一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置，包括主管道(1)、n個(gè)電加熱腔(2)、電加熱棒(3)、折流擋板、熱電偶(8)、壓力計(jì)(9)、閥門、集中控制柜(14)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(15)、顯示屏(16)和溫度壓力顯示儀表(17)，n≥1。本發(fā)明克服了目前水蒸氣電加熱裝置存在加熱均勻度低、流量不穩(wěn)定、加熱強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，形成加熱均勻、流量穩(wěn)定、加熱強(qiáng)度大的一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置。
【專利說明】
一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及能源清潔利用領(lǐng)域，特別是過熱高溫蒸汽應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明是一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水蒸汽應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域，水蒸汽換熱取暖、蒸汽發(fā)電、水蒸汽干燥、水蒸汽反應(yīng)等，在應(yīng)用過程中對(duì)水蒸汽品質(zhì)要求根據(jù)生產(chǎn)工藝各不相同，在一些特定領(lǐng)域需要特殊高溫水蒸汽，特別在一些設(shè)計(jì)水蒸汽高溫反應(yīng)領(lǐng)域，水蒸汽要求在450°C-700°C，需要再熱才能滿足工藝需求，電加熱與化石能源形式不同，不產(chǎn)生環(huán)境污染，使用方便，在中小規(guī)模生產(chǎn)過程中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。以活性焦干法脫硫?yàn)槔邷厮羝馕鼍褪且环N有效方式，電加熱產(chǎn)生高溫水蒸汽是水蒸汽解析活性焦必要載體。
[0003]目前常壓中低溫蒸汽比較容易產(chǎn)生，但適合中小規(guī)模高溫蒸汽生產(chǎn)工藝技術(shù)比較匱乏，水蒸汽產(chǎn)生不穩(wěn)定，技術(shù)裝備比較落后，難以滿足目前自動(dòng)化精良化生產(chǎn)需求。針對(duì)目前這種技術(shù)現(xiàn)狀，結(jié)合高溫電阻絲加熱特性，背壓穩(wěn)壓控制技術(shù)，可控硅控制儀表技術(shù)，軟硬件高匹配性，形成具有高溫加熱特性、溫度控制精確的水蒸汽電加熱裝置。
[0004]水蒸汽加熱過程中，水蒸汽比熱容相對(duì)較小，溫度難以均勻加熱，加熱強(qiáng)度不夠，電加熱絲表面熱量很難迅速擴(kuò)散到周圍水蒸汽分子，造成局部溫度高，周圍水蒸汽溫度不高，水蒸汽加熱效果不理想。因此，電加熱絲必須呈現(xiàn)高密度均一性分布，提高水蒸汽加熱均勻性。同時(shí)，為了提高水蒸汽加熱強(qiáng)度，需要提高電加熱絲加熱強(qiáng)度，同時(shí)通過設(shè)置擋板折流板提高水蒸汽湍動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)傳熱系數(shù)，水蒸汽流速不低于5m/s，設(shè)置雙回程結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)電加熱距離，蒸汽停留時(shí)間。在電加熱過程中電加熱絲加熱控溫方式采用分布式控制方式，防止局部過熱。水蒸汽產(chǎn)生源由于受到工藝條件，例如鍋爐負(fù)荷變動(dòng)，通常導(dǎo)致流動(dòng)不穩(wěn)定，因此通過背壓反饋調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水蒸汽穩(wěn)定流動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)目前水蒸汽電加熱裝置存在加熱均勻度低、流量不穩(wěn)定、加熱強(qiáng)度低的特點(diǎn)提出一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置。具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置，包括主管道、η個(gè)電加熱腔、電加熱棒、折流擋板、熱電偶、壓力計(jì)、閥門、集中控制柜、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、顯示屏和溫度壓力顯示儀表，η彡I;其中，
[0007]電加熱腔與主管道相連接，閥門安裝在主管道上，電加熱腔內(nèi)部設(shè)置電加熱棒，采用密封法蘭連接電加熱腔和電加熱棒；電加熱腔內(nèi)安裝折流擋板和熱電偶，壓力計(jì)安裝在電加熱腔出口支管中，熱電偶、壓力計(jì)和閥門與集中顯示柜連接，集中控制柜上設(shè)置溫度壓力顯示儀表，集中控制柜通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將熱電偶、壓力計(jì)和閥門收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏上。
[0008]進(jìn)一步，所述電加熱腔數(shù)量為二個(gè)。
[0009]進(jìn)一步，所述電加熱腔內(nèi)部設(shè)置8根電加熱棒。
[0010]進(jìn)一步，所述折流擋板為圓形折流擋板或弧形折流擋板。
[0011]進(jìn)一步，所述閥門為球閥、放空閥、背壓閥和氣動(dòng)閥，球閥位于電加熱腔進(jìn)出口支管之間，在兩個(gè)電加熱腔之間的主管道上設(shè)置放空閥，主管道出口設(shè)置背壓閥和氣動(dòng)閥，背壓閥和氣動(dòng)閥與集中顯示柜連接。
[0012]進(jìn)一步，所述電加熱腔內(nèi)部設(shè)置隔板將電加熱腔分成兩部分。
[0013]進(jìn)一步，所述電加熱腔內(nèi)部形狀可以為方形、菱形、圓形，優(yōu)選地為圓形。
[0014]進(jìn)一步，所述電加熱腔內(nèi)部折流擋板數(shù)量根據(jù)換熱強(qiáng)度決定，最大數(shù)量為八塊。
[0015]進(jìn)一步，所述弧形折流擋板可以為條形篩板、多孔篩板。
[0016]進(jìn)一步，所述電加熱腔內(nèi)部可以進(jìn)行填充拉西環(huán)或者其他多孔材料。
[0017]進(jìn)一步，所述電加熱腔數(shù)量根據(jù)工藝調(diào)整，增加的電加熱腔位于兩級(jí)電加熱腔之間。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019](I)通過分散式電阻絲排布，將熱源均勻分布于反應(yīng)器內(nèi)部，使反應(yīng)器內(nèi)部水蒸氣形成多熱點(diǎn)加熱，形成均勻加熱場；
[0020](2)通過背壓穩(wěn)壓裝置控制高溫加熱蒸汽的穩(wěn)定流量;通過高強(qiáng)度加熱電阻絲形成高強(qiáng)度加熱強(qiáng)度，設(shè)置阻隔板，擾動(dòng)版，提升湍流強(qiáng)度，增強(qiáng)傳熱效果;設(shè)置控溫、流量、壓力、結(jié)構(gòu)變動(dòng)于一體，形成自動(dòng)化控制裝置。
[0021]本發(fā)明裝置克服了目前水蒸氣電加熱裝置存在加熱均勻度低、流量不穩(wěn)定、加熱強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，形成加熱均勻、流量穩(wěn)定、加熱強(qiáng)度大的一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置。
【附圖說明】
[0022]圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2本發(fā)明的支撐板示意圖；
[0024]圖3a本發(fā)明的弧形折流擋板示意圖；
[0025]圖3b為本發(fā)明的圓形折流擋板示意圖；
[0026]圖中標(biāo)號(hào)為:
[0027]1、主管道2、電加熱腔3、電加熱棒4、支撐板5、圓形折流擋板6、弧形折流擋板7、密封法蘭8、熱電偶9、壓力計(jì)10、球閥11、放空閥12、背壓閥13、氣動(dòng)閥14、集中控制柜15、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器16、顯示屏17、溫度壓力顯示儀表18、隔板
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0029]本發(fā)明針對(duì)目前水蒸氣電加熱裝置存在加熱均勻度低、流量不穩(wěn)定、加熱強(qiáng)度低的特點(diǎn)提出一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置。通過分散式電阻絲排布，將熱源均勻分布于反應(yīng)器內(nèi)部，使反應(yīng)器內(nèi)部水蒸氣形成多熱點(diǎn)加熱，形成均勻加熱場;通過背壓穩(wěn)壓裝置控制高溫加熱蒸汽的穩(wěn)定流量;通過高強(qiáng)度加熱電阻絲形成高強(qiáng)度加熱強(qiáng)度，設(shè)置阻隔板，擾動(dòng)版，提升湍流強(qiáng)度，增強(qiáng)傳熱效果;設(shè)置控溫、流量、壓力、結(jié)構(gòu)變動(dòng)于一體，形成自動(dòng)化控制裝置。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明提出一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置，主要包括:主管道1、2個(gè)電加熱腔、電加熱棒3、支撐板4、圓形折流擋板5、弧形折流擋板6、密封法蘭
7、熱電偶8、壓力計(jì)9、球閥1、放空閥11、背壓閥12、氣動(dòng)閥13、集中控制柜14、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器15、顯不屏16、溫度壓力顯不儀表17和隔板18。
[0031]電加熱腔2通過分支管道與主管道I相連接，根據(jù)工藝要求以及加熱溫度，電加熱腔2可以在主管道上并排2列，電加熱腔2內(nèi)部設(shè)置隔板18將電加熱腔2分成左右兩部分，形成雙回程電加熱器。電加熱腔2內(nèi)部形狀可以為方形、菱形圓形，優(yōu)選地為圓形。
[0032]主管道設(shè)置球閥10，位于電加熱腔2進(jìn)出口支管之間。電加熱腔2內(nèi)部設(shè)置8根電加熱棒3，采用密封法蘭7連接電加熱腔2和電加熱棒3。
[0033]如圖3a、3b所示，電加熱腔2內(nèi)部設(shè)置圓形折流擋板5和弧形折流擋板6，圓形折流擋板5安裝在電加熱腔中間，弧形折流擋板6安裝在電加熱腔腔體內(nèi)壁上，電加熱腔2內(nèi)部折流擋板數(shù)目根據(jù)換熱強(qiáng)度可以增加至8塊?；⌒握哿鲹醢?為條形篩板或多孔篩板。電加熱腔2數(shù)目根據(jù)工藝可以調(diào)整，增加電加熱腔2位于目前的兩級(jí)電加熱腔2之間。
[0034]電加熱棒3通過支撐板4進(jìn)行支撐。如圖2所示，支撐板4上均布通孔。支撐板4與電加熱腔2通過焊接相連。
[0035]電加熱腔2內(nèi)部設(shè)置熱電偶8和頂部設(shè)置壓力計(jì)9。在兩個(gè)電加熱腔之間的主管道I上設(shè)置放空閥11。主管道I出口設(shè)置背壓閥12和氣動(dòng)閥13。熱電偶8、壓力計(jì)9、背壓閥12和氣動(dòng)閥13通過線路與集中顯示柜14相連接，集中控制柜14上設(shè)置溫度壓力顯示儀表17，同時(shí)，集中控制柜14通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器15將設(shè)備數(shù)據(jù)顯示在顯示屏16上。
[0036]電加熱腔3內(nèi)部可以進(jìn)行填充拉西環(huán)或者其他多孔材料。拉西環(huán)可采用:聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)，聚偏乙烯(PVDF)，氯化聚氯乙烯(CPVC)，增強(qiáng)聚丙烯(RPP)，碳鋼，不銹鋼304、304L、410、316、316L等。多孔材料可由多種金屬和合金以及難熔金屬的碳化物、氮化物、硼化物和硅化物等制成，常用的是青銅、不銹鋼、鎳及鈦。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳組合實(shí)施舉例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生過熱水蒸汽的電加熱集成裝置，其特征在于，包括主管道(I)、n個(gè)電加熱腔(2)、電加熱棒(3)、折流擋板、熱電偶(8)、壓力計(jì)(9)、閥門、集中控制柜(14)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(15)、顯示屏(16)和溫度壓力顯示儀表(17)，n彡I;其中， 電加熱腔(2)與主管道(I)相連接，閥門安裝在主管道上，電加熱腔(2)內(nèi)部設(shè)置電加熱棒(3)，采用密封法蘭(7)連接電加熱腔(2)和電加熱棒(3);電加熱腔(2)內(nèi)安裝折流擋板和熱電偶(8)，壓力計(jì)(9)安裝在電加熱腔(2)出口支管中，熱電偶(8)、壓力計(jì)(9)和閥門與集中顯示柜(14)連接，集中控制柜(14)上設(shè)置溫度壓力顯示儀表(17)，集中控制柜(14)通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(15)將熱電偶(8)、壓力計(jì)(9)和閥門收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏(16)上。2.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(2)數(shù)量為二個(gè)。3.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(2)內(nèi)部設(shè)置8根電加熱棒(3)。4.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述折流擋板為圓形折流擋板(5)或弧形折流擋板(6)。5.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述閥門為球閥(10)、放空閥(11)、背壓閥(12)或氣動(dòng)閥(13)，球閥(10)位于電加熱腔(2)進(jìn)出口支管之間，在兩個(gè)電加熱腔(2)之間的主管道(I)上設(shè)置放空閥(11)，主管道(I)出口設(shè)置背壓閥(12)和氣動(dòng)閥(13)，背壓閥(12)和氣動(dòng)閥(13)與集中顯示柜(14)連接。6.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(2)內(nèi)部設(shè)置隔板(18)將電加熱腔(2)分成兩部分。7.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(2)內(nèi)部形狀為方形、菱形、圓形，優(yōu)選地為圓形。8.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(2)內(nèi)部折流擋板數(shù)量根據(jù)換熱強(qiáng)度決定，最大數(shù)量為八塊。9.如權(quán)利要求4所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述弧形折流擋板(6)為條形篩板或多孔篩板。10.如權(quán)利要求1所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(3)內(nèi)部可以進(jìn)行填充拉西環(huán)或者其他多孔材料。11.如權(quán)利要求1、2、3、6、7、8、10其一所述的電加熱集成裝置，其特征在于，所述電加熱腔(2)數(shù)量根據(jù)工藝調(diào)整，增加的電加熱腔(2)位于兩級(jí)電加熱腔(2)之間。
【文檔編號(hào)】F22B1/28GK105937755SQ201610390740
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】姚常斌, 周文祥, 張書賓, 左嫣然, 高永軍, 董鵬偉, 張開元
【申請(qǐng)人】北京清新環(huán)境技術(shù)股份有限公司