[发明专利]高温热辐射型防爆加热器及控制系统

说明书

本发明涉及高温热辐射型防爆加热器及控制系统，属于电加热设备技术领域。本发明的结构包括立式压力管道，所述立式压力管道的表面具有柔性缠绕的金属管状电热元件，所述金属管状电热元件形成防爆接线腔室,所述立式压力管道的介质进、出口以及上、下表面均安置温度监测器,所述温度监测器与控制柜电连接。本发明的有益效果是：满足工艺气体的特性和防爆区域爆炸性环境要求的限制，将金属管状电热元件表面温度控制在允许的易燃易爆工况条件下不闪爆，其升温速度快、防爆区域安全性能高、散热均匀性好、加热效率高且成本低。具有安全系数高，性能稳定，使用寿命较长，应用范围很广等特点。

技术领域

本发明涉及高温热辐射型防爆加热器及控制系统，属于电加热设备技术领域。

背景技术

随着工业的飞速发展，应用领域的不断扩大，如今的市场特别是化工、环保尾气热处理行业对高温可燃性工业气体辅助升温加热设备需求随之加大，特别是对防爆区域设备安全性能要求不断提升，科技创新产品层出不穷。原先采用金属管状电热元件插入压力容器工艺管道对工艺介质进行直接加热，在确保设备及工艺在具备易燃易爆安全条件的工况下，工艺气体温度一般都不超过300℃，即使将电热管材料换成（310S、Incoloy800等）也达不到用户工艺升温要求，且最大缺陷就是因为工艺气体的特性和防爆区域爆炸性环境要求的限制，需要将金属管状电热元件表面温度控制在允许的易燃易爆工况条件下不闪爆，风险很大，一旦失爆，后果不堪设想。如果单独采用电热管设计制造一套电加热器设备与工艺压力管道对接，金属管状电热元件数量必须增多，设备外形体积加大，且加热元件材质需要引进国外进口耐高温原材料配件（Alloy625镍铬合金无缝钢管、日本进口达泰豪高纯度氧化镁粉、进口康奈尔镍铬合金丝），采购周期长，制造成本太高，没有市场竞争优势，工艺升温效果也很难保证。为应对日益积累的用户需求，具备易燃易爆安全条件工况下保证工艺温度达到500～600℃以上高温可燃性气体加热难度在不断加大，与其相匹配的设备研发在国内属于空白。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种高温热辐射型防爆电加热器及控制系统，确保管道内可燃性工艺气体出口温度达到600℃左右。

基于上述目的，本发明的高温热辐射型防爆加热器的结构包括立式压力管道，所述立式压力管道的表面具有柔性缠绕的金属管状电热元件，所述金属管状电热元件连接防爆接线底板形成防爆接线腔室,所述立式压力管道的介质进、出口以及上、下表面均安置温度监测器。

上述结构中的所述金属管状电热元件的管径为6mm，材质为TP310S或Incoloy800。金属管状电热元件之间的间距为2-3mm。所述金属管状电热元件穿过防爆接线腔底板焊接组装构成防爆接线腔室。所述金属管状电热元件的表面设有温度监测器。所述防超温监测元件电连接控制系统。上述结构中的温度监测器为防爆电热偶。

因为工艺气体的特性和防爆区域爆炸性环境要求的限制，需要将金属管状电热元件表面温度控制在允许的易燃易爆工况条件下不闪爆，风险很大，金属管状电热元件数量就要增多，设备外形体积加大，且加热元件材质需要引进国外进口耐高温原材料配件（Alloy625镍铬合金无缝钢管、日本进口达泰豪高纯度氧化镁粉、进口康奈尔镍铬合金丝），采购周期长，制造成本太高，没有市场竞争优势，工艺升温效果也很难保证。本发明通过对工艺压力管道（材质TP321）外围圆周上面紧密缠绕金属管状电热元件（管径φ6mm,材质TP310S或Incoloy800等），确保管道内可燃性工艺气体出口温度能够达到600℃左右,彻底解决了以前化工、炼油、环保尾气的工艺管道外高热效升温的有效处理。

本发明进一步提供用于高温热辐射型防爆加热器的控制系统，包括控制柜，所述控制柜内设有温度控制单元，就地/远程切换单元以及仪表衔接单元；所述温度控制单元分为

调节加热器温度单元——可控硅电力调整器，调节功率输出大小，电阻信号反馈给温控仪表，用于控制并改变加热器的工艺操作温度；

加热器过热保护单元——与安置在加热器内的防超温监测元件连接，用于加热器超过设定温度时报警，切断加热器工作；