导热油加热系统的设计
发布时间:2017-02-18 17:46:42

在化学建材企业、木材加工厂、墙体装修材料厂等所需加热、保温、干燥和养护的生产过程中热能所占成本比例最高可达18%左右,解决好生产中供热、用热节能技改,是提高企业经济效益和产品质量的一大技术课题。为使相关生产企业在供热及用热设备性能的高效、节能、方便管理方面取得实效,采用导热油供热技术改造已被许多相关企业认可并积极实施。
利用载热流体油为导热介质通过加热器进行热能交换对制品加热即称为导热油加热。导热油加热经济实用的最佳供热用温度为100℃~380℃,这与许多建材企业生产设备的工作温度范围十分匹配,且运行安全可靠、高效、节能、成本低。目前在国内采用导热油加热技术的企业较普遍的取得了满意的技术效果和经济效益。
一、导热油加热的主要优点热效率高,节能效果好。导热油循环加热是利用导热油通过加热器热传导降温放出热能达到加热的目的,是一种封闭式的强制循环系统,热量损失极少;而蒸气加热则是非封闭式的非循环加热系统,一般不回收冷凝水及废气,故而热能损失较大。通过对中型墙体装修材料岩棉板热压成型机的节能测试计算,两者比较可节能60%左右,生产效率可提高20%,有效的优化了加热设备性能。
运行安全可靠,成本低,特别适用于中小生产厂(车间)单独供热。导热油加热是在极低的运行压力(克服管道阻力)下进行循环供热,因其无压力,故可使所用设备管道材质强度和密封要求降低,有利于设备制造费用和使用维护成本的降低,且可较容易地满足生产工艺要求温度。当工艺要求温度为120℃~250℃时,若使用饱合工艺蒸气加热,其蒸气压力必需达到0.25MPa~4MPa,故而可知蒸气加热设备所用材料的强度要求和密封安全性能要求将是导热油加热设备的2.5~40倍,由此而造成的设备材质的提高、尺寸的加大和结构性能的复杂均使设备制造技术难度加大,导致了设备造价的提高。
温度稳定,调温方便。导热油加热工艺面上温度控制误差为±2℃。加热时可根据温度要求直接控制加热炉膛内燃料的燃烧量,并能实现由加热炉油出口处油温误差在±5℃以内,再通过对进入加热器的导热油进行流量调节即可得到稳定的工艺温度。由于导热油循环加热所用设备及管道简单,且管道输送距离较近,故而使设备投资及运行费用降低且安全可靠维修方便。
二、导热油供热循环系统的设计与构成一个较完整的导热油加热油循环系统的设计构成主要是由:(1)导热油加热炉是由燃料燃烧室、导热油加热器、回油预热器三大炉体构件组合而成。为了提高加热油炉的热效率,在炉顶部设有回油预热器,以使油加热炉的热能得到充分利用,使其整体系统的节能效果更好。(2)导热油循环系统。该系统主要是由油泵和管道构成,油泵可选用离心泵或低压大流量齿轮泵,当用热设备较多时可选用离心泵,用热设备较少时可用齿轮泵,此系根据供热循环系统在单位时间按所供热量计算而确定的油泵输油量。在长管道设计时还需考虑克服其热胀冷缩变形的相应结构措施,如根据管道变形量设置相应的伸缩套管等。(3)压力、流量、温度调控仪表装置。导热油循环供热系统是属于无压力运行系统,管道中的低微压力产生于克服管道和加热器孔道对油液运行产生的摩擦阻力。系统中的压力调控装置为压力表和压力(溢流)阀,主要用于调温节流时油液通过溢流阀分流回油炉。流量控制是由系统的可调节流阀(开关阀门)实现,其作用在于控制单位时间进入加热器的导热油量,并依此进行对加热器的温度微调。加热器工作面的温度控制是通过油加热炉出口处的油温来实现,工作面油温之微调则是通过节流阀门开启大小来实现,即加热器工作面上温度的精确控制是由油加热炉燃烧器和节流阀双重控制实现。温度显示可根据不同测量位置选用不同结构形式的热电偶温度计。
三、油循环系统的运行功能设计导热油供热油循环系统的设计,在实现满足对多台用热设备供热时,油循环系统必须具备两大功能要求:(1)实现正常供热时的导热油循环工作功能,包括:导热油循环功能;系统中用热设备的温度及供热量的调节功能。(2)实现导热油循环供热外的生产辅助功能,包括:供热系统的油质清理;供热系统的油质更换;供热系统的油液补充。
设计中供热系用热设备台数较多和加热设备在不同时间用热量变化梯度较大时,油循环系统可设计成用两台不同输油量油泵并联组合供油系统,即根据系统在不同工作时间内用热量的不同要求实现三种不同导热油量的供给,由两台额定输油率不同油泵并联组成的阶梯式输油量油循环系统,其主要优点是能在较大范围内实现导热油供给,并使油循环系统节电和减少系统的调温溢流,并用利于系统的供热性能稳定和节能。