[发明专利]罐用节能防爆电加热器

说明书

技术领域

本发明属于加热设备技术领域，特别是用于罐储原油等化工液体加热的一种罐用节能防爆电加热器。

背景技术

在石油、化工等生产、储运领域里，经常需要对原油或化工液体进行加热稀释，增强其流动性，而且对其防爆性能有较高的要求。在现有的加热技术中，通常采用的加热装置是将若干电加热芯体置于一个密闭的套管中，并装满导热油，再将加热装置安装在储油罐的中间部位，电加热芯体一般采用工频电磁加热、矿物加热电缆或电加热管等，由电加热芯体产生热能加热导热油，通过导热油将热量传递于套管，再由套管将热量传递给与其表面接触面的原油液体，最终通过原油液体相互之间的热传导作用完成储油罐内原油的加热升温。为了防止加热温度过高，由超温而引起导热油炭化结焦和变质以及套管表面热负荷增大而发生原油结垢结焦等现象，在套管内的导热油中设置有加热保护器，温度保护值一般设定为120℃左右，电加热器温度控制普遍采用可控硅移相控制或交流接触器触点控制的方式，这种加热器存在的缺陷是：

(1)由于其传热方式完全靠被加热液体内部之间的接触传导，因而传热速率低，罐内液体升温速度慢，融腊降粘效果差，各部区域温差大，存在加热死角，电热效率低。以66立方米容积的原油储液罐为例，安置两套20kw电加热器，加热总功率为40kw。其储液罐进口来液温度为26℃，加热器运行五小时后，罐内原油温度只能升至28℃左右，而套管的表面温度竟达到91℃以上。

(2)原油是多种碳氢化合物的混合物，常含有沥青质、胶质、无机物和油水乳化物等固态和半固态物质；同时原油中往往夹带有泥沙、水垢、铁锈、腐蚀产物和生物等沉淀物；另外还溶解有各种盐类，如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等沉淀物，这些物质容易粘附沉积在电加热器的散热表面，形成导热系数较低的阻热层，使电加热器的传热受到严重影响而降低，而且会诱发结垢、炭化结焦等现象，又导致热阻恶性增大，使得电加热器的热效率大大降低，能耗大大增加。

(3)随着加热器使用时间的延长，所呈现的热效率指标值与说明书标称值误差会愈来愈大，使电加热器产生的热量不能有效地被利用。

(4)由于热传递的速率低以及粘附污垢、垢焦的影响，罐内储存的油液温度还没有升到要求的设定值，而加热器内的导热油温度已升到干烧保护值120℃以上，干烧保护电路即控制加热器停止工作，由于导热油中储存的热量有限，其温度会很快下降到120℃以下，加热器将重新启动加热，由此使得电加热器工作在频繁的启停状态，而罐内油液的油温却始终上不去，未被加热的死区多，不仅能耗很高，而且降粘效果差，加之电加热器温度控制普遍采用可控硅移相控制或交流接触器触点控制方式，频繁启停，容易对电网造成强烈的冲击，谐波污染严重，同时存在加热器故障率高，安全可靠性差，维护费用高等弊病。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效防止电加热器表面结垢结焦，提高热传递的速率，强化电热效率，并能消除加热死角，升温降粘效果好，而且防爆安全性能高，运行可靠性强的罐用节能防爆电加热器。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该加热器具有从罐外伸进罐内的加热装置，并设有射流传热装置，其中，射流传热装置是由射流泵和与之连接并伸进罐内的射流管构成，射流泵的进液口通过吸液管与储液罐连通，射流管伸出罐外部位装有电磁防垢除垢装置，加热装置是由多个电加热组件构成，射流管位于多个电加热组件的中间位置，并与电加热组件平行安装在储液罐内的下部位置，电加热组件及射流管伸出罐外的部位包覆有隔爆盒，隔爆盒内设有加热监控装置。

所述电加热组件由电加热管和与之套装连接的电热套管组成，两管壁之间填充有超导硅脂。

所述吸液管上装有过滤器和控制阀。

所述射流管上装有用于控制射流压力和流量大小的控制阀，其伸进罐内部分的左、右和下侧以及其端部均排列布设有与射流管连通的射流喷吸构件。

所述电磁防垢除垢装置由套在射流管上的电磁线圈和与之联接的电磁防垢除垢控制板组成，该控制板的额定功率设定在2000W以上。

所述加热监控装置包括：

一个远传信息监控器，用于通过信号变换器对液温监测信号、液位监测信号、有毒气体监测信号、加热器电流监测信号、远传控制信号以及现场操作控制信号进行采集、转换、处理，并通过无线信号进行远距离的传输、接受和控制；

一个功率控制模块，用于对电加热管进行无触点通断控制；

一个周波控制模块，用于驱动功率控制模块以过零周波无级调功方式，对电加热温度的高低进行调控；并对过流、过压、缺相进行一体化保护控制；