着所述装置本体的延伸方向设置。

优选地，所述加热单元有多个，且沿着所述装置本体垂直所述内管延伸方向的截面的周向均匀排布。

优选地，所述内管加热装置还包括设于所述装置本体上的用于测量所述装置本体外壁温度的测温模块。

进一步优选地，所述测温模块有多个，且沿着所述装置本体的延伸方向间隔排布。

进一步优选地，所述内管加热装置还包括控制单元，所述控制单元分别与所述加热单元和所述测温模块电相连，用于接收所述测温模块输出的温度信号并调节所述加热单元的加热功率。

优选地，所述装置本体具有位于所述内管中的插入端以及位于所述内管外的手持端，所述手持端安装有绝热把手。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的一种用于线性急冷器的内管加热装置，具有以下优点：

1）、结构简单、重量轻、体积小、升温速度快、稳定性好，且不易发生漏电事故；

2）、该装置外壁与内管内壁之间的间隙小，加热效果好，且一体式的装置本体使内管受热均匀；

3）、该装置能够对内管进行持续加热，在焊接时不需要断电，依然可以维持相应温度，避免了内管回缩，提高了焊接效率；

4）、该装置能够有效的控制加热单元的加热功率，使内管加热温度稳定，节能减排效果好；

5）、该装置相比瓷块式加热装置，使用寿命长，极大的节约了成本；

6）、一个内管加热结束后，能够在不断电的情况下方便的将该装置移动至另一个内管中进行加热，极大的提高了工作效率。

附图说明

附图1为现有技术中预留间隙的线性急冷器内外管轴向截面示意图；

附图2为本实用新型的内管加热装置插设于内管中的轴向截面示意图。

其中：1、装置本体；1a、插入端；1b、手持端；2、加热单元；3、导热介质；4、测温模块；5、控制单元；6、绝热把手；

100、内管；101、外管；102、连接管；103、间隙。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图2所示，一种用于线性急冷器的内管加热装置，线性急冷器包括内管100、套设于内管100上的外管101、用于连接内管100和外管101的连接管102，内管加热装置，用于加热内管100，该内管加热装置包括中空的装置本体1、设于装置本体1内的加热单元2、填设于装置本体1内且位于加热单元2周侧的导热介质3，装置本体1能够沿着内管100的延伸方向插设于内管100中。在这里，加热单元2沿着装置本体1的延伸方向设置，且加热单元2有多个，沿着装置本体1垂直内管100延伸方向的截面的周向均匀排布。装置本体1为耐热不锈钢管，加热单元2为电加热棒，导热介质3为氧化镁。

在这里，一体式的内管加热装置，具有结构简单、重量轻、体积小、升温速度快、稳定性好的优点；且不锈钢管的使用寿命较长，极大的节约了成本；同时加热单元2完全位于装置本体1中，不易发生漏电事故；进一步地，一体式的内管加热装置能够使内管各个部位受热均匀，在焊接时，由于一体式的内管加热装置的电源线位于内管100外侧的一端，因此能够在不断电的情况下将装置本体1移动一定距离进行焊接，焊接时依然可以维持相应温度，避免了内管100回缩，提高了焊接效率。

在本实施例中，装置本体1外壁与内管100的内壁之间的距离为2~3mm。具体地，该距离为3mm，通过3mm的距离设置，使得装置本体1外壁能够更加靠近内管100内壁，极大的提高了加热效果。

在本实施例中，该内管加热装置还包括设于装置本体1上的用于测量装置本体1外壁温度的测温模块4以及控制单元5，控制单元5分别与加热单元2和测温模块4电相连，用于接收测温模块4输出的温度信号并调节加热单元2的加热功率。这里的测温模块4为热电偶，其有多个，且沿着装置本体1的延伸方向间隔排布。通过控制单元5和测温模块4的设置，能够有效的控制加热单元2的加热功率，使内管100加热温度稳定，节能减排效果好。这里的控制单元5为现有技术中的温控电控箱，能够设定加热的目标温度并调节加热单元2的加热功率，以维持目标温度，其具体结构不做赘述。

在本实施例中，装置本体1具有位于内管100中的插入端1a以及位于内管100外的手持端1b，手持端1b安装有绝热把手6。通过绝热把手6的设置，使得该内管加热装置能够在一个内管100加热结束后，在不断电不降温的情况下快速的将该装置移动至另一个内管100中进行加热，极大的提高了工作效率。这里的绝热把手6可以选用现有技术中的任一绝热材料制得，具体根据需要选择。

基于上述的内管加热装置的内管焊接方法，用于焊接内管100和连接管102，该内管焊接方法包括以下步骤：

（1）将装置本体1沿着内管100至连接管102的方向穿设通过内管100并插设于连接管102中，且装置本体1的插入端1a与连接管102靠近内管100一端之间的距离为80~120mm。这里，装置本体1的插入端1a与连接管102靠近内管100一端之间的距离为100mm，连接管102与内管100之间的距离为8mm，这里的8mm即是预拉伸的预留间隙103，通过预留间隙103，使得内管100能够有足够的预拉伸空间。

（2）打开控制单元5，控制单元5驱动加热单元2运行，加热单元2通过导热介质3向装置本体1外壁传递热量，测温模块4检测装置本体1外壁的温度并将温度信号传递给控制单元5，控制单元5设定装置本体1外壁的第一目标温度范围为500℃±50℃，并根据测温模块4输出的温度信号调节加热单元2的加热功率，使得装置本体1外壁的温度能够维持在第一目标温度范围。这里的测温模块4为热电偶，控制单元5为现有技术中的温控电控箱，能够设定加热的目标温度并调节加热单元2的加热功率，以维持目标温度，其具体结构不做赘述，加热单元2为电加热棒。

（3）内管100在第一目标温度范围下受热后向着靠近连接管102的方向延伸并与连接管102对接，对接完成后，将装置本体1沿着连接管102至内管100的方向移动，使插入端1a移动至内管100中，插入端1a与内管100靠近连接管102一端之间的距离为150~250mm。在这里，该距离为200mm。通过将装置本体1拔出200mm的距离，为焊接留出了足够的空间，不需要断电，能够一直维持住适当温度，避免了内管100因温度下降而回缩，避免了重复加热，提高了焊接效率。在焊接前，先对内管100进行预热，随后将内管预拉伸8mm并与连接管102对接后再焊接，避免了热延伸现象的发生。

（4）对内管100和连接管102的对接处进行焊接，这里的焊接使用机器进行自动氩弧焊焊接，该机器为现有技术中的内孔添丝焊机，具体结构不做赘述。焊接完成后，将装置本体1沿着内管100至连接管102的方向移动，使插入端1a位于连接管102中，插入端1a与连接管102靠近内管100一端之间的距离为80~120mm。这里的距离为100mm，焊接结束后，将装置本体1再次向内管100中插入，并超过焊缝100mm，用以对焊缝进行消氢处理以及局部热处理。

（5）调节控制单元5，使控制单元5设定装置本体1外壁的第二目标温度范围为300℃±50℃，控制单元5根据测温模块4输出的温度信号调节加热单元2的加热功率，使得装置本体1外壁的温度能够维持在第二目标温度范围，在第二目标温度范围下对内管100与连接管102的焊接处进行消氢处理，并持续0.5~1h。这里，持续时间为1h。

（6）调节控制单元5，使控制单元5设定装置本体1外壁的第三目标温度范围为670℃±20℃，控制单元5根据测温模块4输出的温度信号调节加热单元2的加热功率，使得装置本体1外壁的温度能够维持在第三目标温度范围，对内管100与连接管102的焊接处进行局部热处理，并持续1.5~2.5h。这里，持续时间为2h。

处理结束后，拔出装置本体1，并将装置本体1插入另一个需要预拉伸焊接的内管中。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于线性急冷器的内管加热装置，所述线性急冷器包括内管(100)、套设于所述内管(100)上的外管(101)、用于连接所述内管(100)和所述外管(101)的连接管(102)，所述内管加热装置，用于加热所述内管(100)，其特征在于：所述内管加热装置包括中空的装置本体(1)、设于所述装置本体(1)内的加热单元(2)、填设于所述装置本体(1)内且位于所述加热单元(2)周侧的导热介质(3)，所述装置本体(1)能够沿着所述内管(100)的延伸方向插设于所述内管(100)中。

2.根据权利要求1所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述装置本体(1)外壁与所述内管(100)的内壁之间的距离为2～3mm。

3.根据权利要求1所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述加热单元(2)沿着所述装置本体(1)的延伸方向设置。

4.根据权利要求1所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述加热单元(2)有多个，且沿着所述装置本体(1)垂直所述内管(100)延伸方向的截面的周向均匀排布。

5.根据权利要求1所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述内管加热装置还包括设于所述装置本体(1)上的用于测量所述装置本体(1)外壁温度的测温模块(4)。

6.根据权利要求5所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述测温模块(4)有多个，且沿着所述装置本体(1)的延伸方向间隔排布。

7.根据权利要求5所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述内管加热装置还包括控制单元(5)，所述控制单元(5)分别与所述加热单元(2)和所述测温模块(4)电相连，用于接收所述测温模块(4)输出的温度信号并调节所述加热单元(2)的加热功率。

8.根据权利要求1所述的用于线性急冷器的内管加热装置，其特征在于：所述装置本体(1)具有位于所述内管(100)中的插入端(1a)以及位于所述内管(100)外的手持端(1b)，所述手持端(1b)安装有绝热把手(6)。

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