導熱油電加熱器
一、設計參數要求
1. 安裝型式: 臥式
2.加熱介質: 導熱油
3.最高工作溫度: 320℃
4.設計溫度: 350℃
5.操作壓力: 0.6MPa
6.設計壓力: 1.0MPa
7.電加熱器總功率: 1000kW
8.主電源電壓: 380V
9.主電源頻率: 50Hz
10.電加熱器接線方式: △型接法
11.加熱密度: 2.3Wcm2
12.電熱管直徑型式: φ16mm U 型
12.導熱油循環泵流量: 200m/h
13.導熱油電加熱進口溫度: 270℃
14.導熱油電加熱出口溫度: 300℃
15.導熱油循環泵揚程: 38m
16.導熱油循環泵數量: 2臺
17.電加熱器防爆等級: ExdⅡBT4
18.電加熱器防護等級: IP65
19.系統導熱油體積: 15m3
二、導熱油參數要求:
1.溫度:50 ℃;密度:1011 kg/m3;運動粘度:3.4 mm2/s;比熱:1.67 KJ/kg*K;導熱系數:0.128 W/m*K
2.溫度:200 ℃;密度:890 kg/m3;運動粘度:0.51 mm2/s;比熱:2.07 KJ/kg*K;導熱系數:0.108 W/m*K
3.溫度:280 ℃;密度:826 kg/m3;運動粘度:0.37 mm2/s;比熱:2.24 KJ/kg*K;導熱系數:0.097 W/m*K
4.最高平均溫度:320℃
5.最低平均溫度:280℃
6.最高溫度:350℃
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三、技術要求及結構說明
1.電加熱器工作原理
管道中的液體在壓力作用下進入電加熱器進口,沿著電加熱器內部特定的散熱熱力學 原理設計的路徑,帶走電熱元件表面散發出的大量熱量,在電加熱器出口得到滿足工藝要 求的液體溫度。
2.電加熱器結構說明
1000kW的導熱油系統由電加熱器、有機熱載體爐、兩臺防爆導熱油泵(一用一備)、注油泵、儲油槽、膨脹油槽、管路閥門儀表及控制系統組成。
防爆電加熱器為臥式結構(戶外安裝),由加熱區、散熱區與接線腔室三部分組成。加熱區是電加熱器的主體,其內部設有均勻布置的 U 型管狀高密度集束式電熱元件,出口 測溫、超溫報警熱電偶以及折流板等,進入電加熱器的流體在加熱區內被電熱元件直接加 熱,散熱區位于加熱區與接線腔室之間,主要作用是隔絕加熱區的熱氣體進入接線腔室內,以防止電熱元件接線柱長期在高溫條件下使用,性能發生改變。電熱元件的電源接線及分 組全部在接線腔室內完成,并確保接線腔室內溫度≤70℃。
電熱管匯集法蘭采用 20Ⅱ,通過與電熱管襯套管焊接使電熱管固定,并成為有機熱載體 爐受壓體的一部分。
A、電熱元件的制作,發熱體相互間,管內連接導體相互間以及它們與金屬管的間距 大于 2mm,管內連接導體與發熱體之間采用壓接或硬釬連接并按 GB3836.3-2021 表 1 和表 3 規定最小電氣間隙和最小爬電距離,金屬管末端的管口采用絕緣材料,并進行充分的絕緣處 理和防潮處理,按相關要求進行型式試驗。
B、電熱管必須承受下列試驗:
(a)以 1.1 倍額定電壓,額定頻率通電 1 分鐘、斷電 4 分鐘為一周期,重復試驗 2000 次,承受 1 分鐘下列交流電壓的介電強度試驗:2E+1000(2×電加熱器的額定電壓+1000V)最低 1760V,按 2000V 進行高壓測試。
(b)以 1.1 倍額定電壓、額定電流通電 5 分鐘,斷電狀態,全部浸入水中 25 分鐘為一 周期重復試驗 50 周期后,在大氣中放置 40 分鐘,再承受 1 分鐘,所示交流電壓 1800V 的 高壓試驗。
(c)在+40±5℃相對濕度為 90±5%的溫熱箱中放置 24 小時后,立即擦去表面潮氣用 500 伏兆歐表測量帶電部分與非帶電部分之間的電阻值,須不小于 10 兆歐。
(d)在額定工作電壓下,元件的額定功率允許偏差+5%。
(e)在冷態(室溫)時,元件的絕緣電阻不得低于 500MΩ。
(f)元件允許在電壓大于額定值而不大于額定值的 1.1 倍條件下工作。
(g)元件的其它方面應符合《JB/T2379-2016》,管狀電加熱元件技術條件的規定。
(h)電加熱器內部電熱元件要求 100%做試驗。
(i)加熱器的電熱元件材料為 S32168,法蘭材料為 20Ⅱ,1000kW 的導熱油加熱器電熱管外 徑為φ16,壁厚 1.5mm;電熱絲為上海合金廠生產的 Ni20Cr80 絲,絕緣材料為高溫絕緣氧 化鎂粉,在 800℃時也能保持很好的絕緣性能。它們的設計和制造符合 GB3836. 1-2021 《爆 炸性環境用防爆電器設備“通用要求”》、 GB3836.3-2021《隔爆型電器設備“ d ”》的要求,并通過國家防爆電產品質量監督檢驗測試中心的認證。
(j)加熱器的功率密度:2.3W/cm2。
(k)加熱器各焊接部位采用德國 EWM 濕面的計算機控制的自動管板氬弧焊,使得加熱元件的管殼和法蘭之間的焊接及其的牢固、可靠。
(l)有機熱載體爐由供貨商提出技術要求,委托專業生產鍋爐的廠商設計制造和認證,產品符合勞動部《有機熱載體爐安全技術監察規程》及鍋爐行業相關標準。有機熱載體爐進行無損探傷檢查(目測檢查、射線檢查、超聲波檢查、磁粉檢查、液體滲透檢查、)按《ALHZ-CS157.11》標準進行氣密性試驗。提供驗收合格證書。