超導(dǎo)熱管換熱技術(shù)在瀝青 加熱中的運(yùn)用

1、 隨著公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展，瀝青加熱技術(shù)也在不 斷地演變。幾十年來(lái)，作為公路設(shè)備的專(zhuān)業(yè) 生產(chǎn) 廠家們，一直致力于瀝青加熱技術(shù)的研究，利用 明火加熱、蒸汽加熱、電加熱、導(dǎo)熱油加熱等為 公 路部門(mén)提供了一系列的瀝青加熱設(shè)備，為公路 事業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，在節(jié)能高 效和注 重環(huán)保的二十一世紀(jì)，傳統(tǒng)的瀝青加熱技 術(shù)越來(lái)越不能適應(yīng)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)的需要。 我國(guó) 最新推出的是RJ系列節(jié)能快熱瀝青罐，利用超導(dǎo) 熱管加熱瀝 青的一體式節(jié)能快熱罐將瀝青加熱技 術(shù)推上了一個(gè)新臺(tái)階。 明火加熱 此種加熱方式熱 效率極低，且對(duì)環(huán) 境造成污染，是一 種基本被淘汰的 瀝青加熱方式; 蒸汽加熱 上個(gè)世紀(jì)六七十年代

2、流行的方式，該方式 熱效率太低(30%以 下)，加熱速度太慢， 環(huán)境污染較大， 設(shè)備 運(yùn)行處在中、低壓狀 態(tài)，操作人員需經(jīng)勞 動(dòng)保護(hù)部門(mén)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)， 現(xiàn)也已基本不用; 導(dǎo)熱油加熱 上個(gè)世紀(jì)八十年代流 行的瀝青加熱方式， 其特點(diǎn)是常壓、高溫， 因而熱效率高，加熱 速度快、環(huán) 境污染小且 瀝青可被加熱到180 以下任何溫度。其缺點(diǎn) 是一次性投資較大且每次 加熱需整套運(yùn)行， 發(fā)油 量若太小時(shí)經(jīng)濟(jì)效益不高; 電加熱 該加熱方式的特點(diǎn)是熱效率高，加熱速度快，沒(méi) 有環(huán)境污染，一次性投資少，但每噸瀝青加熱成 本較高; 太陽(yáng)能加熱 該加熱方式節(jié)能效果好，環(huán)境污染小，但一次性 投資亦較大且只適合日照時(shí)間長(zhǎng)、干旱少

3、雨的地 區(qū)。 以上五種瀝青加熱方式都存在有不同程度的缺點(diǎn)、 不是很理想的方式，尤其不適合公路班站的養(yǎng) 護(hù) 需要，因此迫切需要采用新技術(shù)加熱設(shè)備。 火道直熱式節(jié)能快熱瀝青罐性能分析 火道直熱式節(jié)能快熱瀝青罐是對(duì)以往瀝青加熱技術(shù)的一個(gè)重大突破， 它具有如下特點(diǎn): 1)集儲(chǔ)存、預(yù)熱、加熱于一體，結(jié)構(gòu)緊湊; 2)采用全封閉處理，無(wú)異味、不溢鍋; 3)升溫快，成本低，節(jié)能效果顯著，符合環(huán)保要求; 4)中間程序自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)單，提高了工作效率; 5)占地面積小，安裝方便，流動(dòng)性強(qiáng); 6) 采用頂面取油方法，明顯地降低了瀝青老化程度; 7)采用了罐中罐技術(shù)，將高溫罐置于低溫罐中，進(jìn)一步提高了熱效率; 超導(dǎo)熱

4、管概念 超導(dǎo)熱管的熱量從一端傳到另一端，溫差 很小，傳溫過(guò)程接近等溫，管內(nèi)工作介質(zhì) 的相變。依靠潛熱來(lái)傳遞熱量，因它傳熱 能量大，傳熱效率高，所以在石油化工、 冶金、紡織、陶瓷、鍋爐、采暖、烘烤等 行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。特別是用作余熱回收， 它能即刻把高溫?zé)嵩吹臒崃枯斔偷降蜏貐^(qū) 域，使低溫區(qū)域的溫度升高，讓熱能第二 次做功，以節(jié)約大量的能源 超導(dǎo)熱管換熱技術(shù)原理 超導(dǎo)熱管就是一根金屬導(dǎo)熱管，其技術(shù)核 心在于超導(dǎo)熱管內(nèi)的超導(dǎo)物質(zhì)(見(jiàn)圖1)。加 熱區(qū)由于超導(dǎo)熱管的外部溫度大大高于熱 管內(nèi)的超導(dǎo)液體，因而超導(dǎo)液體迅速吸收 熱量氣化、氣流上升。在傳熱 區(qū)，外部溫 度低于超導(dǎo)氣體，超導(dǎo)氣體迅速傳導(dǎo)熱量 并液

5、化為液滴落下。如此周而復(fù)始達(dá)到傳 熱效 果，由于其熱效率極高，所以被稱(chēng)為 超導(dǎo)熱管。 上頁(yè)圖一 下頁(yè)圖 二 超導(dǎo)熱管節(jié)能快熱瀝青罐工作原理 RJ系列超導(dǎo)節(jié)能快熱瀝青罐由罐體、爐膛、火道、 煙囪、引風(fēng)機(jī)、高溫瀝青儲(chǔ)罐、電控柜、導(dǎo)熱 油 預(yù)熱系統(tǒng)和瀝青輸送系統(tǒng)組成，罐體又分為高溫 區(qū)與低溫區(qū)，如圖2所示。超導(dǎo)熱管在罐中按一定 的密度呈扇形排列，爐膛中的火焰在引風(fēng)機(jī)的作 用下通過(guò)火道、煙道和引風(fēng)機(jī)排向大氣。在火道 中， 超導(dǎo)熱管迅速吸收熱量并迅速傳導(dǎo)到高溫區(qū) 和低溫區(qū)，從而達(dá)到加熱瀝青的作用。 1 燃燒室 2 真空超導(dǎo)熱管 3 高溫區(qū)導(dǎo)熱油管柵 4 中溫區(qū) 導(dǎo)熱油管柵 5 導(dǎo)熱油膨脹槽 6 熱罐罐體

6、 7 熱瀝青貯罐 超導(dǎo)熱管節(jié)能快熱罐除具有火道直 熱式節(jié)能快熱罐的特點(diǎn)外還具有自 己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn): 1)超導(dǎo)熱管不僅其本身的熱傳導(dǎo)效率高(可達(dá)90%以上)，而且，與火道直熱式 傳熱相比，數(shù)百根 超導(dǎo)熱管使其傳熱面積成數(shù)倍增加，因而整機(jī)的熱效率也 高; 2)超導(dǎo)熱管的使用壽命較長(zhǎng)，從而大大延長(zhǎng)了整機(jī)的使用壽命并減少了維修 費(fèi)用; 3)預(yù)熱系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油循環(huán)，與蒸汽預(yù)熱相比有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是蒸汽預(yù)熱要時(shí) 時(shí)注意水位，而且 管道容易銹蝕，而導(dǎo)熱油預(yù)熱系統(tǒng)則不存在以上問(wèn)題;二是 導(dǎo)熱油預(yù)熱將膨脹槽置于罐內(nèi)低溫區(qū)中， 可充分利用余熱; 4)采用頂面取油裝置，在高溫區(qū)中達(dá)到所需溫度的瀝青立即被取走，加上采 用

7、超導(dǎo)熱管傳熱而不 是通過(guò)火道鐵板式直接加熱及超導(dǎo)熱管頂端與導(dǎo)熱油預(yù) 熱系統(tǒng)連接起到過(guò)熱熱卸載的作用(見(jiàn)圖3)，因而加熱瀝青不會(huì)老化，充分保 證了瀝青的質(zhì)量; 5)該設(shè)備可大可小，制作容量為25t-500t。小則易于移動(dòng)，適合公路班站及瀝 青拌和機(jī)的配套使用;大則做成固定式，適用于大型瀝青庫(kù)或?yàn)r青中轉(zhuǎn)站，從 而克服了火道直熱式快熱罐只可制作小容量的缺陷; 技術(shù)指標(biāo)比較 技術(shù)指標(biāo) 超導(dǎo)熱管 節(jié)能快熱 瀝青罐 火道直熱 式節(jié)能快 熱瀝青罐 導(dǎo)熱油加 熱式瀝青 罐 加溫速度 1小時(shí)1小時(shí)2小時(shí) 平均耗煤 量 20kg30kg70kg 耗電量1kwh1kwh5kwh 每噸成本 10元15元40元 保溫性能 1/小 時(shí) 1/小 時(shí) 1/小 時(shí) 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，超導(dǎo)熱管換熱技術(shù)在加熱瀝青中的應(yīng) 用是一個(gè)新事物，利用該技術(shù)生產(chǎn)的RJ系列