真空、相變爐加熱爐基本原理課件

真空、相變加熱爐基礎(chǔ)知識概述燃油、燃氣真空、相變加熱爐是我公司采用國際上最新相變理論和最新技術(shù)研制開發(fā)的，一種新型專利技術(shù)的，高純度汽相空間的真空爐。它與目前石油天然氣行業(yè)中使用的真空加熱爐的不同之處在于，現(xiàn)有的真空加熱爐一般采用下述兩種方法來去除不凝氣：一、“汽驅(qū)氣”的方法；二、利用真空泵抽吸的方法。其中“汽驅(qū)氣”的方法是在注液完畢后，使加熱爐爐體的頂部與大氣相通，啟動燃燒裝置，使熱載體在加熱過程中得以汽化，從而利用生成的汽相熱載體的攜帶作用來排除爐體中的不凝氣（空氣），當排到一定程度后，封閉爐體的頂部，與大氣隔離，形成封閉的汽相及液相空間。而真空泵抽吸的方法是在注液完畢后，封閉爐體，與大氣隔離，接著利用真空泵抽出爐體內(nèi)的不凝氣（空氣），當抽到一定程度后，啟動燃燒裝置，使熱載體在加熱過程中得以汽化，形成封閉的汽相及液相空間。但是利用這兩種方法是很難達到較高純度的汽相熱載體空間，蒸汽中仍然含有大量不凝氣體（空氣）。實踐證明，汽相空間中若含有1%的不凝氣（空氣）時，加熱盤管的管外傳熱系數(shù)將降低60%。而使冷凝傳熱系數(shù)顯著下降。因為只有蒸汽方能冷凝，不凝性氣體仍然保持為氣態(tài)，而且會逐漸聚積在冷凝壁面附近，阻礙蒸汽向壁面換熱。根據(jù)Dalton氣體分壓力定律，混合物的總壓力p0是由蒸汽分壓力p1和不凝氣分壓力p2相加而成，即p0=p1+p2，由于蒸汽在壁面冷凝，靠近壁面處的蒸汽壓力p1要比其它地方的p1小，而不凝氣分壓力p2相反，越靠近壁面就越高。這說明在壁面附近不凝氣體的濃度比較高。形成了一個夾層，包圍了壁面，蒸汽分子只能依靠擴散作用透過該不凝性氣體層，增加了額外阻力，使冷凝傳熱系數(shù)迅速下降。而更不利的是還會使壁面附近的蒸汽溫度下降，因為飽和蒸汽溫度總是與其壓力相對應(yīng)的，蒸汽分壓力的降低，溫度也隨之降低，這樣也降低了蒸汽與壁面的溫差。根據(jù)B.A.Гудымчук博士的測定,水蒸汽中即使只含有1%的空氣,也會使冷凝傳熱系數(shù)降低60%，從而導(dǎo)致爐體換熱效率低。燃油、燃氣真空、相變加熱爐采用的是本公司發(fā)明的專利技術(shù)生成的汽相空間具有100%的純度，具有極高的盤管傳熱效率、能源利用率好、爐體適應(yīng)性強、自動化程度高、操作維護簡單、應(yīng)用范圍廣及安全性好等特點。主要適用于油、氣田集輸工程中對原油、天然氣、井產(chǎn)物、水及其混合物的加熱，以及工礦企事單位的生產(chǎn)、生活及采曖供熱需要。燃氣真空、相變加熱爐按照SY/T5262-2000《火筒式加熱爐規(guī)范》、SY0031-95《加熱爐安全規(guī)程》及GB150-1998《鋼制壓力容器》等標準規(guī)范進行設(shè)計、制造與檢驗；并接受《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的監(jiān)督；真空、相變爐工作原理高于某一設(shè)定值的上限時，液位控制閥開啟，當汽相空間的壓力低于此設(shè)定值的下限時，液位控制閥閉合）。在汽相空間的產(chǎn)生過程中，多余的液體經(jīng)由液位控制閥、管道排到高位膨脹水箱、再由高位膨脹水箱溢流到別的儲存設(shè)備或地溝內(nèi)。待爐體內(nèi)熱載體的液面下降到鍋爐正常液位時，鎖定液位控制閥，使之處于關(guān)閉狀態(tài)，從而獲得高純度的汽相熱載體空間。此時再打開加熱盤管的流程，使工藝流體流經(jīng)加熱盤管，進而使汽相熱載體通過加熱盤管將潛熱傳給工藝流體，釋放潛熱的汽相熱載體發(fā)生相變，凝結(jié)成液滴后落回液面，進行二次加熱，如此循環(huán)往復(fù)，實現(xiàn)連續(xù)加熱的目的。借助于高位膨脹水箱的液封作用及壓力傳感器的控制汽相空間壓力作用，使得汽相空間壓力可進行設(shè)定，并且該壓力可處于某一正壓狀態(tài)，具有工作壓力范圍廣等特點。真空、相變爐PID圖現(xiàn)場水壓試驗設(shè)備安裝就位，并清除爐內(nèi)雜物后，進行水壓試驗?，F(xiàn)場總體水壓試驗按GB150-1998第10.9條進行，試驗壓力根據(jù)設(shè)計的試驗壓力進行。水壓試驗應(yīng)在周圍氣溫高于5℃時進行，低于5℃時必須有防凍措施。試驗用水應(yīng)保持高于周圍露點的溫度，且不宜超過70℃。（安全閥不宜與加熱爐一起作水壓，防止閥門損壞）煮爐加熱爐總體安裝完畢后，應(yīng)對加熱爐進行煮爐，以去除爐內(nèi)銹、油等污漬。煮爐用藥按如下之規(guī)定：氫氧化鈉（NaOH）2～3kg/m3水磷酸三鈉（Na3PO4。12H2O）2～3kg/m3水以上藥品均按100%純度計算。單獨使用碳酸鈉（Na2CO3）則為6kg/m3水煮爐時間一般應(yīng)為2~3天，煮爐期間，如爐水堿度低于45毫克當量/升時，應(yīng)補充加藥。加藥時，爐水應(yīng)在低水位。煮爐完成后，應(yīng)將爐內(nèi)污水排盡，并用清水對加熱爐和接觸過藥液的閥門等進行沖洗，并應(yīng)清除沉積物，檢查排污閥有無堵塞。調(diào)試與運行操作先打開加熱爐上爐體（蒸汽發(fā)生器）排氣閥，并關(guān)閉其它所有閥門，確認無誤后，再打開爐體上部的進水閥，向爐體內(nèi)注入潔凈水（最好是經(jīng)過去除Ca2+、Mg2+離子的軟水），等爐體上的排氣閥h有水流出時關(guān)閉進水閥，排氣閥保持開啟狀態(tài)。停滯10~30分鐘待爐體內(nèi)殘留氣體全部溢出后再打開進水閥f繼續(xù)補水，這時待爐體上的排氣閥有水流出時關(guān)閉此排氣閥，繼續(xù)補水直至高位水箱溢流口有水溢出，關(guān)閉進水閥。待注液完畢后，啟動燃燒機進行加熱，在加熱過程中，爐體內(nèi)的液相熱載體逐步汽化變?yōu)槠?，產(chǎn)生汽相空間，手動打開液位控制閥，多余的液體經(jīng)由液位控制閥、膨脹管路排到高位膨脹水箱、并由高位膨脹水箱溢流到別的儲存設(shè)備或地溝（或打開排污閥，將水直接排到別的儲存設(shè)備或地溝）。當爐體內(nèi)部熱載體的液面下降到正常液位時，關(guān)閉液位控制閥（或排污閥），從而獲得高純度的汽相熱載體空間。此時再打開加熱盤管的流程，使工藝流體流經(jīng)加熱盤管，此時爐內(nèi)壓力會逐漸下降到負壓狀態(tài)，如此，汽相熱載體通過加熱盤管將潛熱傳給工藝流體，釋放潛熱后的汽相熱載體發(fā)生相變，凝結(jié)成液滴加熱爐運行步驟及注意事項：

1、加熱爐應(yīng)配備專職操作者，負責(zé)設(shè)備安全運行和日常維護保養(yǎng)工作。2、操作者須經(jīng)過專門的培訓(xùn)、掌握設(shè)備的工作原理、操作和維護方法以及常見故障的診斷排除技能。3、設(shè)備運行前，須作一下檢查及調(diào)整：（1）爐前應(yīng)清潔、無雜物和易燃物品并應(yīng)通風(fēng)良好；（2）開啟燃氣（油）管線閥門，燃氣管路應(yīng)無燃氣泄漏，燃油管路應(yīng)保溫良好，并保證油路循環(huán)暢通，防止循環(huán)凝滯，燃油應(yīng)無滲漏；（3）燃氣壓力根據(jù)燃燒器不同將減壓閥后壓力調(diào)整在正常工作范圍內(nèi)，燃油壓力應(yīng)符合規(guī)定要求，介于0.1-0.18Mpa之間；（4）加熱爐液位計指示液位應(yīng)在正常范圍內(nèi)8、根據(jù)被加熱介質(zhì)需要的出口溫度，在溫度控制器上設(shè)定相應(yīng)的水浴溫度或被加熱介質(zhì)的溫度。9、設(shè)備使用的壓力范圍標在設(shè)備銘牌上，當爐體的水浴壓力超過設(shè)備允許使用壓力后安全閥會自動起跳，以保證爐體的安全。10、在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，監(jiān)控柜將發(fā)出報警信號