CN212538279U - 一种高压氮气电磁循环加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压氮气电磁循环加热装置，包括高压罗茨风机和循环管道，循环管道内充入氮气，循环管道间连通有旁路管道，主循环管道和内腔相连，与旁路管道形成循环主回路、循环加热回路和排气回路；高压高温氮气输送过程路径短、其热损失极少，且由于高压氮气的热传导系数高、热焓值高，整体电磁循环加热系统效率高，能耗低，内腔温度均匀，不会产生污染。

Description

一种高压氮气电磁循环加热装置

技术领域

本实用新型涉及加热设备领域，具体的说涉及一种高压氮气电磁循环加热装置。

背景技术

现有的管道加热大多通过过热水蒸气或者锅炉蒸汽加热方式，都会需要远距离输送，造成热损失，同时还会产生冷凝水，与介质接触后会造成污染；且过热水蒸气，一方面直接使用会对设备造成不良影响，一般不能直接用于工艺生产，需要经过配汽站进行减温，成本投入大；采用锅炉蒸汽加热，锅炉加热不环保且占地面积大；同时现有管道加热大多都是单回路加热，没有对回路进行整合循环，故而导致加热能耗浪费，效率低下，造成加热成本上升。

实用新型内容

为克服上述的不足，本实用新型提供了一种高压氮气电磁循环加热装置。

一种高压氮气电磁循环加热装置，循环管道和加热内腔；所述循环管道依次连接加热内腔、主循环排气阀、高压罗茨风机、护套加热器和主循环进气阀形成主循环回路；主循环排气阀和高压罗茨风机之间设有高压常温氮气进气口，高压常温氮气进气口和主循环排气阀与主循环进气阀和护套加热器之间连通有旁路管道，旁路管道上安装有旁路控制阀，通过管道连接的高压常温氮气进气口、高压罗茨风机、护套加热器和旁路控制阀形成循环预加热回路；主循环进气阀和加热内腔之间设有低压常温氮气进气口，主循环排气阀和加热内腔之间设有低压常温氮气排气口，通过管道连接的低压常温氮气进气口、加热内腔和低压常温氮气排气口形成干燥回路。

由本实用新型的一种优选方案，所述循环预加热回路上设有温度传感器。

由本实用新型的一种优选方案，所述低压常温氮气排气口和高压常温氮气进气口上都设有压力显示器。

由本实用新型的一种优选方案，所述罗茨风机输入轴端连接有电动机，电动机和变频器连接。

本实用新型的有益效果是：采用高温高压的氮气冲入加热内腔，代替原始的高压蒸汽，具有非常明显的优势：

1.高温氮气采用设置于回路内部的高效护套加热器进行加热，具有高效、低成本、占地面积小等优势，不需高压蒸汽远程传输，也不存在输送过程的热损失；

2.高温氮气采用循环预加热回路，将氮气预加热与系统工作时间部分重合，提高了系统的运行效率；

3.高温高压氮气采用耐高温的罗茨高压风机进行输送与加压，且在系统工作后半段，需要较少热量加热过程时，可采用变频或停机等方式进一步节约能耗。

4.在每次工作循环完成后，高压氮气可直接排放，或回收，不会产生污染。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图：

图2是排气回路的示意图；

图3是循环预加热回路示意图；

图4是循环主回路示意图；

其中：温度传感器3，低压常温氮气进气口4，主循环进气阀5，护套加热器6，循环管道7，罗茨风机8，变频器9，高压常温氮气进气口10，主循环排气阀11，低压常温氮气排气口12，压力传感器13，加热内腔14，旁路管道16，旁路控制阀17。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，固定连接可以是焊接、胶接等，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-4所示，一种高压氮气电磁循环加热装置，循环管道7和加热内腔14。

所述循环管道7依次连接加热内腔14、主循环排气阀11、罗茨风机8、护套加热器6和主循环进气阀5形成主循环回路；设置主循环进气阀5和主循环排气阀11是为了控制循环管道7的通合，一方面开合使高压常温氮气得以经过预加热后进入加热内腔14，另一方面闭合使预热阶段高压常温氮气能够进入预热回路。

对于本实施例，主循环进气阀5打开，主循环排气阀11打开，低压常温氮气进气口4关闭，低压常温氮气排气口12关闭，高压氮气从高压常温氮气进气口10充入，通过罗茨风机8和护套加热器6 预加热后成为高压高温氮气充入加热内腔14。

实施例2

本装置还包括旁路管道16，主循环排气阀11和罗茨风机8之间的循环管道设有高压常温氮气进气口10，旁路管道16的一端连接在高压常温氮气进气口10和主循环排气阀11之间的循环管道上，另一端连接在主循环进气阀5和护套加热器6之间的循环管道上，旁路管道16上安装有旁路控制阀17；通过管道连接的高压常温氮气进气口 10、罗茨风机8、护套加热器6和旁路控制阀17形成循环预加热回路；设置高压常温氮气进气口10、罗茨风机8和护套加热器6和旁路管道16，通过旁路控制阀17、主循环进气阀5和主循环排气阀11 来切换主循环回路和循环预加热回路。

对于本实施例，主循环进气阀5关闭，主循环排气阀11关闭，旁路控制阀17打开，则高压常温氮气从高压常温氮气进气口10充入，通过罗茨风机8和护套加热器6后进行预加热，使充入的高压常温氮气达到所需温度后，可以关闭旁路控制阀17，打开主循环进气阀5和主循环排气阀11后进入循环主回路；此时在循环预加热回路工作时，干燥回路同时进行工作，两回路系统工作时间重合，提高工作效率。

实施例3

主循环进气阀5和加热内腔14之间的循环管道7上设有低压常温氮气进气口4，主循环排气阀11和加热内腔14之间的循环管道7 上设有低压常温氮气排气口12，通过管道连接的低压常温氮气进气口4、加热内腔14和低压常温氮气排气口12形成排气回路；设置低压常温氮气进气口4和低压常温氮气排气口12目的是和管道形成排气回路，带走加热内腔14产生的热量。

对于本实施例，低压常温氮气进气口4打开，主循环进气阀5关闭，主循环排气阀11关闭，低压常温氮气排气口12打开，此时充入的低压常温氮气可以带走在加热内腔14的热量。

所述循环预加热回路上设有温度传感器3，可以用以实时监测管道中的氮气温度。

所述低压常温氮气排气口12和高压常温氮气进气口10上都设有压力传感器13；可以用以实时监测管道中的氮气的压力，防止氮气因压力不稳定影响加热内腔14内部温度的均匀性。

所述罗茨风机8输入轴端连接有电动机，电动机和变频器9连接，在系统工作后半段，需要较少热量的加热过程时，可采用变频或停机等方式进一步节约能耗。

工作原理：为了向加热内腔内导入高温氮气，首先通过旁路阀和主循环阀的切换，使预热循环回路开通。该预热循环回路由罗茨风机和护套加热器构成，并通过电磁加热方式对下一次充入的氮气进行预加热。通过预热循环回路中配备的温度传感器，控制该回路中氮气预热温度。主回路系统的氮气温度由该循环回路上配备的温度传感器控制。为了保持主回路系统中高温氮气充入加热内腔后，保持其系统压力稳定，通过氮气进气口安装调压阀对输入系统的高压氮气的压力进行调整，使其与主回路的系统氮气压力保持一致。为了降低氮气循环所需的动力，在向已有设备导入配管时尽可能选择大的口径，这样可减少压力损失。特别是在不太需要热量的工程的后半段，可以停掉罗茨风机。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种高压氮气电磁循环加热装置，包括循环管道和加热内腔(14)；其特征在于：所述循环管道(7)依次首尾连接加热内腔(14)、主循环排气阀(11)、高压罗茨风机(8)、护套加热器(6)和主循环进气阀(5)形成主循环回路；

还包括旁路管道(16)，主循环排气阀(11)和高压罗茨风机(8)之间的循环管道设有高压常温氮气进气口(10)，旁路管道(16)的一端连接在高压常温氮气进气口(10)和主循环排气阀(11)之间的循环管道上，另一端连接在主循环进气阀(5)和护套加热器(6)之间的循环管道上，旁路管道(16)上安装有旁路控制阀(17)；通过管道连接的高压常温氮气进气口(10)、高压罗茨风机(8)、护套加热器(6)和旁路控制阀(17)形成循环预加热回路；

主循环进气阀(5)和加热内腔(14)之间的循环管道(7)上设有低压常温氮气进气口(4)，主循环排气阀(11)和加热内腔(14)之间的循环管道(7)上设有低压常温氮气排气口(12)，通过管道连接的低压常温氮气进气口(4)、加热内腔(14)和低压常温氮气排气口(12)形成干燥回路。

2.根据权利要求1所述的一种高压氮气电磁循环加热装置，其特征在于：所述循环预加热回路上设有温度传感器(3)。

3.根据权利要求1所述的一种高压氮气电磁循环加热装置，其特征在于：所述低压常温氮气排气口(12)和高压常温氮气进气口(10)上都设有压力传感器(13)。

4.根据权利要求1所述的一种高压氮气电磁循环加热装置，其特征在于：所述高压罗茨风机(8)输入轴端连接有电动机，电动机和变频器(9)连接。

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