高溫真空超導相變加熱爐制造技術

本實用新型專利技術公開的高溫真空超導相變加熱爐，包括爐體、燃燒裝置、換熱器、真空泵、負壓蒸汽室和熱媒爐水，所述燃燒裝置包括燃燒器、燃燒室、煙管和排氣煙囪，燃燒室和煙管浸泡在熱媒爐水中，所述真空泵通過接管與負壓蒸汽室相連接，換熱器的管束部分置于負壓蒸汽室中，燃燒室內布置有用高溫真空超導熱管制成的熱管冷卻壁和傳熱熱管，所述熱管冷卻壁和傳熱熱管上段伸出燃燒室頂部隔板并與其密封固定，伸出部分浸泡在熱媒爐水中。本實用新型專利技術改變了傳統真空相變爐的傳熱結構，將高溫真空超導熱管技術和煙管輻射換熱技術相結合，布局合理，結構簡單，極大的提高了鍋爐的傳熱效率，且控制了排煙溫度，降低了煙氣中二氧化碳和氮氧化物的產生，減少了爐體的排放，降低了污染，是傳統鍋爐的理想替代產品。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于間接加熱式加熱設備
，具體涉及將高溫真空超導熱管技術和煙管輻射換熱技術相結合的高溫真空超導相變加熱爐。
技術介紹
由于地理條件、環境溫度、采油工藝、油品等因素的影響，油氣集輸領域有很大一部分流程需要進行加熱，加熱設備一直是油氣生產和輸送中的主要耗能設備，真空相變加熱爐以其安全、造價低、能耗低、效率高、自動化程度高等優勢在油氣集輸領域得到了廣泛應用。但現有真空相變加熱爐基本沿用傳統的原理和結構，僅采用單一的煙管輻射換熱結構，在傳熱效率上受到了較大限制，同時因排煙溫度偏高而增加了煙氣中的二氧化碳和氮氧化物含量，難于滿足當前工業發展中高效和環保的需要，因此，研制開發一種安全可靠、環保和高效的真空相變加熱爐是客觀需要的。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種安全可靠的、環保的、能夠大幅提高傳熱效率的真空相變加熱爐。本技術的目的是這樣實現的，該高溫真空超導相變加熱爐包括爐體、燃燒裝置、換熱器、真空泵、負壓蒸汽室和熱媒爐水，所述燃燒裝置包括燃燒器、燃燒室、煙管和排氣煙園，燃燒室和煙管浸泡在熱媒爐水中，所述真空泵通過接管與負壓蒸汽室相連接，換熱器的管束部分置于負壓蒸汽室中，燃燒室內布置有用高溫真空超導熱管制成的熱管冷卻壁和傳熱熱管，所述熱管冷卻壁和傳熱熱管上段伸出燃燒室頂部隔板并與其密封固定，伸出部分浸泡在熱媒爐水中。所述煙管平行布置在燃燒室的上側，燃燒室前部設有前回煙室，前回煙室和煙管入口連通，煙管出口處設有后煙箱，煙氣走向為從燃燒室依次經過前回煙室、煙管、后煙箱和排氣煙 后排除；熱管冷卻壁和傳熱熱管與煙管交錯布置，使高溫真空超導熱管技術和煙管輻射換熱技術有機結合，布局合理，結構簡單。所述連接真空泵的接管上設置有手動閥門、電磁排氣閥和三通電磁閥，負壓蒸汽室頂部設置有可自動控制真空泵、電磁排氣閥和三通電磁閥的真空控制開關，以控制負壓蒸汽室內始終保持負壓運打。本技術改變了傳統真空相變爐的傳熱結構，利用高溫真空超導熱管高效傳導熱量的優勢，與煙管換熱相結合，布局合理，結構簡單。煙氣充分換熱，極大的提高了鍋爐的傳熱效率，且控制了排煙溫度，降低了煙氣中二氧化碳和氮氧化物的產生，減少了爐體的排放，降低了污染。真空相變加熱爐負壓運行，安全穩定，特別適合于油氣集輸領域原油、天然氣和井產物的加熱，同時也可用于民用采暖供熱水，是傳統鍋爐的理想替代產品。附圖說明附圖為本技術整體結構示意圖；圖中I-燃燒器閥組，2-燃燒器，3-爐體，4-熱管冷卻壁，5-隔板，6_前回煙室，7-換熱器，8-溫度檢測裝置，9-接管，10-手動閥門，11-電磁排氣閥，12-三通電磁閥，13-真空泵，14-安全閥，15-真空控制開關，16-負壓表，17-負壓蒸汽室，18-防過熱控制開關，19-液位計，20-排氣煙 ，21-后煙箱，22-煙管，23-爐水溫度檢測儀，24-傳熱熱管，25-熱媒爐水，26-燃燒室，27-煙氣走向。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步的說明，但不以任何方式對本技術加以限制，基于本技術教導所作的任何變換或替換，均屬于本技術的保護范圍。如附圖所示，本技術包括爐體3、燃燒裝置、換熱器7、真空泵13、負壓蒸汽室 17和熱媒爐水25，所述燃燒裝置包括燃燒器2、燃燒室26、煙管22和排氣煙 20，燃燒室26和煙管22浸泡在熱媒爐水25中，所述真空泵13通過接管9與負壓蒸汽室17相連接，換熱器7的管束部分置于負壓蒸汽室17中，燃燒室26內布置有用高溫真空超導熱管制成的熱管冷卻壁4和傳熱熱管24，所述熱管冷卻壁4和傳熱熱管24上段伸出燃燒室26頂部隔板5并與其密封固定，伸出部分浸泡在熱媒爐水25中。燃料經燃燒器2在燃燒室26內充分燃燒，釋放的熱量首先通過熱管冷卻壁4和傳熱熱管24直接傳遞給熱媒爐水25，再通過煙管22進一步與熱媒爐水25換熱，以提高換熱效率和降低排煙溫度。所述真空超導熱管的當量傳熱系數約為純銀的3. 2萬倍，可極大的提高鍋爐的傳熱、換熱效率，提高整體爐效。所述煙管22平行布置在燃燒室26的上側，燃燒室26前部設有前回煙室6，前回煙室6和煙管22入口連通，煙管22出口處設有后煙箱21，煙氣走向27為從燃燒室2依次經過前回煙室6、煙管22、后煙箱21和排氣煙 20后排除；熱管冷卻壁4和傳熱熱管24與煙管22交錯布置，使高溫真空超導熱管技術和煙管輻射換熱技術有機結合，布局合理，結構簡單。作為另一實施方式，所述煙管22也可與燃燒室26水平并排布置在爐體3中。所述連接真空泵13的接管9上設置有手動閥門10、電磁排氣閥11和三通電磁閥12，負壓蒸汽室17頂部設置有可自動控制真空泵13、電磁排氣閥11和三通電磁閥12的真空控制開關15，以控制負壓蒸汽室17內始終保持負壓運行。為確保設備安全穩定運行，作為輔助設施，所述負壓蒸汽室17頂部設置有安全閥14和負壓表16，側壁上設置有防過熱控制開關18，爐體3上設置有液位計19，爐體3下段上設置有爐水溫度檢測儀23，換熱器7的出口管上設置有溫度檢測裝置8。所述換熱器7可為加熱盤管或管殼式換熱器，所述負壓蒸汽室17內可設置I 8套獨立的換熱器7，可同時給不同介質加熱。本技術工作原理和工作過程是在燃燒器閥組I的控制下，燃料經燃燒器2在燃燒室26內充分燃燒，燃燒室26內的火焰或煙氣首先通過熱管冷卻壁4和傳熱熱管24將熱量傳遞給熱媒爐水25，經過一次換熱后的煙氣流經煙管22時，進一步與熱媒爐水25進行換熱，一部分熱媒爐水25因吸收熱量而沸騰并產生蒸汽，使爐體3上部形成蒸汽空間，水蒸汽把熱量傳遞給換熱器7中的被加熱介質后冷凝成水，水由于重力作用又回落到原位，再次被加熱成蒸汽，通過“蒸發一冷凝一再蒸發一再冷凝”的不斷相變循環，以間接的方式將熱量傳遞給安裝在負壓蒸汽室17中的換熱器7內的被加熱介質。當加熱爐工作在負壓狀態下時，爐內負壓值與水的沸點成反比，故通過在爐體3頂部連接抽真空裝置，使爐體上部形成負壓空間，從而完成了負壓低溫沸騰換熱循環過程。·權利要求1.高溫真空超導相變加熱爐，包括爐體(3)、燃燒裝置、換熱器(7)、真空泵(13)、負壓蒸汽室(17 )和熱媒爐水(25 )，所述燃燒裝置包括燃燒器(2 )、燃燒室(26 )、煙管(22 )和排氣煙囪(20)，燃燒室(26)和煙管(22)浸泡在熱媒爐水(25)中，所述真空泵(13)通過接管(9)與負壓蒸汽室(17)相連接，換熱器(7)的管束部分置于負壓蒸汽室(17)中，其特征在于燃燒室(26)內布置有用高溫真空超導熱管制成的熱管冷卻壁(4)和傳熱熱管(24)，所述熱管冷卻壁(4)和傳熱熱管(24)上段伸出燃燒室(26 )頂部隔板(5 )并與其密封固定，伸出部分浸泡在熱媒爐水(25)中。2.如權利要求I所述的高溫真空超導相變加熱爐，其特征是煙管(22)平行布置在燃燒室(26)的上側，燃燒室(26)前部設有前回煙室(6)，前回煙室(6)和煙管(22)入口連通，煙管(22 )出口處設有后煙箱(21)，煙氣走向(27 )為從燃燒室(2 )依次經過前回煙室(6 )、煙管(22)、后煙箱(21)和排氣煙囪(20)后排除；熱管冷卻壁(4)和傳熱熱管(24)與煙管(22)交錯布置。3.如權利要求I或2所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高溫真空超導相變加熱爐，包括爐體（3）、燃燒裝置、換熱器（7）、真空泵（13）、負壓蒸汽室（17）和熱媒爐水（25），所述燃燒裝置包括燃燒器（2）、燃燒室（26）、煙管（22）和排氣煙囪（20），燃燒室（26）和煙管（22）浸泡在熱媒爐水（25）中，所述真空泵（13）通過接管（9）與負壓蒸汽室（17）相連接，換熱器（7）的管束部分置于負壓蒸汽室（17）中，其特征在于：燃燒室（26）內布置有用高溫真空超導熱管制成的熱管冷卻壁（4）和傳熱熱管（24），所述熱管冷卻壁（4）和傳熱熱管（24）上段伸出燃燒室（26）頂部隔板（5）并與其密封固定，伸出部分浸泡在熱媒爐水（25）中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭榮芝，王文祥，石立峰，
申請(專利權)人：天津泰銘熱力裝備股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：