專利名稱：移動式防爆耐壓氣液加熱設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機電加熱技術，其設備具有機動性、主要用于油田、鉆井作 業中解決工具、設備、管線的凍、堵問題，也適用于冶金、化工、制藥、食品行業及無懸浮物氣、液的加熱；可推廣用于防爆、無菌的生產現場。眾漢不石油行業，冬季鉆井及修井作業生產過程中，因氣溫低于o'c以下，經常出現設備(輸油管線、氣、水管線、井口閘閥、彎接頭等)凍、堵1ft象以及井口工 具(管鉗、吊卡等)及鉆具凍結現象以及井口輸油管線凍堵問題，影響正常的安 全生產進程。目前解決冬季鉆井作業生產中出現的凍、堵問題常用的方法是用蒸汽燙和噴 燈烤。采用蒸汽燙的方法，必須配備鍋爐車。用這種方法時，蒸汽的霧氣降低能 見度，影響正常的生產作業，容易造成安全事故，而且費用高。使用噴燈局部過 熱很容易將其燒壞，容易引起火災，造成巨大的經濟損失，而且，相關作業規程 中明文規定井場嚴禁動用明火。因此移動式防爆耐壓氣、液加熱設備應運而設計 產生。實用新型內容本實用新型的任務是針對現有技術存在的問題而提供一種現場使用方便、安 全、經濟的移動式防爆耐壓氣液加熱設備。本新型的任務由以下技術方案加以實現 一種移動式防爆耐壓氣液加熱設 備，包括由多根電加熱管組成的電熱組件，自動電控裝置，溫度自動控制裝置， 還具有小車，小車上安裝有防爆電加熱裝置所述電熱組件的多根電加熱管組裝 于壓力容器中、且集束固定于壓力容器的法蘭端；多個折流板沿壓力容器軸線逐 個上、下錯位地固定在壓力容器內壁,加熱介質的進口設在該容器的法蘭端附近, 加熱介質的出口設在該容器封頭端附近，且該容器上設有泄壓安全閥，自動電控 裝置和溫度自動控裝置均安裝在小車上。上述壓力容器外設置有保溫材料層，保溫材料層上單有金屬外殼，保溫材料 與金屬外殼組成保溫箱體。
上述電加熱管為防爆型電加熱管。上述保溫箱體與防爆電熱組件一體的壓力容器以及防爆自動電控柜、防爆溫 度自控裝置、連接管線等均安裝在小車上。本新型采用電加熱方式取代現有蒸汽加熱或噴燈加熱方式， 一方面，鑒于油 田的現有管理要求，必須從每一環節降低作業成本，而不能容忍現有高費用支出 的蒸汽加熱方式以及油鍋爐蒸汽加熱對環境的污染與破壞；另一方面，由于油田 的電力設施已能在各現場方便地用電，具備了采用電加熱器方式的外在條件。本新型的電加熱設備是一種將電能直接轉換為熱能,對需加熱的氣、液介質， 如空氣進行加熱。在流動介質進入耐壓容器加熱后，經折流板導向介質在容器內 作旋轉波浪式流動，與電加熱管的表面進行充分的熱交換，使介質得到加熱，從 而在出口得到工藝要求的高溫介質。由于介質在容器內呈湍流狀態、與電加熱管 表面接觸。因此本加熱裝置比現有一般電加熱裝置的熱交換效率高。本新型的溫度自動控制裝置根據設置在加熱介質出口的溫度傳感器信號自 動調節電加熱器輸出功率，使出口的介質溫度達到工藝要求；熱介質低于工藝要 求時，可自動接通電源，當發熱元件超溫時，過熱保護裝置立即切斷加熱電源， 避免加熱物料超溫而引起結焦、變質、炭化、嚴重時導致發熱元件燒壞，有效延 長電加熱器使用壽命。與現有技術相比，本新型的有益效果是1、 具有機動性，作業現場使用方便。2、 與蒸汽加熱相比，本發明節能、經濟、環保以蒸汽燃油鍋爐為例， 一是鍋爐在整個檢修期間必須持續運行，而本新型電 加熱設備則可不在整個期間連續運行，僅在需要加熱使用時段運行；二是以鍋爐 在小火工況下(即僅保持鍋爐基本運轉狀況，而對外正常汽工作時為大火工況)， 一天燃燒1000L (0號)柴油，以4.8元/L柴油計，則每小時鍋爐的燃料成本為 200元，而本新型電加熱設備，以加熱管功率18K瓦、空壓機功率18.5千瓦計， 則每小時用電28.5度，按l元/度電計，則本新型每小時用電成本為28.5元， 僅為鍋爐燃料成本的1/7。因此，本新型既節約又環保，節約了使用費用，降低 了生產成本，而且不產生任何廢氣廢水，使用環境清新干凈。3、 加熱罐采用壓力容器以及相應防爆設施，即防爆電熱組件采用EXdlIBT4
防爆等級，而防爆自動電控裝置采用ExdlIBT6防爆等級。另電磁閥、電接點壓 力表等均采用防爆型，因此本新型在使用方面的安全性有了切實的保證。4、 加熱介質在加熱罐內停留時間長，并在加熱管表面形成湍流而強化了熱 度效率，因而傳熱效率高。加熱罐體外加設保溫層，這就使本電加熱裝置具有節 約電源的優勢，從而比類似產品相應降低使用成本。5、 使用壽命長達3年以上因為它的發熱體為特制合金材料，所以在高壓 介質流的沖擊下，它比任何發熱體的機械性能和強度都好，能滿足長時間連續不 斷的加熱要求。6、 本新型能夠較好地解決目前鉆井、小修、大修作業現場的解凍、解堵以 及井口到集輸站輸油管線的凍堵等問題，消除使用噴燈解決凍堵和凍結問題存在 的火災隱患，避免火災事故的發生，為實現冬季安全生產提供物質基礎。同時此 種小型設備還可以應用于北方汽車修理等行業及冶金、化工、制藥、食品行業的 特殊工藝場合。7、 本新型設置低溫段能解決油田井上職工休息、睡覺的取暖問題。
圖l為本實用新型的主視圖(圖紙號MJZ0061110-A); 圖2是圖1所示本實用新型的左視圖；圖3是圖1所示本實用新型的剖面結構圖(圖紙號MJ20061210-A); 圖4是小車上設置可拆卸活動房的主視圖； 圖5是圖4的俯視圖(示出小車上主要設備的分區位置)； 圖6圖7分別是圖4的A向和B向視圖。
具體實施方式
圖3示出，小車3上安裝有防爆電加熱裝置電熱組件是由多根電加熱管組 裝于壓力容器16中、且集束固定于壓力容器的法蘭端16a;多個折流板17沿壓 力容器16軸線逐個上、下錯位地固定在壓力容器內壁，加熱介質的進口設在該 容器法蘭端附近，出口設在該容器封頭端附近，且該容器上設有泄壓安全閥ll, 自動電控裝置即防爆自動電控柜13 (圖2)和溫度自動控裝置均安裝在小車上。 折流板17的形狀為壓力容器16的圓形橫截面的2/3。參見圖3，空氣從壓力容
器16上的加熱介質入口 14進入后，被右數第一個折流板引導向下，進入第一、 第二折流板之間，又被第二折流板引導向上，再進入第二，第三折流板之間，照 此方式，空氣被電加熱管加熱后，最后，經加熱介質出口 15流出壓力容器16。 壓力容器16的加熱介質的進口管上安裝有防爆電磁閥10和減壓閥9。壓力容器 16上安裝有泄壓安全閥11。壓力容器16上設置有保溫材料層，保溫材料層外罩 有金屬外殼2， 二者組成保溫箱體；小車3上安裝有用作容納所有裝置和設備的 可拆卸活動房22 (圖4)。小車3可以是人力式小車或電動式小車或機動式小車。 圖5示出，小車上分區設置電加熱裝置(即在上面一個虛線方框內)和防爆自動 電控柜13 (安裝在下面右邊一個虛線方框內)，小車上還設置有輔件裝配區21 (下面左邊虛線方框)。參見圖l，小車3上設有定向輪1、萬向輪4，小車3上 的車把手為伸縮把手20，可拉出或收入。加熱裝置的熱介質進口的管線上設置 有進口閥門6，熱介質出口的管線上設有出口閥門7。泄壓安全閥ll設置在壓力 容器16上的安全閥接口管19上(圖3)，安全閥出口管路上還連接有防爆電接 點壓力表8。溫度探頭5設置在壓力容器16的加熱介質出口處(圖3中壓力容 器的右端板12為可拆卸端板，以方便拆開，對電加熱管進行維護)。 技術要求1、 加熱系統電壓(即防爆自動電控柜工作電壓)380V或220V或110V，電 加熱管功率6 120KW。2、 壓力容器的工作壓力為0.2 lMPa (表壓)。壓力控制為在進氣口安裝減 壓閥、電磁閥，把輸入氣體壓力從0. 8MPa，減至0. 4MPa。當罐體內壓力超過0. 4MPa 時，壓力控制系統將自動關閉電磁閥，停止進氣；溫度控制采用多級多段自動控 制，在60 30(TC范圍內可以根據用戶需求設定。3、 與介質接觸的材料均采用耐腐蝕的鋼材，其他部分采用10#鋼，設備表 面進行耐油處理。4、 加熱系統，電控系統均進行防爆處理；防爆等級ExdlIBT6;電加熱管組 件采用防爆型龜加熱管(每根電加熱管的形狀為U形)，防爆等級EXdlIBT4。本新型采用特制電熱組件安裝在耐腐蝕的氣、液壓力容器中，并采用保溫箱 體，安裝在可拆卸移動小車上，此外，防爆電控柜、連接管線等均安裝在小車上。 因此，本新型的機動性好，具有作業現場使用方便的特點。
權利要求1、一種移動式防爆耐壓氣液加熱設備，包括由多根電加熱管組成的電熱組件，自動電控裝置，溫度自動控制裝置，其特征是還具有小車(3)，小車上安裝有防爆電加熱裝置所述電熱組件的多根電加熱管組裝于壓力容器(16)中、且集束固定于壓力容器的法蘭端(16a)；多個折流板(17)沿壓力容器(16)軸線逐個上、下錯位地固定在壓力容器內壁，加熱介質的進口(14)設在該容器的法蘭端附近，加熱介質的出口(15)設在該容器封頭端附近，且該容器上設有泄壓安全閥(11)，所述自動電控裝置和溫度自動控制裝置均安裝在小車上。
2、 根據權利要求1所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述壓 力容器(16)外設置有保溫材料層，保溫材料層上罩有金屬外殼(2)。
3、 根據權利要求2所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述壓力容器(16)的加熱介質的進口上設有進口管，進口管上安裝有防爆電磁閥(10) 和減壓閥(9)。
4、 根據權利要求3所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述自 動電控裝置為防爆自動電控柜(13)，溫度自動控制裝置為防爆溫度自動控制裝置。
5、 根據權利要求4所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述小 車(3)上還安裝有用作容納所有裝置、設備的可拆卸活動房(22)。
6、 根據權利要求1 5任一權利要求所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其 特征是所述電加熱管為防爆型電加熱管。
7、 根據權利要求6所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述折 流板(17)的形狀為壓力容器(16)的圓形橫截面的2/3。
8、 根據權利要求6所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述電 熱組件的功率為6 120KW，所述防爆自動電控柜(13)的工作電壓為380V或220V 或l亂
9、 根據權利要求6所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述小 車(3)上設置有伸縮式把手(20);小車(3)可以是人力式小車或電動式小車 或機動式小車。
10、 根據權利要求6所述移動式防爆耐壓氣液加熱設備，其特征是所述壓 力容器(16)的表壓為0.2 lMPa;所述防爆溫度自動控制裝置為采用多級多段 自動控制、溫度范圍是60 300'C的防爆溫度自控裝置。
專利摘要一種移動式防爆耐壓氣液加熱設備，屬用于油田作業中解決設備、管線凍堵問題的可移動的電加熱設備。其小車上安裝有防爆電加熱裝置多根電加熱管組裝于壓力容器中、且集束固定于壓力容器的法蘭端；多個折流板沿壓力容器軸線逐個上、下錯位地固定在壓力容器內壁，加熱介質的進口和出口分別設在該容器的左、右兩端，該容器上設有泄壓安全閥，自動電控裝置和溫度自動控制裝置均安裝在小車上。相比現有蒸汽加熱以及噴燈加熱方式，本實用新型現場使用方便，具有安全、節能、環保、經濟的優點。
文檔編號F24H9/00GK201028793SQ20072007831
公開日2008年2月27日 申請日期2007年1月26日 優先權日2007年1月26日
發明者萍 謝 申請人:成都興岷江電熱應用研究有限公司