專利名稱：電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱爐技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，適用于石油煉制、石油化工和化學(xué)、化纖工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
采用管式加熱爐始于1910年左右，管式加熱爐最初是作為取代煉油“釜式蒸鍋” 的工藝設(shè)備而發(fā)明的，它的誕生在煉油工業(yè)的歷史上是劃時(shí)代的事件，使煉油工藝從古老的間歇式釜式蒸餾進(jìn)入到近代的“連續(xù)管式蒸餾”方式，從此開(kāi)始逐步得到發(fā)展；所以管式加熱爐也被叫做“管式釜”。管式加熱爐是石油煉制、石油化工和化學(xué)、化纖工業(yè)中使用的工藝加熱爐，它具有其他工業(yè)爐所沒(méi)有的若干特點(diǎn)。管式加熱爐的特征是(1)被加熱物質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，故僅限于加熱氣體或液體。而且，這些氣體或液體通常都是易燃易爆的烴類物質(zhì)，同鍋爐加熱水或蒸汽相比，危險(xiǎn)性大，操作條件要苛刻得多；(2)加熱方式為直接受火式；C3)只燒液體或氣體燃料；(4)長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不間斷操作。目前，管式加熱爐幾乎參與了各類工藝過(guò)程。尤其在制造乙烯、氫氣、氨等工藝流程中，它成為進(jìn)行裂解或轉(zhuǎn)化反應(yīng)的心臟設(shè)備，支配著整個(gè)工廠或裝置的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品收率、能耗和操作周期。也存在著如下不足(1)管式爐系統(tǒng)復(fù)雜，輻射室、對(duì)流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器、鼓風(fēng)、引風(fēng)等系統(tǒng)，事故率多，維護(hù)工作量大；(2)爐子效率低，輔助動(dòng)力能耗大；(3)管式爐的熱效率，根據(jù)功率負(fù)荷不同，管式爐的熱效率有比較大的區(qū)別，熱負(fù)荷小于IMW時(shí)，熱效率低于55% ；熱負(fù)荷大于24MW時(shí)，熱效率能達(dá)到90% ；平均熱效率在70% 左右；(4)污染環(huán)境比較嚴(yán)重。現(xiàn)有的熔鹽爐是以煤、油、氣為燃料，以液相熔鹽為熱載體，利用循環(huán)泵強(qiáng)制熔鹽液相循環(huán)，將熱能輸送給用熱設(shè)備，繼而返回重新加熱的直流式特種工業(yè)爐。但是燃料型熔鹽爐也有如下不足直接火式，盤管受熱不均，高溫區(qū)的盤管易變形燒穿，存在安全隱患； 熔鹽液相循環(huán)需要較長(zhǎng)輸送管路送到用熱設(shè)備，又需要較長(zhǎng)的管路回流到爐中再加熱，熔鹽液相循環(huán)流程中有較大的熱損失，其能源利用率低，熔鹽爐效率平均只有60%左右，加上輔助系統(tǒng)多，耗能也較大，熔鹽爐總的系統(tǒng)能耗利用率比較低，污染環(huán)境很嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，主要解決現(xiàn)有的管式加熱爐系統(tǒng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率和熱效率低、污染嚴(yán)重及熔鹽爐能源利用率低、耗能大及污染環(huán)境的大問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，它包括熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)，其特殊之處在于在熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)的下面設(shè)熔鹽爐坩堝，熔鹽爐坩堝的內(nèi)部有熱釘或翅片，以提高加熱液相熔鹽的升溫速度，在熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)上面設(shè)熔鹽罐體，熔鹽罐體與下面的熔鹽爐坩堝焊接連接，熔鹽罐體內(nèi)有液相熔鹽，在熔鹽罐體的上部設(shè)熱電偶和設(shè)膨脹箱兼投熔鹽料口，熱電偶與控制系統(tǒng)接口連接，熔鹽罐體與上面的熱交換器焊接連接，熱交換器內(nèi)有流動(dòng)物質(zhì)的管束置于熱交換器熔鹽罐體內(nèi)的液相熔鹽中，構(gòu)成熔鹽管式爐；在熔鹽管式爐整體外設(shè)置絕熱保溫層，在熔鹽爐坩堝段的絕熱保溫層外設(shè)絕緣層，在絕緣層的外面設(shè)N個(gè)感應(yīng)器，循環(huán)泵通過(guò)管路分別與熔鹽爐坩堝的底端和熔鹽罐體的上部連接，形成熔鹽爐體外循環(huán)液相熔鹽，熔鹽溫度均勻，熱交換效率高。本發(fā)明的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，其所述的N個(gè)感應(yīng)器，N大于等于1，N為正整數(shù)。本發(fā)明的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，其所述的管式爐是以液相熔鹽為熱載體，采用電磁感應(yīng)熔鹽爐坩堝的方式加熱熔鹽，是由熔鹽爐坩堝直接加熱液相熔鹽。本發(fā)明的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐與已有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，以高溫液相熔鹽為熱載體，采用電磁感應(yīng)坩堝，坩堝自身產(chǎn)生熱量直接加熱熔鹽，感應(yīng)加熱的電效率達(dá)到95%以上，把熔鹽爐技術(shù)應(yīng)用到管式爐中，感應(yīng)加熱式高溫熔鹽管式爐的特點(diǎn)如下1、熔鹽做熱載體載熱能力強(qiáng)、溫度均勻、穩(wěn)定性好，可強(qiáng)制循環(huán)，應(yīng)用面廣泛，鍋爐行業(yè)可普及低溫的熔鹽爐，技術(shù)難度系數(shù)較低，提高加熱溫度取決于坩堝材質(zhì)的耐熱耐腐蝕性能；2、電磁感應(yīng)加熱適用耐腐蝕耐熱鋼鑄件或焊接件的坩堝，感應(yīng)加熱爐的電效率可達(dá)到95%以上，遠(yuǎn)比電阻加熱的電效率高30%多，沒(méi)有復(fù)雜的輔助裝置系統(tǒng)節(jié)能更顯著； 電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐的使用壽命取決于坩堝的使用壽命，更換坩堝就可以了，選用耐腐蝕耐熱合金鋼的鑄件或焊接件的坩堝的使用壽命遠(yuǎn)超過(guò)燃料型熔鹽爐的使用壽命； 3、感應(yīng)加熱的工作效率高，功率密度大，加熱速度快，是電阻加熱速度達(dá)不到的，加熱溫度調(diào)節(jié)快捷，沒(méi)有燃料型爐加熱的惰性，通電立即加熱，斷電立即停止加熱?？梢宰龅酱蠊β士焖偕郎?，低功率維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不浪費(fèi)能源；4、感應(yīng)器在正常工作條件下可終身制， 感應(yīng)加熱系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，沒(méi)有燃料型加熱系統(tǒng)的逐多的弊端，沒(méi)有燃料燃燒氣體腐蝕、溫度不均使受熱元件變型損壞等事故，比較燃料型加熱爐，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極大的簡(jiǎn)化節(jié)省大量的鋼材，完全自動(dòng)化控制，安全性能好，除感應(yīng)器本身帶電以外，感應(yīng)加熱的爐體及熱載體等系統(tǒng)都不帶電，有好的接地措施會(huì)更安全；5、沒(méi)有燃料型爐子的逐多的弊端，設(shè)備使用壽命提高了，維護(hù)工作量減少很多，提高了自動(dòng)化程度，設(shè)備高質(zhì)量的運(yùn)轉(zhuǎn)給提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了條件，給降低工業(yè)產(chǎn)品成本創(chuàng)造很大的空間，所生產(chǎn)的產(chǎn)品具備很大的競(jìng)爭(zhēng)能力。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解與實(shí)施，下面結(jié)合附圖給出具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1，參見(jiàn)圖1，采用耐腐蝕耐熱鋼鑄件或焊接件制做熔鹽爐坩堝9，熔鹽爐坩堝9內(nèi)有熱釘或翅片12，用于加快液相熔鹽6的升溫速度，用熱丁或翅片根據(jù)功率或熔鹽爐坩堝9的規(guī)格不同的具體情況而定，將熔鹽爐坩堝9安裝在熔鹽罐體支承平臺(tái)8的下面，熔鹽罐體5安裝在支承平臺(tái)8上面，熔鹽罐體5與下面的熔鹽爐坩堝9焊接為一體，熔鹽罐體 5的上部適當(dāng)位置安裝熱電偶3，熱電偶3是電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的測(cè)溫元件，與控制系統(tǒng)接口連接，再在熔鹽罐體5的上部適當(dāng)位置安裝膨脹箱兼投熔鹽料口 13;將熔鹽罐體5與上面的熱交換器1焊接為一體，使熱交換器1內(nèi)有流動(dòng)物質(zhì)的管束浸在熔鹽罐體5內(nèi)的液相熔鹽6中；在爐體外做絕熱保溫層4，做完絕熱保溫層4后，再在熔鹽爐坩堝9的位置的絕熱保溫層4外做絕緣層10，然后在絕緣層10的外面安裝N個(gè)感應(yīng)器11，N大于等于1，N為正整數(shù)，循環(huán)泵14通過(guò)管路分別與熔鹽爐坩堝9的底端和熱交換器熔鹽罐體5的上部連接，形成熔鹽爐體外循環(huán)，熔鹽溫度均勻，熱交換率高；從膨脹箱兼投熔鹽料口 13投入熔鹽加熱成液相熔鹽6，即形成了電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐。本發(fā)明所述的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐的工作原理通電后，感應(yīng)器11與變頻電源接通后，N個(gè)感應(yīng)器11與熔鹽爐坩堝9產(chǎn)生變頻電磁場(chǎng)，使感應(yīng)加熱高溫熔鹽爐坩堝 9自身產(chǎn)生熱量而直接加熱液相熔鹽6，爐里的液相熔鹽為“熱載體”，把熱交換器1的管束內(nèi)有流動(dòng)物質(zhì)的管束浸在“熱載體”中，浸在“熱載體”中的管束內(nèi)的流動(dòng)物質(zhì)與“熱載體” 進(jìn)行熱交換，滿足需要，調(diào)整功率就可以實(shí)現(xiàn)工況溫度調(diào)整，也可以選擇不同的熔鹽滿足不同的溫度要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝用熱能的需求。本發(fā)明電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管爐的感應(yīng)器與變頻電源匹配，根據(jù)電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐功率不同，可選擇工頻、中頻、高頻、超高頻等電源。
權(quán)利要求
1.電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，它包括熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)(8)，其特征在于在熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)(8)的下面設(shè)熔鹽爐坩堝(9)，熔鹽爐坩堝(9)的內(nèi)部有熱釘或翅片(1 ；在熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)(8)上面設(shè)置熱交換器熔鹽罐體(5)，熱交換器熔鹽罐體( 與下面的熔鹽爐坩堝(9)焊接連接，熱交換器熔鹽罐體(5)內(nèi)有液相熔鹽 (6)，在熱交換器熔鹽罐體(5)的上部設(shè)熱電偶C3)和設(shè)膨脹箱兼投熔鹽料口(13)，熱電偶 (3)與控制系統(tǒng)接口連接，熱交換器熔鹽罐體( 與上面的熱交換器(1)焊接連接，熱交換器(1)內(nèi)有流動(dòng)物質(zhì)的管束置于熱交換器熔鹽罐體(5)內(nèi)的液相熔鹽(6)中，構(gòu)成熔鹽管式爐；在管式爐整體外設(shè)置絕熱保溫層G)，在熔鹽爐坩堝(9)部位的絕熱保溫層(4)外設(shè)置絕緣層(10)，在絕緣層(10)外設(shè)置N個(gè)感應(yīng)器(11)；管式爐體外設(shè)置循環(huán)泵(14)通過(guò)管路分別與熔鹽爐坩堝(9)的底端和熔鹽罐體(5)的上部相通連接。
2.根據(jù)權(quán)利用要求1所述的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，其特征在于所述的N個(gè)感應(yīng)器(11)，N大于等于1，N為正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，其特征在于所述的管式爐是以液相熔鹽為熱載體，采用電磁感應(yīng)加熱方式加熱熔鹽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種電磁感應(yīng)加熱高溫熔鹽管式爐，它包括熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)(8)，其特點(diǎn)是在熱交換器熔鹽罐體支承平臺(tái)(8)的下面設(shè)熔鹽爐坩堝(9)，熔鹽爐坩堝(9)的內(nèi)部有熱釘或翅片(12)；在熔鹽爐坩堝(9)上焊接熱交換器熔鹽罐體(5)，內(nèi)有液相熔鹽(6)，熱交換器熔鹽罐體(5)的上部設(shè)熱電偶(3)和膨脹箱兼投熔鹽料口(13)，熱交換器熔鹽罐體(5)上焊接熱交換器(1)，整體構(gòu)成管式爐；在管式爐整體外設(shè)置絕熱保溫層(4)，熔鹽爐坩堝(9)部位外設(shè)置絕緣層(10)，在絕緣層(10)的外面設(shè)置N個(gè)感應(yīng)器(11)，循環(huán)泵(14)爐體外循環(huán)爐內(nèi)的液相熔鹽；液相熔鹽(6)為熱載體，采用電磁感應(yīng)加熱方式加熱熔鹽，把熔鹽爐技術(shù)應(yīng)用到管式爐中，熱效率高，爐體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)克服環(huán)境污染。
文檔編號(hào)F27B14/14GK102353259SQ201110197559
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者王學(xué)峰, 王文生 申請(qǐng)人:王文生