真空加热炉结构原理及设计操作维护要点课件

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1、真空加热炉结构原理及设计操作维护要点开发事业部设备管理科2011年4月热管的原理1942年，美国人高格勒提出热管的工作原理。1964年，美国人格罗弗发明了这种新型的传热元件。从70年代开始，热管已从实验室研究迅速地转向实用阶段。在一段不含不凝结气体的封闭管段中，当液体端受热后，随着饱和蒸汽压力的提高，热量以音速向冷端传送。这也是所谓的热超导现象。图示中A-挥发性液体，B-挥发的蒸汽，C-开始凝结的蒸汽，D-凝结并落下的液体热管的优异性能很高的导热性优良的等温性热流密度可变性热流方向的可逆性热二极管与热开关性能环境的适应性热管原理的应用散热器：电子、航天等领域直接应用的金属毛

2、细热管。真空锅炉（真空加热炉）。直燃机（直燃式中央空调）、热泵。管式太阳能。真空加热炉的概念真空热水锅炉源于1972年苏黎世理工大学发明的真空锅炉的基本原理。1974年日本的田熊理工研究所据此开发出真空热水锅炉，并获发明专利。1982年,韩国富士特锅炉株式会社将真空热水锅炉推向市场,成为真空锅炉最早商业运用的品牌。真空加热炉是真空热水锅炉的一种，是指以水为中间介质，油气水为被加热介质的真空锅炉。真空加热炉的原理在封闭容器的下端装载一定质量的水，在封闭容器的上端设置被加热工质的盘管，抽出容器内的空气，容器内的介质只剩下水和饱和水蒸汽两种介质，当容器内部温度低于该海拔条件下水的

3、沸腾温度时，内部为负压状态。对容器的下端加热，水温升高，迅速蒸腾，形成蒸汽，蒸汽与上端的盘管换热，凝结成水滴落入下部，继续被加热，如此循环，形成动态平衡。真空加热炉原理动画真空加热炉的特点优点：热效率高，理论上可无限接近100%，实际应用中达到85—92%；单位体积功率大，约比传统加热炉节约钢材30%左右；锅筒内几乎无腐蚀、无结垢，中间介质损失极少，且无氧运行，失去结垢和腐蚀的物质基础；安全性好，负压运行，锅筒无爆炸的风险。缺点：理论极限温度为使用条件下的水的自然沸点。目前尚未找到安全经济可靠的高温中间介质。真空加热炉设计要点盘管1、材质：盘管是唯一与腐蚀介质直接接触的部件

4、，需对材质的耐腐蚀能力进行论证。2、强度设计：管壁最小厚度计算按公式3、热流密度：真空加热炉的理论热流密度非常大，为确保可靠，按标准设计取值范围11-25Kw/m2为宜。4、弯头中心距：标准规定为2D，为减少冲刷损失，塔里木油田惯例取4D。5、为防止偏流及降低结垢速率，尽可能避免列管式设计。真空加热炉设计要点烟道排烟温度设计不得低于烟气中酸气分压条件下的酸露点，直接采用含硫天然气作燃料，一般建议在190-200℃之间。过高，则影响效率，过低，则因凝液，加剧腐蚀。烟气流速全自动机组取12-25m/s，自然通风机组取5-8m/s。防爆门开启压力不大于0.05Mpa，最小口径按0

5、.025V(v-可燃混合气容积)设置。真空加热炉设计要点保护与控制1、真空阀泄流面积按公式2、真空阀泄放压力：小于0.03Mpa，微正压3、冬季严寒地区，应设操作间，以保证电气控制元件的可靠性。4、为防止可燃气体泄漏集聚，燃烧器进风通道上设置可燃气体报警器，并与燃烧机、排风设施控制连锁。真空加热炉操作要点煮炉理论上，如果能保证锅筒内不含氧的条件下，煮炉是不必要的，但是，运行过程中客观存在泄漏的风险，所以我们要求新投产设备或酸洗后的设备要严格执行煮炉的规定。煮炉的目的：除锈、除污、表面钝化。煮炉的方法：煮炉配方包括氢氧化钠和磷酸三钠，按1：1比例配备，每吨水加4-6公斤药粉，

6、无磷酸三钠可用碳酸钠替代，数量为磷酸三钠的1.5倍，也可单独采用碳酸钠煮炉，每吨水加6公斤。煮炉操作应缓慢升温至90℃，调整到小火，稳定温度4小时，关火冷却到60℃以下排水。真空加热炉操作要点排气真空加热炉排气十分重要，排气效果直接影响传热效率和锅筒内的腐蚀速率。排气步骤如下：锅筒温度设置到95℃以上，烘炉（非必要步骤）结束后，直接大火烧开，直到真空阀打开，持续冒气5分钟以上。再设置温度上限到正常生产值或通入被加热介质，使锅筒温度降低，真空阀回座。重新加水、密封面泄漏检修后的设备，都必须重复排气步骤。真空加热炉操作要点参数设置锅筒内温度的设置优先于盘管温度设置，因为锅筒内的

7、热质具有强大的蓄热能力，波动速率较低，不至于使得加热炉频繁起停。正常情况下锅筒内的压力，对应的是测点温度条件下饱和蒸汽压力，测温等效于测压，所以温度控制优先于压力控制。如果要求被加热工质的温度为A，则初始设置锅筒温度下限A+30℃，上限温度为下限温度加15℃，然后根据工质实际出口温度进行调整。需改变启动、停机等程序时序，增、减控制点等问题，要由专业技术人员操作。真空加热炉维护要点密封除真空阀需保持良好的密封效果外，外接的上水阀、排水阀、仪表接头等处的密封效果也需检查。检查方法1、听，当负压形成后，这些接头处没有吸气