加热设备范文

时间:2023-04-06 02:42:03

导语:如何才能写好一篇加热设备,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

加热设备

篇1

【关键词】燃料油系统;运行缺陷;改造

前言

胜利油田滨南采油厂稠油末站,作为采油厂的一个集输转油站,肩负着接收首站来油,经过加热加压后输送至东营原油库的任务。由于近年来来油量的逐年增加,以及建站时间较长,流程及设备相对落后的原因。在当前需要降本增效的趋势下,其原有的流程和设备无法满足现在生产的需要。特别是原油加热系统,能耗较大。需要进行改造和整修。

1加热系统的现状

现阶段加热系统的流程为,燃料油罐内燃料油通过燃料油泵(两台2.2KW齿轮泵)进入电加热器(30KW)进行燃油加热,当达到燃烧所需要的温度(120℃)后,通过燃油管线(80m)进入加热炉进行燃烧。

2存在的问题和缺陷

经测试,加热炉燃油温度达到120℃,燃油压力达到1.2Mpa时,才能保证燃油充分雾化,得到最佳的燃烧效果。但实际生产中存在:

2.1燃油局部压力损失:在生产运行中,为保持良好的燃烧效果,需要合理调节运行参数。但目前现有的2CY-1.08/2.5齿轮泵,由于使用年限较长,泵出口压力只能达到1.0Mpa。但是经过80米燃油管线(φ25)到达加热炉燃烧器时,由于局部压力能量的损失,燃油压力为0.8Mpa。

2.2温度达不到燃烧要求:齿轮泵正常运行时,电加热器出口温度为125℃,经过80米燃油管线(φ25)到达加热炉燃烧器时,温度下降为90℃,不能满足燃烧器要求的燃油温度。

2.3能耗较大。由于必须保证燃料油所需的温度,而每天一台加热炉需用燃料油约2吨左右,进入电加热器前油温约50℃C,需要提高至130℃,每天所耗电量较大。

2.4燃料油燃烧不完全:燃料油物性达不到燃烧器所需的温度,燃料油温度低,粘度大,使燃料油燃烧不完全,影响了燃料油的雾化效果,造成烟筒冒黑烟现象的出现;在炉膛及稳焰板上产生结焦,降低了加热炉炉效,增加了清焦劳动强度,每次清焦需两人操作停炉2小时,这期间炉温降低很快,重新点炉后又会造成燃料的浪费。

3原因分析

通过上述存在的问题和缺陷,我们分析认为,其主要原因是因为燃料油进燃烧器前的温度和压力与完全燃烧的条件不相适宜造成的。而造成这些情况的主要原因是当前的设备与燃料油系统不相适应。因此需要对设备和流程进行改造,以适应当前的工作条件。

4建议改进措施:

措施一:压力方面:由于原来的齿轮泵不能满足现阶段的动力要求,故需要更换。用两台螺杆泵3GR36-4/2.4-2.5,(启泵压力1.8Mpa,)将齿轮泵替换掉(保证进炉燃烧器压力1.4Mpa,)。

措施二:温度方面,增加一台30KM电加热器,与原来的电加热器并联,保证进炉温度130℃。

措施三:在电加热器前增加一台蒸汽加热器,通过引出加热炉炉膛内的部分蒸汽,进入蒸汽加热器内,先对燃料油进行预加热,可将燃料油的油温由50℃先提高至90℃左右。然后再进入电加热器进行加热。这样,电加热器只需要将油温由90℃提高至130℃左右,大大节约了电加热器的耗电量。

5建议实施过程

改造实施后,流程设备运行均正常,没有出现不稳定的现象。经测试,其燃油进燃烧器温度约为120(由于燃料油管线较长,从电加热器到加热炉活嘴燃油的温降约为5-10℃),而进燃烧器压力1.2Mpa,现在运行满足了燃烧器所需的燃油温度和压力,使燃料油在炉膛内充分燃烧,减少了稳焰板和炉膛的结焦程度,通过运行现在加热炉清焦从原来的2天到现在15天左右,杜绝了烟筒冒黑烟的现象,加热炉出口温度从以前72℃提高到现在78℃,提高了加热炉的热效率,现在加热炉的运行达到了作为中转站沉降脱水及输送的目的。

6实施效益分析

6.1经济效益

本站加热炉启运时间为150天,油按1000元/吨)

按电加热器每天至少节电150kw.计算,用电按0.5元计算,150天克节约电费150×0.5×150=11250元

改造后的燃油流程:减少了燃油压力损失、提高了加热炉出口温度、保证了燃油雾化效果、降低了燃料油消耗。在保证外输温度的前提下,我们使用直径较小的火嘴,每天每台炉耗燃油由原来的3t/d降为现在的2.4t/d,节约燃油费:(3-2.4)×150×1000=9万元

6.2社会效益:

6.2.1对燃油流程改造后,燃料燃烧充分,减缓了炉膛、稳焰板的结焦程度,减轻了工人清焦劳动强度,延长了稳焰板的使用寿命,提高了加热炉的炉效及设备的利用率。

6.2.2改造后,可以保持较好的雾化效果,避免烟囱冒黑烟问题的发生,进一步将节能减排工作有效开展、深入推行,为创建资源节约型、环境友好型社会做出实际工作。

篇2

关键词:烟草制丝生产 滚筒系统 加热器

中图分类号:TS4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(c)-0099-03

Abstract:Tobacco production technology is the core of modern tobacco process, it involves various kinds of process equipment, the tobacco drum device is one of the primary machine, the device through the roller on the heating and humidifying equipment, to process on the deepening process of cut tobacco moisture, in order to satisfy the requirement of tobacco production process. Roller heating and humidifying equipment is the key equipment of the drum, excellent directly related to tobacco drum heating and humidifying equipment performance effect. This paper discusses a roller heating device, to solve the traditional equipment problems, improve the overall performance of tobacco roller device.

Key Words:The production process of tobacco; Roller system; Heater system

烟草制丝工艺过程涉及烟片加工、烟丝生产、烟丝存储醇化等工艺过程,其中通过滚筒工艺过程对烟丝进行加热加湿松散加香工艺是一个很关键的工序。

烟草制丝线滚筒设备主要是对烟草烟丝进行加热加湿的过程,充分松散烟丝,加香烟丝,通过该工艺对烟丝水分与香料进行深层的处理,进而使得烟丝内部组织水分与香料更加优异,从而提升烟丝的品质。其加热加湿设备是整个设备的关键所在,该文提出了一种新型的滚筒加热加湿设备,解决了传统滚筒加热加湿设备存在的问题,提升了滚筒加热设备整体工作性能,提升了烟丝工艺水平,减轻了烟草企业的维护成本。图1是烟丝工艺生产主要流程图。

1 烟草制丝滚筒系统和滚筒加热加湿系统简介

1.1 烟草烟丝滚筒系统

滚筒系统主要由滚筒体、机架装置、滚筒驱动装置、加热加湿装置、加料系统、控制管路系统等功能系统组成。该系统可以对烟丝进行增温增湿、松散、加香料等工艺处理,同时滚筒运转时还不能粘连烟丝,这就要求滚筒的加热加湿设备要可靠稳定运行,满足工艺要求。图2是烟丝滚筒加热加湿设备。

1.2 滚筒加热加湿系统

烟丝滚筒系统中的加热加湿系统是整个系统的核心所在,该系统主要由加热管路控制系统、加热器管道、风机、水路控制等功能系统组成,通过对滚筒中的烟丝增热增湿,加香,让烟丝水分更加深层工艺处理,达到对烟丝增香、保润、防霉、松散等工艺要求,提升烟丝整体工艺质量。

2 新型烟丝滚筒加热加湿系统的原理与实现

2.1 新型滚筒加热加湿系统原理

一般滚筒加热加湿系统主要由加热管道、散热系统、排水系统组成,高温高压的蒸汽通过管道进入加热盘管,冷湿气进入加热盘管加热后进入滚筒,系统不运行后,蒸汽在加热盘管内冷却后会形成冷凝水存积在加热盘管内,不能排除管道,当下次运行时高温高压蒸汽会与冷凝水进行冷热交换,导致加热盘管热胀冷缩,产生“水锤”效应,加速加热器的穿孔损坏。

为了提升加热器的整体性能,避免传统加热器的“水锤”效应等质量隐患,该文提出了一种新型的滚筒加热加湿系统。该系统通过增加温度检测、空气吹扫系统、排水与排气系统、控制系统等功能系统组成。图3是新型滚筒加热加湿系统框架图。

正常运行时,高温高压蒸汽通过气源进阀进入加热盘管,风机产生的冷湿气通过加热盘管加热后进入滚筒对烟丝进行加热加湿;当滚筒停止运行后,气源进阀关闭,温度检测系统实时检测加热盘管内的温度,当温度低于一定设定值后,开启排水阀、高压清扫吹气阀、排气阀进行加热盘管内蒸汽冷凝水的清除;如果在温度还没低于设定值,滚筒系统再次启动时,则不启动蒸汽冷凝水清除系统。

整体加热盘管蒸汽冷凝水清除系统采用实时检测实时判断软件控制系统来进行控制,以满足现场烟丝滚筒加工工艺的要求,防止传统滚筒冷凝水不能清除,产生蒸汽冷凝水冷热交换,损坏加热盘管的问题;同时整体提升了滚筒加热加湿的效果,提升了烟丝的工艺性能。如图4是新型滚筒加热加湿控制框架图。

2.2 新型滚筒加热加湿系统实际应用

新型滚筒加热加湿系统增加了冷凝水实时清除系统,解决了传统滚筒加热系统中加热盘管中不能清除的冷凝水与蒸汽热胀冷缩,形成加热盘管中“水锤”效应问题,提升了滚筒加热的效果,延长了加热盘管运行寿命,减少了烟草企业的维护成本,提升了烟丝的工艺生产品质。该系统应用于实际情况表明效果良好,整体性能优异。图5是新型滚筒加热加湿系统实际运行效果图。

3 结语

制丝工艺环节是烟草生产工艺的一个关键环节,该工艺环节也是一个复杂的工艺环节,在该环节中制丝滚筒洗头膏的加热加湿、加香、松散等工艺环节是关键所在,该功能进一步提升烟丝的品质,使得烟丝水分香料更加醇化优异,提升烟丝整体品质。

新型滚筒加热加湿系统通过增加了冷凝水实时清除系统,解决了传统滚筒加热加湿系统因加热盘管冷凝水不能及时清除,而与高温高湿蒸汽冷热交换热胀冷缩,导致加热盘管内“水锤”效应,加速加热盘管的损坏,对烟丝生产形成不必要的影响。新型滚筒加热加湿系统解决了传统问题,提升了滚筒对烟丝增温增湿、保润、松散功能,提升了烟丝整体品质。

参考文献

[1] 《卷烟工艺规范》制定小组编.卷烟工艺规范[M].北京:轻工业出版社,1985.

[2] 陈良元.卷烟生产工艺技术[M].郑州:河南科技技术出版社,2002.

[3] 陈河祥,李斌,李华杰,等.滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析[J].烟草科技,2011(9):12-15.

[4] 杨煜文,赵宏洲.制丝线烟丝储存与送配置的改造[J].烟草科技,2002(1):27-28.

篇3

【关键词】江西天然气管网工程 温降计算 加热设备的选型

1 前言

江西省天然气管网二期工程是承接西二线入赣天然气工程,该工程将实现对南昌、九江、萍乡、宜春、吉安、赣州等9市进行供气。本工程按照分批、分期进行建设,萍乡段、宜春段、吉安段、赣州段为第一批开工建设工程,共包括7座站场和3条支线。本文以萍乡、宜春、吉安、赣州段输气管线为例分析天然气温降计算及加热设备的选型。

2 加热设备比选

由于上游来气压力较高,江西省天然气管网二期工程上游西二线萍乡分输站和宜春分输站向下游的供气温度较低,按照设计,其冬天供气温度一般为1℃。在萍乡接收站和宜春接收站,向直供用户的供气压力较低,调节阀前后压差大,天然气的节流温降大,导致调压阀后的天然气温度过低。

天然气温度过低会产生诸多不利影响,主要包括:

(1)可能会产生调节阀冻结、管道冰堵,威胁管道安全运行;

(2)天然气温度低于0℃,会导致土壤冻涨,同时也会破坏周边环境。

为确保运行安全,根据分输站场各工况下的进站压力、温度和调压后的压力,计算调压后的温度,为保证调压后温度不低于0℃,萍乡接收站和宜春接收站均在计量设备上游设置水套式加热炉,为分输天然气加热。

常用的天然气加热设备包括水套炉、真空炉、热媒炉及电加热器。上述加热设备特点如下:

(1)水套炉是将天然气加热盘管置于水浴中,将盘管中的天然气直接加热,水浴温度可在50~100℃范围内变化。其特点是:热负荷弹性大,但占地较大,易产生结垢。

(2)真空炉是将加热盘管置于温度范围为90~99℃的气相空间中,利用微负压状态的水蒸气通过盘管将热量传递给被加热介质。其特点是加热效率较高,结垢少,体积较小,但只能通过真空度来调节热负荷,热负荷变化范围和操作弹性西相对较小,主要适用于加热负荷2000kW以上,变化范围较小的工况。

3 热负荷计算

在保证调压后温度不低于5℃情况下,使用 “HYSYS PROCESS” 软件 ,对各工况均计算了天然气调压温降,选取最恶劣工况进行加热炉负荷计算。加热器负荷计算公式如下:

P= Vρ(H1- H2)/3600×24/η(式1)

式中:

P―功率,kW;

V―气体体积流量,Nm3/d;

ρ―气体密度,kg/ m3;

η―电加热器热效率,取0.85;

H1―加热器出口温度对应气体焓值 kJ/

kg;

H2―加热器进口温度对应气体焓值 kJ/kg。

萍乡接收站和宜春接收站采用2台水套式加热炉,在热负荷少的月份可停开1台水套加热炉。水套加热炉的计算结果及配置见表2。

注:加热炉按进口4MPa压力选型,如果上游提高供气压力,协议中需要求上游提高供气温度(上游具备此能力)。

4 结论

经过对多种加热设备的比选以及计算结果,本工程萍乡接收站和宜春接收站采用2台水套式加热炉,在热负荷少的月份可停开1台水套加热炉的方案。既满足了工程要求,又利于节约设备损耗,大大的对工程设计方面进行了优化。

篇4

第六代隔热保温混凝土设备具备如下无人有我的显著优势:

1.轻质高强防火,减轻建筑物负荷:干质密度150-1000kg/m3,是普通混凝土的1/10,抗压强度0.3-2.5 mpa、防火等级为A级。2.良好的隔热、隔音性能:其导热系数0.046-0.16w/m.k,24cm厚的墙体隔音量为58dB,满足建筑楼面、分户墙保温、隔音要求。3. 使用寿命长:其产品属于无机发泡材料,与建筑物同寿命。4.抗水性能好:第六代泡沫混凝土材料吸水率极小,明显区别于其他厂家泡沫混凝土,具备防水功能,可实现保温防水一体化。

经第六代隔热保温混凝土设备在屋顶上现场浇筑的隔热保温层,不起鼓、不开裂,无须留任何伸缩缝和排气系统,在外墙面可直接喷涂墙体保温层。在楼地面工程中,也可现场浇筑地暖保温垫层,隔音保温效果好。在墙体材料中,第六代隔热保温混凝土设备,还可制作轻质内隔墙条板。使用这种材料建造的房屋,造价低,使用面积大,使工作、居住建筑环境冬暖夏凉。小投资即可上马生产轻质泡沫混凝土砌块砖。

自2001年起,公司面向全国诚招第六代隔热保温泡沫混凝土设备的经销商。该设备投资小、见效快,利润空间巨大。只需购置设备,无需流动资金。公司可免费为投资者提供全套技术方案、资料和培训工人,同时还可全方位解决设备在使用中的技术问题以及竣工交验、结算、账款回收等环节所遇到的疑难问题。

作为《现代营销・创富信息版》的忠实读者,徐显果先生还被评为本次创业周的“十佳创富明星”代表。届时,他将会在展会现场,对意向读者和意向客户,现场讲解第六代隔热保温泡沫混凝土设备的产品优势和经营前景。

河南翔龙工程集团南阳分公司

地址:河南邓州三贤路北段设计院

电话:0377-62568818

13838950988

篇5

关键词:多晶硅铸锭炉;加热室;结构设计;技术分析

1 简述多晶硅铸锭炉

1.1 多晶硅铸锭炉的作用

多晶硅铸锭炉是进行太阳能工业设计的专用设备,是硅体铸锭的主要设备,具有高效节能的特点,可以实现硅锭的稳定生产。多晶硅铸锭炉是太阳能多晶硅锭进行大规模生产的应用设备,利用定向凝固技术,进行硅料高温熔铸,实现冷凝结晶,完成太阳能电池生产的要求,属于长久持续工作,具有高精度和可靠性,是可以实现自动化的生产设备。

1.2 多晶硅铸锭炉的特点

多晶硅铸锭炉具有较高的生产效率和产品质量;加热速度快,工作效率高的优点。应用定向凝固技术和优秀的加热设备,提供良好的熔铸条件;提升技术,保证竖直温度梯度,实现硅体的熔铸效果,降低了生产成本,减少了热量损耗,节约了能源。

1.3 多晶硅铸锭炉的技术

多晶硅铸锭炉是大型多晶硅铸造的设备,是通过高温对硅料进行熔融后利用定向凝固技术,冷凝结晶后形成的晶向一致的硅锭,实现了太阳能电池对硅片生产的品质要求。多晶硅铸锭炉技术是可以直接制备并适合大规模生产大尺寸硅锭的新型晶体熔铸技术,投炉料可以是纯度较低的硅,对材质没有非常高的限制,但是却可以通过一些方法降低晶界和杂质的影响,所以生产成本较低,成为制造太阳能电池硅锭的主要方法。

2 多晶硅铸锭炉加热室结构设计

多晶硅的铸造是在加热室内,利用浇铸或者定向凝固的技术,在铸锭炉中制备晶体硅材料。晶体硅材料生长简便,进行同时铸造的时候,相对能耗较小,可以降低材料的生产成本,方便控制,可以直接切成硅片。多晶硅的铸造技术比硅材料的原容忍度高,受到广泛的应用, 挤占了单晶硅的市场,成为太阳电池中最具竞争力的材料。

2.1 多晶硅铸锭炉的工作原理

多晶硅铸锭炉的工作原理,先在有涂层的坩埚内放入多晶硅材料,放在定向的凝固块上,然后关闭炉膛进行真空抽取,开始对多晶硅材料进行加热,在材料完全熔化后,逐渐提升隔热笼,应用定向凝固技术,把硅体材料结晶过程中释放的热量转移到对下炉腔内壁的辐射,形成硅料的竖直温度梯度。温度梯度可以从底部开始坩埚内的硅液凝固,实现从熔体底部向顶部生长的过程。多晶硅材料凝固之后,进行硅锭退火和冷却,最后出炉,完成整个多晶硅铸锭的过程。

2.2 多晶硅铸锭炉的加热方式

多晶硅铸锭炉的加热目的是调整温度,进行硅体材料的熔铸,所以在进行多晶硅铸锭的过程中,一定要采用合适的方法。根据加热后的效果可以应用感应加热和辐射加热完成所需温度的调整,实现加热的目的。

2.2.1 感应加热

感应加热是在多晶硅铸锭的加热过程中,通过硅体感应进行加热,调整温度,完成熔铸过程的方法。但是,因为进行加热的时候,因为磁场一直贯穿硅体材料,所以温度梯度在硅体材料的稳定形成具有一定的难度,会对晶体生产的一致性造成破坏。

2.2.2 辐射加热

辐射加热的方法是通过辐射对硅体材料进行加热,实现熔铸效果的方法。在多晶硅的熔铸过程中,应用辐射加热的方法进行温度调整,可以精确的控制硅体材料结晶过程中的热量传递,有利于坩埚内部竖直温度梯度的形成,所以通常的多晶体铸锭过程中的加热都是应用辐射加热的方式,对硅体材料的温度进行调节。

2.3 多晶硅铸锭炉的加热设计

多晶硅铸锭炉的加热室被称为多晶硅铸锭炉的“心脏”,包括石墨加热器、隔热层、坩埚和硅料等,是多晶硅铸造过程中必不可少的设备。加热室可以对多晶硅铸锭过程中的熔铸进行调整,保证多晶硅竖直温度梯度形成的真实完整。因此,多晶硅铸锭炉的加热室设计结构非常重要。

多晶硅铸锭炉中加热器的加热能力,一般都要求必须超过1650℃,保证加热器的材料不会与硅体材料发生反应,不会造成硅体材料的污染,可以在真空和惰性气体环境中长期使用。符合多晶硅铸锭炉加热器要求的有金属钨、钼和非金属石墨等。但是因为钨和钼的价格较贵,而且加工比较困难,所以通常对多晶硅铸锭炉内加热器的选择是具有广泛来源,便于加工的石墨。石墨还具有较小的热惯性,可以快速加热,而且抵抗高温和热冲击的性能较好,辐射范围较大,加热的工作效率较好,基本性能相对稳定,是多晶硅铸锭加热室内加热器的最好选择。

2.4 多晶硅铸锭炉加热室隔热材料的设计

在多晶硅铸锭的熔铸过程中,为了提高多晶硅铸锭的生产工作效率,要求尽可能的加快设备的升温速度,对真空进行抽取,最大限度的减少加热炉内的材料放气量,缩短硅体材料的真空排气时间。因为形成硅体材料的温度梯度,需要隔热层的精确度来提升,所以隔热层的质量很重要,要尽可能的减轻,避免因为升降时的惯性,造成对控制精度的不良影响。

对隔热材料进行选择,一定要具备耐高温、导热小、隔热效果好、蓄热量少、重量轻和密度低等特点,通过对不同隔热材料的分析和研究,进行不断的试验,最终采用最合适的高纯碳毡作为多晶硅铸锭炉加热室的隔热材料。一般的多晶硅铸锭炉加热室中高纯碳毡隔热材料的厚度值为90mm,利用方形的不锈钢笼作为隔热层组件,进行固定和支撑。

3 提高加热室结构设计技术的措施

3.1 降低硅锭的杂质,提高质量

多晶硅锭中的杂质主要是原材料、真空中的油脂或者密封材料中发挥的碳化物和加热器、隔热材料等的设备反应产物造成的。除了原硅体材料中的杂质,多晶硅的污染是受到真空和设备的影响从硅锭顶部进入的,在硅液中的分凝系数为0.08,增加了原材料杂质的凝聚,在硅锭表面呈现。提高硅锭炉内加热室的结构设计,可以对真空和设备杂质进行控制,降低了硅锭的杂质,提高了硅锭的生产质量。

3.2 提高减压技术,促进生产

减压技术主要是对真空的压力进行控制,排除加热炉内硅体的空气和水分,在熔铸和结晶过程中,调节炉内真空压力、流量和流向,对硅体杂质进行蒸发,控制杂质的沉积、凝集和飘落,提高硅体质量,促进多晶硅的铸锭生产。

3.3 对加热炉优化,控制温度

提高多晶硅铸锭炉加热室的结构设计技术,可以对加热炉进行优化,发挥加热设备的优势功能,控制多晶硅的铸锭温度,保证硅锭的生产质量,提高熔铸过程的工作效率,促进生产,增长经济效益。

对加热炉进行优化,可以在多晶硅铸锭炉的定向凝固过程中,对热传输和减压工艺进行分析研究,完善加热室的结构设计,对加热器进行优化,确定加热器的材料,良好的控制铸锭炉内的温度,提高加热技术水平,才能促进企业的发展。

4 结束语

我国太阳能电池的发展,需要对多晶硅的铸锭过程和质量进行严格把关。对多晶硅铸锭炉内的加热器结构设计技术进行分析,提高技术发展水平,才能促进多晶硅铸锭工作的发展,提高企业经济效益。

参考文献

篇6

关键词:感应加热;技术;应用

中图分类号:TG15 文献标识码:A

1 概述

科学技术的进步带动了电力电子技术和电力半导体器件的开发和发展,使得感应加热装置以全新的面貌出现在人们的面前,这种变化的突出的表现为:质量轻、体积小、性能优越、功能强、低碳经济、节能环保。笔者结合自己多年的感应装置的实践经验和理论研究,简要的介绍感应加热技术的原理、应用以及发展,以促进我国的感应加热技术的发展。

2 感应加热技术的原理

众所周知,创立“现代感应加热”的概念的先贤是大科学家法拉第,它产生的依据是初级线圈中电流的变化,在相近的闭合次级的线圈中根据电流的感应而提出来的。在金属工件的加热的过程中,应该在需要加热的工件外面加上一层感应线圈,当某一频率的交流电通过金属外面的缠绕的感应线圈时,就能够自动的产生一种频率交变磁通,而在交变磁通的作用下,金属工件会产生一种感应电势,之后会产生一定的感应电流,再通过电流的对金属的生热效应,最终达到对工件进行加热的目的。

3 感应加热技术的应用

3.1 穿透感应加热。可以采用较低的频率对金属进行加热。通常不变换频率的工频感应加热应用较广,而中频感应加热同样具有广泛的用途。穿透加热方便实现锻造、成形加工、退火和感应熔炼。加热装置具有尺寸小,启动迅速,干净和效率高等优点,而且加热工艺往往很适合用于自动化生产方式。我公司近年通过技术攻关,成功地实现中频感应加热对尺寸为φ20×430mm钢管的热处理,极大地提升了产品力学性能和生产的自动化程度。

3.2 表面感应加热技术。这种技术很容易地在不影响材料其他部分的情况只把零件的某一局部区域加热到高温,既可以节省能量又可以局部淬火。由于感应淬火的生产周期短,可把自动化或半自动化的装置结合起来排列到连续生产线中。感应淬火工艺一旦制定下来,对每个工件都能精确再现同一的工艺条件,从而得到高质量的产品。

3.3 感应熔炼技术。它具有熔炼速度快,减少熔炼金属过程由于氧化而产生的损失等特点,还可以用于特殊工艺,如真空熔炼。采用真空和感应加热技术既能够避免燃烧给工件带来的氧化和脱碳,又能够用来生产那些不能用其他方法生产的合金。在钕铁硼熔炼行业,真空和感应加热技术已经发展到比较成熟的阶段。

3.4 感应加热技术在节能降耗中的应用。感应加热技术应用了新能源替代了污染大、能耗高的燃料。由于感应加热技术具有升温快,加热效率高的特点,克服了效率低、成本高、加热速度慢等电炉的缺点,因此节能降耗显著。我公司对φ20×430mm管料的调质处理,改造前使用二台60kW箱式炉加热,每炉升温和保温时间合计4小时20分钟。改造后采用一台中频感应加热电源,并配置自动进出料淬火系统。每10秒节拍进出一根料,在生产中无需预热,直接升温到工艺规定的温度。节约了原先每班3小时升温电能,同时工效从原先每班300件提高到2500件,节约了工件加热保温电能,节能效果明显。

4 感应加热的设备

伴随着电子技术的不断地改进,感应加热设备也相应的得到了快速的发展。新型的元件材料也陆续的研制出现,比如:SCR晶闸管、GTR大功率晶体管、新型电力半导体器件等,其应用技术特别是感应加热设备中的应用技术的发展令人瞩目,其成绩令人欢欣鼓舞。半导体的感应式的加热设备的横空出世,迅速的起到了极大的作用,使得传统的加热设备的弊端与不足迅速的被克服。与新型的电力半导体式感应设备相比,电子管式感应设备和发电机组已经暴露出其不足的地方,故而电力半导体式感应设备得到积极的推广和应用。电力半导体式感应加热设备的优点和长处是显而易见的,其优点主要表现在以下几方面:(1)质量轻、体积很小、安装方便、持久耐用。(2)方便、不需要预热、随用随开、启停方便。(3)工作频率能够随着负载性的变化而变化。(4)控制性能优良,自动化操作易于实现,使用便捷。(5)低碳、耗能小、生态环保、效率高、冷却水的流量小。

通常感应加热的频率可分为四个部分:即低频(50Hz~1KHz)、中频(1KHz~20KHz)、超音频(20KHz~40KHz)、高频(40KHz~200KHz)。同时,对于感应加热的用途的不同,比如透热、淬火、焊接、熔炼等的计算和确定功率和频率的方法也是不相同的,要根据具体的情况来定,不能一概而论。

5 感应加热技术的发展

感应加热技术自本世纪初投入应用以来,因为感应加热技术所具有的效率高、能量消耗很小、加热的速度特别快、加热区域非常容易控制、没有环境的污染、很容易达到加热过程自动化等等一系列优越性能和特点,因而在很短的几年间得到了很快的发展和应用,从无到有,从小到大,感应加热技术的应用领域不断地扩大。

应用感应加热技术,可通过中间发热媒体的媒介的传递作用,具有意想不到的功能,能够对非金属材料进行热加工。比如:用于热固性塑料加工中的压模、注模和挤压等加热工艺。同时,感应加热还具有其他的功能,可以广泛的应用于半导体的生产加工工艺上面,或者半导体的区域提纯、掺杂和单晶生长。现阶段,感应加热已经渗透到我们生活的许多的领域中,在我们不知不觉中影响着我们的生活,比如电磁炉和微波炉的生产都离不开感应加热技术,这些生活用品对我们现阶段的生活的影响就不言而喻了。总的来说,感应加热技术的发展,离不开感应加热理论和加热设备的支撑,从一定程度来讲,感应加热设备的发展所起到的作用更加的实际和显而易见。

结语

感应加热技术在我国已经得到了充分的发展和应用,特别是在汽车领域内,感应加热技术更加是发挥了不一般的作用,在汽车零部件的热处理加工中,感应加热处理的零部件已占全部热处理零件重量的60%以上。所以为了更好的能够在更多领域来应用这一技术,我们还必须对感应加热技术进行深入的研究和探讨。近年来,国内外许多科研人员正致力于进一步完善感应加热理论、开拓感应加热技术的应用领域。

参考文献

[1]黄泽雄.高光泽热塑性复合材料制件的加工-利用感应加热模具生产塑件新技术[J].国外塑料,2006.

篇7

【关键字】电子技术;感应加热电源;发展趋势

引言:目前,我国供电能力已经大幅提高,环保意识的提高和电子科技的更进一步发展,加速扩展感应加热的领域,将改变我国传统加热行业,例如在锻造、热处理、焊接等领域,因此改进生产工艺、提高产品质量是当前的首要目标。开发和研究大功率高频感应加热电源,改造提高加热电源配套的机械工艺将是改造传统加热行业的基础工作。之前感应加热电源控制系统多是采取模拟与数字相结合或者模拟控制,模拟控制存在很多顽固的劣势,但是其发展年头悠久,相对技术更加成熟,所以发展数字智能化控制的感应加热电源已经是大势所趋。

一、感应加热电源的优势与用途

1、感应加热电源的优势

(1)温度控制精准:待加工工件的内部或表面加载感应涡电流,使之在其表面流动,与直接在外部加热工件相比,温度控制更精确。(2)迅速完成加热过程:高密度电涡流可以由加热电源设备提供,产生连续且较大的涡流在加工工件上,所以加热过程迅速,效率。数十秒内便可完成对大型加工件的加热工作。(3)局部加热:选择形状各异的加热圈和供给不同频率的电流,可以准确定位加工件的加热位置,传统的加热方式则无法达到这项要求。(4)环境因素限制小:热量由感应加热的电能转换来,不依靠其它媒介,即使是在严苛条件或真空环境中,也可完成加工件的加热工作。(5)更加环保:电力资源相比其它资源更为纯净,传统煤炭或石油资源直接加热有烟尘或二氧化碳排放,因此会危害环境,所以采用感应加热的技术可以对生产环境和自然环境更加有利。(6)提高工作效率:感应加热是由加热工件内部产生热能,与在外界直接加热工件相比,会损失部分热量在周围环境中,因此感应加热工作效率高,热功率损失小。(7)功率控制:由开路系统进行直接加热,无法控制其功率,但是感应加热的组成为闭合环系统,不仅可以进行功率控制,还可以进行频率控制。(8)增加经济效益:利用感应加热电源执行工件的热处理工作,不仅可以节约生产成本,还可以减小电源装置及相关附属设备的容积,也因此减少操作人员数量和占地面积,提高企业经济效益。

2、感应加热电源的用途

如今,在铸造熔炼、锻件毛培加热、淬火、金属管弯曲,金属表面热处理等领域中已经大规模应用感应加热电源。其应用领域还会随着感应加热装置和感应加热技术的不断发展而不断扩大,电磁炉、微波炉开始已经为人民日常生活所用。表1.1为感应加热电源在国民经济各个领域的应用

二、感应加热电源技术的发展趋势与国内现状

1、发展趋势

可以推测并结合当今感应加热电源技术和生产工艺的发展来看,感应加热电源的发展方向如下所述:(1)电力电子技术伴随着感应加热技术发展而进步,今天,正是电力电子技术发展最为迅猛的时候,电子元器件的更新换代,会加速推进大容量,高速变频的感应加热技术的出现。(2)传统的感应加热设备中逐渐被带有自动控制技术的新型感应加热设备所取代,电源安全性和稳定性对加热工艺本身有着更高的要求,更加智能化的感应加热电源会是未来的发展方向。(3)对整个电网无谐波污染,且功率系数更大也将会是感应加热电源的发展方向。(4)感应电热电源的使用环境多为工厂,设备生产环境恶劣且复杂,加热件的形状、大小也是各有千秋,感应加热电源匹配和载荷也不可忽略的干扰其工作效率,因此感应电源会朝着匹配更多载荷和适应更多工作环境的方向发展。(5)随着国家科学技术的发展和经济领域的扩张,感应加热电源对于当前的应用领域来说不会永远局限于此,因此感应加热电源发展方向将是更宽广且多领域。

2、感应加热电源的国内现状

在工业化生产中,我国在上世纪五十年代便引入了感应加热技术。对于开展符合我国特点的感应加热电源研发工作是在六十年代末期才开始,到目前为止,感应加热设备在我国的市场化和产品化上已经是具备相当大规模。传统的中频感应加热设备已经被晶闸管中频感应加热设备所取代,形成了系列化产业结构。但是,电流型逆变电路结构为国内常见的中频感应加热设备,为了可以适应频繁启停,电路架构简单中频感应加热电源,相关全数字超音频感应加热电源技术的研究还需要更加深入。

结论:随着信息技术的发展,使得数字化控制在感应电源加热控制领域提供了可能性,也是感应加热的主要发展方向。采用数字超音频感应加热电源可以解决很多生产工作中出现的问题,提高生产效率,节约生产成本,进一步感应加热电源工作的可靠性。

【参考文献】

篇8

[关键词]蒸汽消耗量 锅炉 节约能源

中图分类号:U664.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0326-01

某轮装有燃油锅炉和废气锅炉各一台。其燃油锅炉型号为SAACKE KLN/VM-2.5/7,蒸发量 2500 kg/h 工作压力 0.7MPa ;废气锅炉型号为SAACKE KIP/PC-0.7/7,蒸发量 700 kg/h 工作压力 0.7MPa。

停泊时,由燃油锅炉提供蒸汽;航行时,主要由废气锅炉提供蒸汽,若废气锅炉的蒸发量无法满足全船需求,蒸汽压力低于燃油锅炉的启动压力时,燃油锅炉自动投入工作。

1 全船所需蒸汽量计算

全船所需蒸汽主要用于各蒸汽加热器、舱柜的加热及保温、空调加热以及生活杂用等。

1.1 蒸汽加热器的蒸汽耗量计算

蒸汽加热器包括主机淡水加热器,燃、滑油分油机加热器,主、辅机燃油雾化加热器,蒸汽加热造水机的热交换器等。

(1)航行中主机缸套水加热器、滑油分油机加热器不用蒸汽加热。

(2)主、辅机燃油加热器

主机燃油加热器,查主机燃油供给单元说明书,得主机燃油加热器在额定工况下的蒸汽耗量qm11=57.45 kg/h

辅机燃油加热器,查辅机燃油供给单元说明书,得辅机加热器在额定工况下的蒸汽耗量qm12=40/3 kg/h。

(3)重油分油机加热器,qm13=

式中:qm13――加热器蒸汽耗量(kg/h);qm――被加热介质的流量(kg/h);CL――被加热介质的比热(kJ/kg.K)(对水CL=4.1868kJ/kg.K,对油CL=1.884kJ/kg.K);t2――被加热介质终温(℃); t1――被加热介质初温(℃); i”――加热蒸汽热焓(kJ/kg);i’――加热蒸汽的凝水焓(kJ/kg);――加热器的效率。重油分油机蒸汽加热器参数qm2:1850kg/h t1:80℃ t2:98℃ CL:1.884kJ/kg.K Δi:2139.7kJ/kg:0.9则重油分油机加热器蒸汽耗量为qm13=32.58 kg/h

(4)该轮造水机采用主机缸套水加热,不消耗蒸汽。

1.2 舱柜加热及保温蒸汽耗量计算

(1)舱柜加热蒸汽耗量计算

船舶正常航行时,一般是部分燃油舱柜处于保温状态,其余的不进行蒸汽加热保温。舱柜加热主要在添加燃油后的若干小时内进行,而本文主要计算正常航行状态下的全船蒸汽耗量,故此处不计算舱柜加热蒸汽耗量。

(2)舱柜保温蒸汽耗量计算

油舱相邻为空气、海水、邻舱等几部分,传热系数应分别选取。

舱柜保温计算公式为:qm2=3600[Kw Aw(θr - θw)+Ka Aa (θr - θa)+Kh Ah(θr ――θh)]/Δi

式中,Kw Aw(θr - θw)=(Kw1Aw1+Kw2Aw2)(θr - θw);Ka Aa(θr - θa) =(Ka1Aa1+Ka2Aa2)(θr - θa);Aa-与大气接触的最热面积;Aa1-甲板面积;Aa2-水线上外板面积;Aw-与海水接触的散热面积;Aw1-水线下外板面积;Aw2-船底面积;Ah-临舱隔壁面积; Δi-可利用的蒸汽比焓;m2 保温耗气量;θr -加热后油温;θa-大气温度;θw-海水温度;θh -临舱温度;K为相应传热面的传热系数。环境温度及加热后油温:θa2℃ θw5℃ θh 20℃

燃料油舱取32℃,日用柜和沉淀柜取80℃。传热面传热系数Kw119.77 Kw2 6.98 Ka1 8.72 Ka219.77 Kh 5.82。根据某轮油舱所处位置及尺寸参数和上述公式及参数,可得qm2 =40.56+117=157.56 kg/h

1.3 空调加热蒸汽耗量计算

船舶空调设计时,空调加热大约按每人2.5 kg/h计算,该轮配员为237人,空调加热蒸汽耗量为592.5 kg/h;设计时也可以按此式估算qm3=kg/h,其中?AC――空调额定能量(kJ/h),该轮在空调区域设有4 个空调器室,6 台中央空调器,总加热功率为666kW。可算得空调加热最大蒸汽耗量为599.4~799.2 kg/h。

1.4 生活杂用所需蒸汽耗量计算

生活杂用主要包括热水柜、蒸饭锅、沸水器及茶桶等。

(1)热水柜蒸汽耗量计算: qm4=kg/h

式中:W――加热水量(kg/h);Tn――热水温度(一般取50~70℃); TW――给水(冷水)温度(℃);i――相应蒸汽压力下的汽化潜热(J/kg); C水的质量热容(4.2kJ/kg.K);――传热效率(对于铜盘管为0.9,钢盘管为0.7)。该轮采用容量为2m3,热水温度为65℃,给水温度约为20℃,蒸汽压力为0.3MPa,工作压力为0.4MPa的热水柜。每人(船舶配员237人)按每天消耗50kg热水计算,η取0.9,i=2164.1k J/kg,可得qm41=1150 kg/天。

(2)蒸饭锅蒸汽耗量计算:蒸饭锅蒸汽耗量查查说明书可按130 kg/h计算。

(3)沸水器及茶桶蒸汽耗量计算:本轮沸水器及茶桶均采用电加热,故蒸汽耗量为0 kg/h。该轮有7个烘干间,也要消耗蒸汽。每个烘干间(可以按取暖器每平方米散热面积蒸汽耗量约4~5kg/h估算)每天可按消耗100kg蒸汽估算。

1.5 蒸汽伴行管、杂用及散热损失等蒸汽量估算

(1)燃油蒸汽伴流管蒸汽耗量可按下列估算:qm5=(0.05~0.1)LFO kg/h LFO――需伴行管的燃油管路全长(m)

(2)漏泄及散热损失约占锅炉蒸发量的2%。

(3)废气锅炉蒸汽吹灰,航行期间每天蒸汽吹灰两次,每次大约消耗150~250 kg的蒸汽。

2 各用汽设备用汽量占总用汽量的比例分析

为便于统计,蒸汽消耗分为蒸汽加热器、舱柜的加热及保温、空调加热、生活杂用以及其他损失等五部分。现统计2012年3月10日至3月11日,该船由大连港航行至青岛港的过程中全船蒸汽耗量情况。大气温度-1~5℃,为便于计算取大气温度为2℃,海水温度为5℃,临舱温度为20℃。

该航次,配员为182人,空调加热蒸汽耗量按1.5 kg/h计算,蒸饭锅一天按2小时计,分油机每天工作约10小时,对#1 燃料油舱(左)加热保温(40.56kg/h)。统计一天内的蒸汽消耗情况。蒸汽加热器蒸汽耗量Q1 =2024 kg/天,舱柜的加热及保温蒸汽耗量Q2=3781 kg/天,空调加热蒸汽耗量Q3=6552 kg/天,生活杂用蒸汽耗量Q4=2240 kg/天,其他损失蒸汽耗量Q5=1000 kg/天。

3 全船蒸汽分配优化及解决方案:

篇9

关键词:加热炉 运行 安全 管理

一、加热炉的设计制造、结构、焊接和检验的规定

1.加热炉的设计要求是既要采用先进的技术,设计要结构合理,还要有助于节约能源,减少浪费,提高经济效益,当然还要符合安全可靠的性能。

2.制造单位应在热炉的明显位置,装设金属铭牌,并在铭牌上注明加热炉的型号、名称、编号;制造厂商的名称和制造许可证号;加热炉的额定热负荷,以kW为单位;工作压力(壳程、管程),以MPa为单位;设计热效率的百分比;加热炉的加热介质;工作温度,注明以℃为单位。还要注明本加热炉的设备总质量(kg);设备的外形尺寸(mm);以及其生产日期和出厂验收单位和检验合格标志[1]。

3.为了确保在对加热炉检测过程中避免损害,其在结构上应该遵循操作、清理、维护、检查方便的原则。并按照规定要求设置人孔、手孔、等检查孔。如果加热炉没有采用全自动燃烧装置,应该设置泄爆装置来保证安全。注意泄爆装置的排泄口应该避开操作人员的操作方位和通道,以免在发生危险的时候造成工作人员的人身伤害,同时也不要危及到其他设备的安全。如因炉膛分为几个隔室,那么在每个隔室都应该设置泄爆装置。由于加热炉受热膨胀,所以要保证所有的受压元件在运行过程中的膨胀自由度。加热炉的燃烧器应该和炉型相匹配。为了方便调节,加热炉烟囱挡板的操作设置最好设在地面比较适宜。火筒式加热炉壳程要设置可靠的安全泄放装置,为了确保加热炉的安全运行,有必要制定具体的安全保障措施。

4.焊接、检验和试验。担任加热炉焊接工作的人员需经考试合格,并把焊工代号在主要受压元件焊接头附近打上钢印;检查和试验加热炉受压元件焊接头的质量,需包括外观检查、无损检测、力学性能试验、水压试验和金相试验。

5.安全附件。加热炉应该设置安全阀、液面计、压力表、测量仪表、报警装置和燃烧系统安全设施等安全附件。配置的安全附件应遵循SY0031标准,并要符合《在用压力容器检验规程》的规定,实行定期校验[2]。

6.定期检验。做好定期检验的年度计划,主要管理部门和安全部门对检验的执行情况进行监管检查。加热炉主要包括在线外部检查、停炉内外部检验和水压试验三项定期检查。定期检验工作要由具有资质的单位和从业人员负责。

6.1加热炉的在线外部检查。主要包括:保温层和铭牌的完好程度;加热炉的外表面是不完好,如是否有裂纹、变形或者局部过热的现象;受压元件是否有渗漏;安全附件的可靠性、灵敏性以及是否配备齐全;自动点火和熄火的保护装置;紧固螺栓是否有松动现象;基础是否出现倾斜和不均匀下沉的现象;炉膛内和燃烧道耐火衬里是否有松动、裂缝和脱落现象;火管和炉管是否有下陷变形现象等。

6.2加热炉的停炉内外部检验。包括全部的检查项目,包括:加热炉内外表面、开孔接管、弯头等是否受到腐蚀、磨损等现象;焊接接头、封头过渡区等有应力集中的部位是否有裂纹或断裂现象;炉内主要部件是否有严重结垢现象等。

6.3内外部检验和水压试验。如果使用焊接对加热炉进行过重大的修理改造,或者对原设计参数和使用条件作了大的改动,加热炉停用两年后再重新投入运行,及不能确定加热炉的安全性能等情况时,就要进行内外部检验和水压试验。检验单位作出检验后应出具检验报告,说明加热炉的运行情况是否符合安全标准,加热炉是否需要维修保养等等,检验报告最后需由管理部门存档保管。一旦检查出加热炉存在严重的安全隐患,操作人员要及时报告给主管部门,由主管部门制定安全措施,确保加热炉的安全运行。

二、加热炉常见事故及预防措施

加热炉作为一种特殊的油田专用加热设备,在运行时承受较高的温度和一定的压力。受压部件直接接触火焰,在运行过程中又要受到水汽的腐蚀,所以操作不当或管理不善就会发生事故。加热炉常见的事故有爆炸;火管和烟管塌瘪(鼓包);前烟箱与炉门之间火筒烧穿事故类型。

1.超温烧毁或烧损。如果炉火火力过大,介质流量小或断流,不能及时将燃料产生的热量带走,使炉管结焦,发现及时,不会造成太大的损害;后果严重则会影响其使用寿命,处理不当还会造成炉管爆裂和爆炸。针对这种安全隐患,要加大检查,随时关注加热炉的运行情况,控制好炉温,尽量不要超温,温度过高时,可以压火、熄火或者少量打开放空阀门缓慢泄压。如果因流量降低过大甚至断流时,要先判断好情况再作出理,先关火停炉,关闭进口阀门、打开放空阀门、再关闭出品阀门,注意次序,防止炉管爆裂。如果是管内结焦,只要不是偏烧、火焰舔管引起的,作好清焦处理即可[4]。

2.炉膛爆炸是由炉膛内存有可燃气体,在点炉时可燃气体与空气混合遇火在炉膛内发生的爆燃现象,该现象严重者可使加热炉火筒变形或前后烟箱发生变形或撕裂。加热炉爆炸是由于加热炉安全阀失灵,超压运行,其炉内压力超过设计压力0.6MPa时发生的水套或火筒受压撕裂。预防措施及对策是加热炉点炉前,严格执行先吹扫炉膛内余气再点火的操作规程,吹扫时间必须保证5~10min。经常检查加热炉压力表,安全阀,使其完好,齐全,操作人员坚守岗位,不擅自离岗;每班安全阀手动排汽一次。

3.火管和烟管塌瘪事故原因。火管、烟管塌瘪是由于缺水使火管、烟管承受的火焰温或烟气温度,超过其设计材料的允许温度或火管,烟管承受水套内介质的外压,超过其材料在高温下的屈服强度,而使火管、烟管发生塑性变形。预防与对策是使加热炉在额定工作压力0.4MPa和额定温度151℃且水位保持在2/3的条件下工作。

4.前烟箱与炉门之间火筒烧穿事故原因。由于炉口处火口砖裂缝松散,导致运行中窜火烧穿火筒,继而烧穿前烟箱面板。预防与对策是采用整体浇铸的高铝质火口砖,以及在炉门盖圈与火口砖,火口砖与衬里砖,衬里砖与火筒之间部分或全部采用耐火度较高,质地柔软的高纯硅酸铝纤维毡加以密封相结合,防止炉口窜火烧穿火筒及前烟箱面板。

三、总结

加热炉的使用单位及其主管部门,应该指定专门人员负责作好加热炉的维修保养、定期检查等工作,确保其正常运行;加热炉的操作人员需要定期参加相关培训和安全教育,考试合各后才有上岗操作的资格;加热炉的使用单位要制定有关加热炉的安全管理制度,建立安全技术档案,由管理部门统一负责管理;使用单位还应根据加热炉的技术性能和生产工艺要求制定相应的安全操作规程,并要求严格按规定执行;在使用过程中,要保证加热炉的温度和压力,不能超过规定标准,频繁升温和降温都会存在很大风险;加热炉正常运行过程中,操作人员应该严守岗位,定时定点定线地进行反复检查,同时要做好操作运行记录;最后要做好备用或停用的加热炉设备,制定保养措施。

参考文献:

篇10

关键词: 离线镀膜; 辅助设备; SR93PID; 玻璃镀膜

中图分类号: TN710?34; TP273 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)16?0159?02

0 引 言

离线镀膜是在平板玻璃出厂后,再进行镀膜加工。较之在线镀膜膜层的牢固度必然受些影响,所以离线镀膜对玻璃原片的新鲜度是有一定要求的。它的优点可以镀任何颜色,颜色可以调整,性能指标可以调整[1]。目前市场上在离线镀膜玻璃生产线中,从国外引进的设备中没有原水加热设备,使得反渗法制取纯水的效率很低。如果把水温提高到25~30 ℃情况下生产,就会大大提高纯水的生产率,从而大大节约生产成本,降低损耗。做到节能减排,优发生产之目的。

1 080 kW水电加热器是为台湾玻璃武汉生产线所设计的。加热器采用全不绣钢壳体,全自动控制,具有恒温出水,提温幅度大,多重安全保护,全功率PID控制等优点。实现了人机对话,远程通信,无人看管,自动运行[2]。

1 1 080 kW水电加热器的基本组成

1 080 kW水电加热器的基本组成框图如图1所示。

从加热器出口传感器热电阻取出温度信号送给智能调节仪,通过控制柜面板人工给出参数做PID运算[3],给出最佳输出功率开度值,以标准的4~20 mA信号送给6路三相双反并联晶闸管,做功率调节加热,从而形成闭环反馈系统,如果接入远程计算,即可实现远程自动控制[4]。

通过几个月的设备运行,系统工作正常,各项技术指标达到设计要求,为进口设备国产辅助设备配套做出了先例。

2 1 080 kW水电加热器的主要参数

1 080 kW水电加热器的主要参数如下:

功率:180 kW×6,工作压力;

工作压力:30 t/h;

最大温升:25 ℃;

最高使用温度:50 ℃;

控制方式:无触点PID;

控制精度:±1 ℃;

使用寿命:20年;

备件更换周期:3~5年;

重量:2 300 kg。

3 1 080 kW水电加热器电控系统原理图[5]

1 080 kW水电加热器电控原理图如图2所示。

图2 1 080 kW水电加热器电控原理图

核心器件智能调节仪采用日本岛电仪表仪器SR93PID调节器。SR90系列是日本岛电公司在全面总结SR70,SR73及SR60基础上的高性能的单回路调节器。具有自由输入,显示精度为0.3级,手动输出,调节输出限幅,双设定值,双调节输出,模拟变送输出,数字通信功能,前面板符合IP66级防护标准。重要的是采用了岛电的无超调专家PID算法,两组PID参数,功能完善。

4 1 080 kW水电加热器电控操作过程

控制柜电源采用三相四线制380 V,主线直接接入柜的上端铜排,零线接入柜内零线端子。闭合3台主回路空气开关DK1~DK3,闭合控制回路控制开关DK4,转动上电开关,设置仪表参数(请参考仪表中文窗口流程)。第一窗口群将报警温度设置为60 ℃,第二窗口群设置加热极性,传感器代码设置为31,并确认。如果显示温度和测量温度差大于10 ℃时请分段设置,免得温度过冲。加热器停止时先断开分组控制开关,再关闭上电开关,长期不用时必须关闭控制回路空气开关。加热器工作是否正常,根据电流表显示及绿指示灯工作状态判断。

5 结 语

1 080 kW水电加热器的创新点是,为进口设备国产辅助设备配套做出了先例。使离线镀膜玻璃生产线全自动控制,具有恒温出水,提温幅度大,多重安全保护,全功率PID控制等优点。具有很高的实用价值和良好的市场前景,值得深入研究。

参考文献

[1] 赵海荣,王敉.浅谈玻璃行业燃烧系统电加热设备的设计应用及体会[J].玻璃,2008,35(3):29?32.

[2] 华同曙,丁建宁,谭克,等.一种新型工业电加热器的开发与应用[J].机械设计与制造,2010(8):83?84.

[3] 胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学出版社,2001.

[4] 陈坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2002.