[發明專利]罐用節能防爆電加熱器

無效

• 申請號: 200910064336.3
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN101492114A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 馬經剛;燕遠見;趙興海
• 申請（專利權）人: 南陽市一通防爆電氣有限公司
• 主分類號: B65D88/74
• 分類號: B65D88/74;B65D90/48
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 呂愛萍

技術領域

本發明屬于加熱設備技術領域，特別是用于罐儲原油等化工液體加熱的一種罐用節能防爆電加熱器。

背景技術

在石油、化工等生產、儲運領域里，經常需要對原油或化工液體進行加熱稀釋，增強其流動性，而且對其防爆性能有較高的要求。在現有的加熱技術中，通常采用的加熱裝置是將若干電加熱芯體置于一個密閉的套管中，并裝滿導熱油，再將加熱裝置安裝在儲油罐的中間部位，電加熱芯體一般采用工頻電磁加熱、礦物加熱電纜或電加熱管等，由電加熱芯體產生熱能加熱導熱油，通過導熱油將熱量傳遞于套管，再由套管將熱量傳遞給與其表面接觸面的原油液體，最終通過原油液體相互之間的熱傳導作用完成儲油罐內原油的加熱升溫。為了防止加熱溫度過高，由超溫而引起導熱油炭化結焦和變質以及套管表面熱負荷增大而發生原油結垢結焦等現象，在套管內的導熱油中設置有加熱保護器，溫度保護值一般設定為120℃左右，電加熱器溫度控制普遍采用可控硅移相控制或交流接觸器觸點控制的方式，這種加熱器存在的缺陷是：

(1)由于其傳熱方式完全靠被加熱液體內部之間的接觸傳導，因而傳熱速率低，罐內液體升溫速度慢，融臘降粘效果差，各部區域溫差大，存在加熱死角，電熱效率低。以66立方米容積的原油儲液罐為例，安置兩套20kw電加熱器，加熱總功率為40kw。其儲液罐進口來液溫度為26℃，加熱器運行五小時后，罐內原油溫度只能升至28℃左右，而套管的表面溫度竟達到91℃以上。

(2)原油是多種碳氫化合物的混合物，常含有瀝青質、膠質、無機物和油水乳化物等固態和半固態物質；同時原油中往往夾帶有泥沙、水垢、鐵銹、腐蝕產物和生物等沉淀物；另外還溶解有各種鹽類，如重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等沉淀物，這些物質容易粘附沉積在電加熱器的散熱表面，形成導熱系數較低的阻熱層，使電加熱器的傳熱受到嚴重影響而降低，而且會誘發結垢、炭化結焦等現象，又導致熱阻惡性增大，使得電加熱器的熱效率大大降低，能耗大大增加。

(3)隨著加熱器使用時間的延長，所呈現的熱效率指標值與說明書標稱值誤差會愈來愈大，使電加熱器產生的熱量不能有效地被利用。

(4)由于熱傳遞的速率低以及粘附污垢、垢焦的影響，罐內儲存的油液溫度還沒有升到要求的設定值，而加熱器內的導熱油溫度已升到干燒保護值120℃以上，干燒保護電路即控制加熱器停止工作，由于導熱油中儲存的熱量有限，其溫度會很快下降到120℃以下，加熱器將重新啟動加熱，由此使得電加熱器工作在頻繁的啟停狀態，而罐內油液的油溫卻始終上不去，未被加熱的死區多，不僅能耗很高，而且降粘效果差，加之電加熱器溫度控制普遍采用可控硅移相控制或交流接觸器觸點控制方式，頻繁啟停，容易對電網造成強烈的沖擊，諧波污染嚴重，同時存在加熱器故障率高，安全可靠性差，維護費用高等弊病。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠有效防止電加熱器表面結垢結焦，提高熱傳遞的速率，強化電熱效率，并能消除加熱死角，升溫降粘效果好，而且防爆安全性能高，運行可靠性強的罐用節能防爆電加熱器。

實現本發明的目的所采取的技術方案是：該加熱器具有從罐外伸進罐內的加熱裝置，并設有射流傳熱裝置，其中，射流傳熱裝置是由射流泵和與之連接并伸進罐內的射流管構成，射流泵的進液口通過吸液管與儲液罐連通，射流管伸出罐外部位裝有電磁防垢除垢裝置，加熱裝置是由多個電加熱組件構成，射流管位于多個電加熱組件的中間位置，并與電加熱組件平行安裝在儲液罐內的下部位置，電加熱組件及射流管伸出罐外的部位包覆有隔爆盒，隔爆盒內設有加熱監控裝置。

所述電加熱組件由電加熱管和與之套裝連接的電熱套管組成，兩管壁之間填充有超導硅脂。

所述吸液管上裝有過濾器和控制閥。

所述射流管上裝有用于控制射流壓力和流量大小的控制閥，其伸進罐內部分的左、右和下側以及其端部均排列布設有與射流管連通的射流噴吸構件。

所述電磁防垢除垢裝置由套在射流管上的電磁線圈和與之聯接的電磁防垢除垢控制板組成，該控制板的額定功率設定在2000W以上。

所述加熱監控裝置包括：

一個遠傳信息監控器，用于通過信號變換器對液溫監測信號、液位監測信號、有毒氣體監測信號、加熱器電流監測信號、遠傳控制信號以及現場操作控制信號進行采集、轉換、處理，并通過無線信號進行遠距離的傳輸、接受和控制；

一個功率控制模塊，用于對電加熱管進行無觸點通斷控制；

一個周波控制模塊，用于驅動功率控制模塊以過零周波無級調功方式，對電加熱溫度的高低進行調控；并對過流、過壓、缺相進行一體化保護控制；