加热设备范文1
[关键词]：空气加热设备；矿井；重要性
中图分类号：TE377 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0046-01
引言
矿井井口除具有煤炭提升、人员设备进出的功能外，还兼有进风功能。正在新建和生产矿井中，采用空气加热设备实现井筒保温.在单独的建筑物或房间内装设有必需数量的空气加热器、联接加热器的管道、通风机以及电动机，这就是目前用作空气加热的设备.空气从室外被吸入，经集风井，被通风机将其吹过加热器组，再沿热风道被压入井筒.为减小热风机的尺寸和容量，以及加热设备所占的建筑部份，应只让通风空气量的一部分通过加热器，至于含热量则应保证井筒内的空气温度为+2℃.占总数一半以上未经加热部分的通风空气量，主要通过井架及井口房进入井筒。
1.空气加热机组系统构造
1.1 空气加热机组主机：主材选用钢铝复合式螺旋翅片管（基管φ25*2.5mm，翅片外径φ55mm ）制造。要求散热面积大、换热效率高、水流动性好、耐腐蚀、使用寿命长。机体：机体为板框结构，采用彩钢夹芯板制造。要求具有良好的保温、隔音效果。风机：根据所选用的热风机组型号，配置相应的大风量低噪高压机翼型矿用轴流风机，可全天24小时不间断运行，送风口设置手动送风调节阀
1.2 控制装置
每台机组配有电控箱及带液晶屏的温度控制系统（即在机组的进出风和井筒冷热空气混合处配置温度传感器，并在热媒进口设置热媒流量调节阀）机组自带单独控制装置，要求控制简单、便捷，当任意一台机组出现故障时均不影响其它机组的安全运行。电机采用轴流防爆风机.
机组控制柜带变频器，（变频器采用ABB，电控柜电器元件采用国产知名品牌），可根据室外气象条件实现变风量调节；送风温度控制在40℃以下，当送风温度超过40℃时，热媒调节阀动作（关小），当送风温度低于40℃时，热媒调节阀全开，控制过程为线性控制。
机组配电控箱及温度控制系统，机组要求采用机电一体化设计，电气部分配置变频器，自控系统应能根据室外气候条件和设定值实现自动起停和运行，实现真正的无人值守。控制系统采用双向控制：风量控制及智能流量调节阀。设备通过电动温控装置，自动检测机组出风温度，实施反馈信号，随时调节供热量，实现机组出风温度的自动调节。风机采用变频调节装置，根据混合温度传感器的信号跟踪，自动调节出风风量，使井口通风温度始终在规定范围之内运行。
（1） 机组控制系统
每台机组具有单独控制系统，实现独立控制，采用两套一控五PLC变频控制柜，任何一台出现故障时不会影响其他机组的安全运行，整个系统带有多重联锁及保护，确保设备安全稳定运行。各房间加热机组具备群控功能，可有计划的调整每台机组的启停。系统具备温度远程监控功能，留有与工业环网联网的接口。
a、副立井机组送风量温度控制在40℃---50℃，当送风温度超过50℃时，通过机组配置的流量调节阀调节热水流量，以保障系统的安全运行。
b、机组风量控制要求，根据室外气候条件及设定参数要求实现变风量调节。
c、系统有RS485通讯接口提供相关通讯协议，能与自动化控制连接上传各运行数据，满足自动化管理的需求。
1.3 机组箱体结构
采用框板式结构，框架为全钢型材，钢板厚度2.5mm内夹阻燃保温材料（岩棉保温），最大导热系数小于0.035w/m℃。具备良好的保温性能，箱体具有足够的强度，保证在承受±2000pa压力时的安全运行，外壳不变形。
箱体有防冷桥措施，具有结构紧凑、外形美观、安装方便等特点。设备安装有检修门，便于设备检修保养。进风口设120目不锈钢过滤网。机组消音效果良好，噪音≤85dB，满足环保对噪音的要求。
1.4 空气过滤
空气加热机组新风入口处安装过滤器对换热器盘管和风机进行保护。过滤段设有压差开关，监视过滤段的脏堵程度，压差开关动作，在控制柜面板上进行声光报警指示，提示维护人员检修清理，但系统不做停机处理；压差开关采用西门子公司产品。过滤器要求容尘量大，阻力小于50pa，过滤效率适应煤矿室外环境，能反复清洗，拆装维护方便。
1.5 加热器
加热器材质为DR型铜铝复合翅片管，机组选用加热器数量与风机的风量匹配，通过加热能把空气从-30℃加热至40～50℃。加热段采用电动调节阀进行自动控制，通过PID控制器采样加热段出口风温进行PID运算，调节电动调节阀开度，通过PID控制器面板可对出口风温进行设定，热管加热器采用真空高效换热管，换热效率快，能够快速升温，在出风口侧增设单排热管预热器，可有效解决由于出风温度不均匀，温差过大产生的应力。
1.6 风机
风机采用K40-6型风机，K40-6型风机为矿用六级风机，具有风量大、风压高、噪音低、扭矩大等优点，适合煤矿环境使用。风机电机为防爆电机，防护等级为：IP54，绝缘等级为：F级。
风机可以24小时/天连续安全运行，在控制柜面板上设用频率给定旋钮，可定量调整风机转速进而控制加热机组进风量控制风机运转状态，可根据室外气候条件调节送风风量，在确保井口温度的同时，实现节能优化运行。
1.7 系统维护：系统设有全手动操作模式，方便设备测试及检修。
1.8 防爆：风机电机采用南阳防爆集团防爆电机，温度传感器经过煤安认证，满足煤矿井下防爆要求。
2.运行要求
空气加热机组可从其出风风量及出风温度两方面主动（精确）调节。机组的温感探头将空气温度变化信号反馈至控制器，由控制器分析后发出指令。当（昼夜）温差变化大，温度相对变化频繁时，自动改变风机风量。如果温度调节幅度大（如气温回暖），减少电动调节阀开度，会消减热媒流量，降低出风温度，达到预期效果。
在机组控制系统中，有成熟的温度控制系统，自动调节设备运转状态，在回水管道上设置温度监测点，设定最低警戒值，当出现故障时或者热媒供应不足时，监测点温度降到一定值时，设备发出报警声，同时，防冻阀开启，排放掉加热器内部残存的低温水，有效地防止加热器内部低温水温度过低，结冻而冻坏设备。
加热设备范文2
关键词：硅碳棒 高温 设备
中图分类号：TG454
1 前言
本文研制的高温钎焊设备需满足长期运行在1250℃高温环境中，能实现产品测温、炉膛测温、产品内腔抽真空、炉膛通氩气保护等多项功能。同时，需实现精确的温度控制，准确显示设备内环境温度和产品表面温度，并对各项监测数据实现计算机实时储存、打印、输出。这样的复杂工艺过程对所需钎焊设备的结构组成、各项功能提出了更高的设计要求。
2 设备组成
高温专用钎焊设备组成分为：
①炉体部分：包括炉门机构、炉子主体、加热元件
炉门机构：用来是支撑炉门。
炉子主体：由炉壳和炉衬层组成。
加热元件：采用进口康泰尔U型硅碳棒，均布在炉体内左右两侧及后墙布置。
②加载装置：由真空系统、承载大轴、大轴驱动、小车驱动、及车体组成。
③电源部分：由中频电源和变压器组成。
④控制部分：由温度调节仪、温度记录仪、真空计、PLC以及通用的电流、电压、功率表组成。用于完成设备控温、炉门开、闭动作、小车进退及大轴旋转等功能。
⑤氩气保护系统：采用气瓶组集中供气，通过氩气控制柜给钎焊箱内充氩气。
⑥水冷系统：用于冷却小车上真空机组。
3 关键技术
3.1加热元件的选取
作为高温钎焊设备的核心元件加热体，目前可以选用的加热体为金属元件和非金属元件。选择满足工作温度要求的加热体，最重要的指标是工作温度和加热元件的表面负荷率。
根据加热设备使用经验，加热体工作温度一般要比设备内环境温度高100-200℃，如表1所示，如常用的金属元件0Cr27Al7Mo2，在1250℃时是极限工作温度下使用，严重影响使用寿命，而非金属元件的硅碳棒正常工作范围1250-1400℃是热效率利用最佳温度区域。
加热元件的表面负荷率是单位面积所分配的功率，每种加热体根据使用要求都有最佳的表面负荷。表面负荷率越高，加热体本身的温度越高，有利于加快传热速度，但是同时加热体寿命会大幅降低。表面负荷率过低，将加热效率会降低同时增加电热元件消耗量，无法满足设备快速温升需求。根据表2两种加热体的不同温度的表面负荷率可以看出，金属元件0Cr27Al7Mo2在1300℃时，表面负荷率只有0.7W/cm2，而硅碳棒在1350℃时，表面负荷率是10W/cm2。
0Cr27Al7Mo2需要布置的面积是硅碳棒的10÷0.7=14.3倍，选用硅碳棒可以减少占用空间，炉体更加紧凑。
综合上述，在新研制的高温专用钎焊设备中应选择硅碳棒作为加热元件，这样满足加热使用要求。
3.2新型耐火材料的应用
3.2.1耐火材料的选取
目前国内高温焊接设备广泛采用的是耐火粘土制品和陶瓷纤维制品。我厂现有钎焊炉炉衬基本为耐火砖制品，这些耐火材料使用温度较低，整体成型困难，这样就不可避免的存在一些如耐压强度低、荷重软化点低、抗化学腐蚀性较差等缺陷，长时间使用会出现大面积断裂、坍塌，部分衬体砖高温下与加热器粘接在一起，无法满足正常生产使用。耐火砖制品主要性能指标如表3所示。
陶瓷纤维制品是国内近几年研制出来的一种由高纯度的硅酸铝纤维加入少量结合剂、用高温真空成型法制成的新型节能材料，可长期使用温度在1600℃左右，高温下线收缩系数较大（1000℃时2%，1300℃时接近4%），属于不定形耐火隔热材料，主要制品有陶瓷纤维组块、陶瓷纤维板、陶瓷纤维毯。陶瓷纤维制品由于其体积密度小、导热系数低、重量轻、良好的隔热性能、可分块固定、更换等优点被广泛使用，逐渐取代了普通耐火粘土制品，主要性能指标见表4。
从上表3和表4可以看出，陶瓷纤维制品与耐火粘土制品相比，导热系数低，能更快速的升温，更加节能；使用温度高，炉衬使用寿命增加；体积密度小、减小了炉衬占用空间；并且产品形状上陶瓷纤维制品有毯、板、组块，可根据钎焊炉的要求进行组合安装，更换时只需将损坏处拆除，不需整体重做，降低了设备成本。
根据以上分析比较，炉衬耐火材料选择陶瓷纤维制品。
3.2.2隔热耐火层的结构设计
根据钎焊炉长期工作在1250℃的工况，如图1所示设计中钎焊炉三侧的耐火面和炉底的耐火层材料使用1400℃ γ=2.1的致密砖和γ=0.8的轻质高铝砖，保证内表面砌后平整。隔热保温层选用不同温度梯度的陶瓷纤维板、纤维毯组合成的全纤维结构，炉顶则采用1400℃陶瓷纤维组块。其密度低、导热系数小的性能可以大大减轻衬体重量、缩短升、降温时间，同时具有良好的机械强度和抗气流冲刷性能，能满足工作过程中热态进、出炉要求。
根据《热处理设备及设计》手册，一般加热设备外表面冷面温度一般不高于室温以上60℃。按室温为25℃，冷面温度不应高于85℃，计算结果中冷面温度最高为炉底79℃，满足设计要求。
4 结论
4.1作为高温钎焊设备核心部分的加热元件，选择康泰尔U型硅碳棒，不但满足工艺高温钎焊要求，而且提高了设备最高工作温度。
4.2在研制中炉衬选取新型节能耐火材料，并根据炉面不同温度位置而采用不同温度梯度组合结构，既能实现工作区域较好的温度均匀性和保温性，又能够节约能源、方便维护。
4.3实践证明，高温钎焊设备的设计思想是完全正确的，各项技术指标完全满足要求，使用效果良好，为以后其它高温钎焊设备的设计、制作提供了很好的应用基础。
参考文献
[1] 王海舟.《耐火材料分析》.科学出版社.2005.9
[2] 粟祜. 《真空钎焊》. 国防工业出版社， 1984：91-96
加热设备范文3
关键词：环氧沥青混凝土；加热养护；导热油炉；轨道式
中图分类号： TU375文献标识码：A
1 前言
自2000年9月南京长江二桥引入环氧沥青作为钢桥面铺装材料以来[1]，经过14年的工程实践，国内已经有50多座钢箱梁桥面及混凝土桥面采用环氧沥青混凝土作为铺装材料。由于环氧沥青混凝土固化时间与养护温度有关[2]，因此环氧沥青混凝土施工面临着施工的季节性及自然养护时间长的问题。
由于桥梁多处于重要交通网络枢纽，或者某一地区过江跨海的重要通道，它的畅通情况直接影响到整个路网交通是否正常运行，因此实际工程中要求尽可能快地开放交通。目前钢桥面环氧沥青混凝土养护材料多采用与原铺装材料相容性较好的环氧沥青，为了实现桥面铺装工程及养护工程中环氧沥青混凝土的加热养护，研制了采用导热油循环加热的轨道自动行走式养护设备，天津海河大桥维修加固工程实践表明，加热养护设备可以实现环氧沥青混凝土的加热养护，达到提前开放交通的目的。
2 加热养护设备的结构
2.1加热养护设备的组成
加热养护设备整体外形尺寸为长22 m、宽8.62 m、高2.6 m，包括导热油炉、轨道、驱动装置、传动机构和多组加热单元，如图1所示。其中导热油炉及发电机主动件由1台导热油炉、1台发电机、1个柴油油箱、防止滴漏的接油槽等组成，上述装置焊接固定在由方管焊接成的网格形状托架上组成动力加热体。轨道由12根长6m，宽0.3m，高0.08m的单件按中心距8.32m分两组简单拼装而成。
图1加热养护设备平面图
驱动装置放在一支撑框架的支撑板上，在2.2m宽的两侧中间方管上各装一个带有链轮的直径为120mm的轨道槽轮，链轮的直径为1in，齿数为16齿，支撑框架的支撑板上装有电动机和一个大转速比的减速机,减速机的输出轴上装有一个直径为1 in且具有16齿的链轮,通过链传动与轨道槽轮同轴的链轮实现传动。在发电机和柴油箱的底部设有用于防止滴漏的接油槽。为了加强行走的动力，在其中一个加热单元的上方也设有一套驱动装置。
每个加热单元的外形尺寸为长8.4m，宽2.2m，高0.2m；其中方管按一定间距焊接而成矩形框架，底部均布27根无缝钢管且首尾相连焊接为蛇形盘管；蛇形盘管的上部满铺一定厚度的镀锌支撑铁板，镀锌支撑铁板上再满铺一定厚度的保温岩棉层，保温岩棉层上满铺用于固定密封的一定厚度的镀锌密封铁板；在两侧各装两组直径120mm的轨道槽轮；另外，在矩形框架的两侧中间的方管上各焊接有对称的用于安装起吊的吊环，该吊环还可以用于运输与存放时作为叠放支撑点，将加热单元用连接板连接在一起[3]。加热件结构如图2。
图2加热件结构简图及断面图
3工程应用
采用室内试验与现场加热养护相结合的方式确定养护设备距离铺装层的距离、养护温度、养护时间。室内试验和施工现场用原材料为美国进口环氧沥青和江苏句容生产的玄武岩石料。根据《钢桥面环氧沥青加热养护施工技术研究》技术成果里确定的养护设备距离铺装层的垂直距离为12～15cm，养护温度为100℃，养护时间根据室内同条件下标准马歇尔试件达到开放交通要求的稳定度的时间确定，试验结果为养护6h[4]。
3.1设备安装与调试
具体施工流程为测量放线、设备运输、设备安装、设备调试、加热养护、设备移动、拆除（清洗）。
安装时，首先在需要养护的环氧沥青路面上做好轨道标记并向两侧多延25m，然后选定好养护起点后在此一侧延长的25m轨道标记处按标记位置摆放轨道且用钢卷尺校核间距是否符合要求；轨道摆放符合要求后开始向上摆放第一个加热标准件并人工推到接近养护面的一端，然后放置第二个加热标准件，用人工推到第一个标准件处靠紧，先用长螺栓把两个紧挨着的两个吊点连接上，再用连接板在标准件2.2m宽度紧挨处用螺栓固定连接；然后放置第三个加热标准件依此类推放置固定好第四个加热标准件后放置加热主动件，然后再放置固定第五个加热标准件，依此类推放置固定好第八个加热标准件后放置导热油炉及发电机主动件与第八个加热标准件固定后开始管道连接，所有加热件的出口同时连接到一颗3in内径的无缝钢管上，此无缝钢管再连接到导热油炉的进口上；所有加热件的进口都连接到一颗3in内径的无缝钢管上，此钢管再与导热油炉的出口连接即管道连接完毕；然后打压检验管道漏不漏气同时把四个减速机电机接线到电闸箱并调试四个电机前进后退方向是否一致，一致后电机调试完毕；管道经检验不漏后开始徃管道内注入导热油，导热油注好后启动导热油炉排气脱水，排气脱水后设备即可投入使用。
3.2 施工控制
加热养护施工时，先依轨道标记放置好轨道并校核，然后启动电机前进按钮设备整体沿轨道依每分钟3m的速度向前移动，移到第一块需加热的位置后停止前进，设备四周用棉被密封好即可开始按环氧沥青加热养护技术要求加热，控制导热油炉温度，使被加热的环氧沥青混凝土表面温度达到100℃，在恒温条件下，到加热时间完成后，撤掉设备四周棉被，摆好轨道，启动电机前进按钮设备整体向前移动，到达下一块加热养护区域后停止前进，设备四周重新用棉被封好开始第二块区域的养护，依此类推，此一幅养护完成后退出养护面进行拆解，再同理组装到下一幅需要养护的环氧沥青路面上进行下一幅的养护，养护全部完成后，拆解运输到该设备的存放地，整个养护工作全部结束。
4结语
该养护设备采用了有效的保温措施，防止了热量损失；组成该设备的各装置可以拆卸、组装、可重复使用，节约了能源，避免了浪费。加热养护设备采用轨道自行式装置，采用电机驱动，污染少，人员少，劳动强度低，安全可靠性高。
通过该设备对新铺装的环氧沥青路面或者钢桥面环氧沥青养护过程中铺装的环氧沥青混凝土加热养护，环氧沥青混凝土固化速度加快，缩短了自然养护时间，满足提前开放交通的要求，提高了环氧沥青混凝土施工的社会、经济综合效益。
参考文献
[1]南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术及应用[R].东南大学.2000
[2]赵付星，刘军等.加热养护环氧沥青在钢桥面铺装中的应用[J].天津建设科技，2010，3：42-43
加热设备范文4
关键词：褐煤；干燥
中图分类号：TD462 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）08-0043-02
1 背景介绍
褐煤，主要分布在中国的内蒙古东部、云南东部、东北和华南地区。目前已经探明的褐煤储量为1 290亿吨，占煤炭开采总量的13%。由于褐煤具有高水分、高挥发分、高灰分、低热值的特点，导致其易自然，运输成本高，目前只用于坑口电厂的发电。为了提高褐煤的热值，稳定锅炉燃烧，在褐煤燃烧前需要对褐煤进行干燥，本文所针对的螺旋换热设备在褐煤干燥工艺中主要起到干燥褐煤的作用。
2 螺旋换热设备在褐煤干燥工艺中的研究
2.1 螺旋换热设备结构介绍
螺旋换热设备是由换热仓体（以下称“仓体”）和螺旋空心换热轴（以下称“换热轴”）组成。仓体内设有夹层，夹层内垂直方向设有半圆形管排；换热轴为空心结构，轴外侧设有蚌壳式空心螺旋（中间间断不连续）。物料在仓体内，通过螺旋轴的转动由入料口向出料口运动；新蒸汽分别由换热轴端部进汽管和仓体进汽口进入换热轴和仓体内，经过放热的疏水经过疏水器汇至疏水母管。
螺旋换热设备以过热蒸汽为热源，空气为携湿介质。过热蒸汽通过换热面将褐煤中的水分加热到仓内水分压对应的饱和温度以上；在引风机的负压作用下，通过空气将褐煤中析出的游离态水分带走，完成褐煤的干燥过程。该过程影响干燥效果的主要因素有：换热时间、换热面积、换热温差、物料粒度、蒸汽疏水结构、携湿介质的湿度、物料在设备内的混合程度。本试验主要研究：物料粒度、综合传热系数和蒸汽疏水结构螺旋干燥设备干燥效果的影响。
2.2 试验设备结构差异介绍
A设备和B设备为两台型号相同的螺旋换热设备（换热面积、出料时间、热源参数等均相同）。其中A设备保持原有设计结构不变，对B进行结构改造。改造内容如下，具体系统，如图1所示。
①通过在螺旋大径边缘外侧设置矩形刮板并在仓体内物料出口处加设挡料板，增强物料混合程度提高设备的综合传热系数。
②通过将设备主机呈3 °倾角倾斜布置（出料口为低点），改善设备疏水结构，减少疏水管路中水阻和气阻的发生。
③通过加装碎煤机塞板保证物料颗粒度维持在20 mm以下。
2.3 试验部分
2.3.1 物料粒度对干燥效果影响的试验
选用改造后的设备B进行试验，试验通过筛分法选取粒度为35 mm、30 mm、25 mm、20 mm和15 mm的褐煤；将设备B充分预热后送入等量的褐煤，记录试验前后褐煤的含水量和干燥过程所用蒸汽量，通过对比分析物料粒度对同一台设备干燥效果的影响。实验分为5组，每组进行3次，取平均数据。
①试验基本参数。
其一，设备出力2.5 t/h；转速6 r/min。
其二，原褐煤温度：32℃。
其三，热源参数，见表1。
②试验结果，褐煤粒度与试验前后水份对应关系，如图2所示。褐煤粒度与脱水率的对应关系，如图3所示。
③试验结果分析。试验过程中热源和设备参数相同，不同物料的汽耗量基本相同，可以认为本试验数据对于分析物料粒度对干燥效果的影响具有参考性。经分析得出，在相同工况下，物料粒度对干燥效果的影响较为明显（如图2所示），且与文献[1]结论相符：干燥动力学参数与物料粒度的平方成反比，理论上褐煤干燥过程中粒度越小干燥效果越好；降低物料入口粒度，有效地增大了物料的比表面积；加大了单位质量褐煤中水分的析出面积f。但在工业生产中过度减小物料粒度会加大破碎装置的负荷。通过对“表2”的进一步分析得出：物料粒度在25～35 mm区间内变化时脱水率变化较为明显，所以在工业生产中应合理选取燥褐煤的粒度达到生产的经济效益平衡点。
2.3.2 设备综合传热系数和疏水结构对干燥效果影响的试验
避免携湿介质湿度对干燥效果的影响，A、B两台设备在相同地点、同时进行试验，两台设备出力和转速均相等，通过对比分析设备结构差异对干燥效果的影响。试验持续5 h，分5次取样记录数据。
①试验基本参数。
其一，设备出力2.5 t/h；转速6 r/min。
其二，原褐煤温度32 ℃；物料粒度30 mm。
其三，热源参数，见表2。
②试验结果。A、B设备出口温度对比，如图4所示，A、B设备脱水率对比，如图5所示，A、B设备汽耗率对，如图6所示。
③试验结果分析。A设备在运行过程中，内部物料主要分布在换热轴和仓体下部，物料与换热轴的相对运动较为缓慢；通过红外测温仪确保换热轴和仓内壁面温度分布较为均匀。B设备在运行过程中，在螺旋刮板和出口挡料板的作用下物料在仓体内存在明显的翻滚现象，假设螺旋刮板后物料在仓体内的换热过程已突破稳态导热条件，换热过程为以对流换热为主的综合换热过程[2]。
通过对试验数据的整理分析得出：B设备的干燥性能远远高于A设备。数据表明，A设备的平均脱水率为7.52%，B设备的平均脱水率为16.15%；B设备的脱水能力超出已A设备一倍以上。数据表明，A设备出口的物料平均温度为65.6℃，B设备出口的物料平均温度为87.8 ℃。B设备出口物料平均温度比A设备高22.2 ℃；说明通过对设备内部结构和疏水结构的调整大幅度增强了物料与设备换热面的换热性能。经牛顿冷却公式[2]计算得出：A设备综合传热系数：
h=158.60 [w/m2・℃]；
B设备综合传热系数：
h=345.99 [w/m2・℃]。
通过综合传热系数的对比说明：刮料板和出口挡料板的设置改变了物料在干燥机内部的换热形式，在转速和停留时间相同的状态下使物料升到更高的温度，加大了褐煤内部水分与携湿介质间的温度梯度[3]，增大了褐煤中水分的吸热量，加速水分的析出。中的数据主要体现了两台设备在相同热源参数下干燥单位质量原煤所消耗的蒸汽量的关系。对比分析可得出设备B的汽耗率大于设备A的汽耗率，即B设备疏水量大于A设备疏水量，说明加大设备倾角和改善疏水系统防止了输水堵塞和热源蒸汽通过输水管路短路，加大了蒸汽与干燥机壁面的换热量，为改善干燥机干燥效果奠定基础。
3 结 语
通过工业试验和数据采集、计算可得出针对同一台干燥设备，褐煤粒度对褐煤的干燥效果存在较大的影响，本文通过试验数据整理分析得出工业生产中粒径20 mm以下的褐煤会得到较好的干燥效果。此外，干燥设备的换热结构直接影响到物料与干燥机换热面的换热形式，改变物料与换热面间的换热形式，会大幅加大换热过程的综合传热系数，提高物料与携湿介质间的温度梯度。传统螺旋桨叶换热设备，换热轴中心管通入加热蒸汽，疏水经中心管套管排除，蒸汽与换热面的换热过程容易发生疏水不畅和热源蒸汽短路的问题，该问题使蒸汽的能量无法顺利传递至换热面，造成能量损失；加大设备倾角和改善输水装置能够有效的避免疏水不畅和热源蒸汽短路的问题，改善干燥效果。
参考文献：
[1] 郭治.褐煤干燥动力学模型研究[J].神华科技，2011，（9）.
[2] 杨世铭，陶文铨.传热学[M].北京：高等教育出版社，2011.
加热设备范文5
关键词：电磁感应加热；焊后热处理；加氢反应容器
中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：
前言
应力腐蚀裂纹是加氢反应容器失效的重要原因之一。为防止应力腐蚀裂纹，通常采用焊后热处理。焊后热处理是将焊接件加热到相变点Ac1以下某一合适温度，保温一定时间后均匀冷却的过程。焊后热处理不产生相变，焊接的组织没有发生变化，其主要目的是消除焊接残余应力，除此之外，还能够改善焊接接头的断裂韧性、塑性，消除氢等有害气体，提高抗腐蚀性，提高疲劳强度，改善蠕变性能等[1]。
焊后热处理常采用整体入炉热处理，当在现场进行组焊后或因容器内存在不锈钢堆内构件等条件限制不允许整体进炉热处理时，通常采用局部热处理方式。局部焊后热处理容易造成压力容器的温度梯度应力和组装过程中产生的塑性变形应力，但相对于焊接的残余应力的危害，温度梯度应力和塑性变形应力对整个压力容器的影响较小，因而在产品的生产过程中常采用局部焊后热处理方式。采用局部焊后热处理时，应更加严格控制热处理工艺，避免产生较大的温度梯度而产生应力，进而有可能改变组织结构，产生缺陷，影响压力容器的质量，造成容器的报废。
感应加热技术的应用研究
局部焊后热处理的方法有很多，如柔性陶瓷电加热履带加热片加热、气体加热、高频感应加热等。现加氢反应器常采用履带加热设备，现使用的柔性陶瓷履带加热设备配备了微电脑控温装置，且设备操作便捷、通用性强，能自动控制输出电流，使工件热处理符合规范要求，所以施工现场热处理大部分采用柔性陶瓷履带加热设备。
履带加热片加热设备也存在很多不足之处：①热效率低，加热时间长，损耗电能大；②加热方式主要靠热辐射和热传导，工件厚度方向加热不均匀；③铺履带加热片的部位表面温度过高，易形成氧化皮，外壁与心部存在温度梯度产生热应力。
感应加热设备加热速度快、效率高、能耗小；温度易控制；采用非接触式加热，具有一定的加热深度，加热温度由工件表面向内部传导；工件材料表面氧化皮生成少。逐渐在焊后热处理中得到应用。
在加氢反应器生产中，电磁感应加热设备常见形式有平板式加热器(如图1所示)和绳状加热电缆(如图2所示)。平板状加热片内置铜线产生高频感应电流，外部为耐高温的云母片，常用于管板的预热、环氧乙烷冷却器小接管的焊后热处理等。绳状加热电缆水冷电缆外套为经过强化的硅橡胶管，内包特殊的铜线以承载高频电流，电缆两端接头为自闭式设计防止内部的冷却液漏出，常用于底部弯管或侧接管的焊后热处理。
图1 平板式电磁感应加热片 图2 绳状感应加热电缆
底部弯管
加氢反应器底部弯管与下封头组焊后如整体进热处理炉热处理，不仅增加成本，且生产效率低。若采用新型感应加热设备对底部弯管进行焊后热处理，可提高生产效率，降低成本。
采用国内某感应设备厂家的电磁感应加热设备对底部弯管进行焊后热处理模拟实验，工艺曲线如图3所示。
图3 模拟实验的工艺曲线
热电偶的布置：试验管φ235×50×2210mm，在距一端800mm处的内、外壁各布置一个测温点，左右两侧距外壁测温点150mm处布置一个等效测温点。热电偶布置示意图如图4所示。
图4 模拟实验的偶块布置示意图
图5为绳状加热电缆电磁感应模拟实验的示意图。实验对φ235mm×50mm×2210mm的小壁厚管子进行感应加热试验，在感应线圈缠绕8匝，升温速率为60~90℃/h条件下，模拟焊缝处中心线的内外壁温差在665℃×3h保温阶段约为20℃，满足加氢产品保温阶段±14℃温差的技术标准，得到的热处理曲线如图6所示。图中温度较高的两条曲线为感应加热缠绕中心处内外壁偶的温度，底部温度较低的两条曲线为监测偶的温度。
图5 绳状加热电缆电磁感应模拟实验图6 热处理曲线
数据表明，采用国产的电磁感应加热设备，在实验的条件下能够实现焊后热处理工艺的要求，但国产设备仍不成熟，控制系统待完善，因此还不具备投入到生产中去。
美国米勒公司Miller Preheat35型感应加热设备是世界上最先进的热处理设备之一。其功率为35kW，频率0.5~3万Hz，加热导线为柔性线，内通冷却水。上海电力建设有限公司用此设备在主蒸汽管φ546mm×92mm的P92钢焊后热处理时，能有效保证P92钢大口径厚壁管加热到760℃的内外壁温差在±10℃范围之内，且整个过程中平均消耗功率低于30kW[2]。图7为Miller Preheat35型感应加热设备在加氢反应器油气出口接管法兰上的应用，直段壁厚为40mm，材质为2.25Cr-1Mo，保温温度为600℃，保温温差为20℃，加热、保温、降温的热处理曲线见图8所示，处理效果很好，可以应用到生产中。
图7 Miller设备应用实例 图8 Miller设备热处理曲线
环氧乙烷冷却器小接管
平板状感应加热器可运用到环氧乙烷冷却器管板的焊后热处理。国内某公司生产的电磁感应加热设备。设备管件部件是高频感应加热电源。该电源采用逆变技术：三相工频交流电经三相桥式全波整流器将交流电整流成含有波纹的直流电，通过电容、电感滤波获得平滑的直流电，再由电力半导体开关管的开关作用和高频变压器的降压，获得交变的高频电流。设备由22个独立的小控制箱组成。
对平板状感应加热设备进行实验，如图9所示。得到的热处理曲线如图10所示。实验结果表明，在实验条件下，平板感应加热器可以加热至680℃，保温范围在±14℃之内。
感应加热设备运用到冷却器小接管焊后热处理，其工装示意图如图11所示。在实际的生产中，得到的热处理曲线无法满足工艺要求，其热处理曲线示意图如图12所示。热处理记录仪上的点呈分散状，原因是由于工作的电磁感应加热器产生的磁场对热电偶采集信号干扰，且保温效果不好，散热过快所致。采用厂家专用的抗磁场干扰热电偶效果仍不佳，在增加一套抗磁场干扰电子数字记录仪的情况下，得到的热处理曲线略有改善，但效果仍不理想。同时，若改变热处理加热记录设备，应进行相应的工艺评定和论证，才能将数字记录仪记录热处理加热过程运用到生产中。因而，此设备未得到广泛应用，仅应用于加氢管板与换热管接头焊接的预热。
图9平板试验工装示意图图10 平板感应加热设备实验得到的热处理曲线
图11 平板感应加热器在冷却器小接管焊后热处理的应用图12 冷却器上小接管得到的热处理曲线
结论
(1) 对感应加热的方法进行应用研究，结合公司实际产品，研究感应加热技术在加氢反应器底部弯管、冷却器小接管等焊后热处理上的应用，实际应用中可提高生产效率，缩短生产周期，降低能耗；
(2) 国内某感应加热设备模拟底部弯管焊后热处理，在感应线圈缠绕8匝，升温速率为60~90℃/h条件下，在665℃×3h保温阶段，模拟焊缝处中心线的内外壁温差约为20℃，但由于设备部件元件的不成熟，无法将新型热处理技术运用到实际产品生产中。在此实验的基础上，总结失败的经验教训，在新引进的Miller Preheat35感应设备，经对设备的应用研究，能够解决底部弯管焊后处理的技术问题，实现了在生产的应用；
(3)感应加热设备试图解决冷却器小接管焊后热处理难题，但设备在实际生产中出现记录仪温度记录呈现分散性，不易解决，但此设备在加氢反应器管板与换热管接头焊接预热方面取得了较好的应用。
参考文献
加热设备范文6
关键词 热处理；石油机械设备；WTO；激光
中图分类号TG15 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0204-02
由于石油开发与制造属于大型开采工程，需要承载恶劣的自然环境条件，这一特殊的工作环境则要求石油机械设备必须具有耐高温、耐低温、防腐化等特点，因此对于石油机械设备的主要零部件需要进行热处理及防腐、强化等处理，以保证石油机械设备能够长期、高效、安全的进行作业。
1 石油机械制造行业热处理技术简介
石油机械行业设计领域广、技术性要求高，且产品种类较为繁多，主要有石油钻井设备、海上油气田开发设备、油气运输设备、油气加工厂设备及其他开采工具与配件设备，由于其特殊的工作环境，热处理俨然以成为石油机械设备生产过程的重要工序，是提高材料工作效率、保证机械设备质量、节约原材料的重要方式，在石油机械设备生产中发挥着重要的作用。
随着我国“十五”计划以来，我国石油机械热处理技术得到了飞速的发展，为适应石油机械制造企业的国际化生产与需求的要求，我国各大企业在热处理技术上均有了很大的进步。据相关数据显示，我国近6年在石油机械热处理上的总投资超过5亿元，大量引进国外先进技术与设备，现已成为世界石油机械制造大国。世界目前采用的先进热处理技术主要有以下几种：
1.1 少无氧化热处理技术
众所周知，氧化处理容易破坏金属的质量、降低使用寿命，少无氧化热处理技术主要包括可控气氛热处理与真空热处理，即将加工材料放置于保护气氛或真空的加热炉中进行热处理，并在无氧条件下进行冷却，整个过程避开氧气、水分、及一氧化碳、二氧化碳气体，避免氧化脱碳，从而提高金属的硬度与设备的使用效率。
少无氧化热处理技术在先进的工业国家已达到80%的比重，在氧化气氛中的热处理明显减少，大大提高了石油机械产品的质量。
1.2 低压渗碳热处理技术
对于低碳钢、低合金钢原件的热处理中，由于原材料中含有较少的碳元素在石油机械设备中无法达到高硬度的作业要求，因此采用低压渗碳热处理技术，即将原材料放置于含有活性渗碳介质中，将温度加热到900℃～950℃，持续相应的时间保证渗碳介质中分解的碳原子深入到钢件表层，从而达到增加钢件硬度与耐磨程度的工艺要求。
1.3 激光热处理技术
激光热处理技术主要是利用高功率密度的激光光束对金属表面进行热处理，实现金属表面的相对硬化、表面合金化，产生用淬火无法达到的金属表面改性处理，从而实现设备的耐磨性能、耐腐蚀、抗氧化等功能，提高机械设备的使用寿命。
由于激光热处理技术具有加工时间段、加工性能好、表层处理结合性高等优点，解决了传统金属热处理技术无法实现的技术难度，因此被国内外石油机械制造专家所重视，已取得了迅速的发展。
除了采用单一的热处理技术外，我国目前采用的石油机械热处理技术开始朝着节能热处理与精密热处理技术方向发展，以实现计算机技术、信息技术、自动化技术与现代热处理技术相结合的方式，实现节能环保、功能强大的热处理系统。
2 石油机械热处理技术中存在的问题
2.1 石油机械热处理过程污染严重
热处理过程中需要排放废水、废气、废渣、油烟、噪音、电磁波等，其中还含有大量的有毒物质，如果直接排放势必会对生态环境造成严重的污染，近30年来世界各国在此方面吃尽了苦头，对自然生态已造成了不可修复的后果。
2.2 加热设备与冷却系统技术的落后
目前我国采用的加热设备主要采用电、天然气、煤气，在热处理过程中仍处于氧化状态，使得金属表面氧化严重，出现脱碳现象，大大降低了机械设备的质量与使用寿命。而冷却处理系统仍采用静置处理，整个过程中在时间、温度、浓度的控制上出现被动，较为薄弱。
2.3 劳动力强度大，没有实现自动化
石油机械设备产品批量少、品种多，因此多数机械制造厂自动化设备少，多采用人工作业，因此造成劳动力强度太大。在人工进行热处理过程中，由于作业员的人为因素易造成同件产品质量不同，在金属热处理过程由于人工的剧烈操作也会造成锅炉的损坏，甚至出现安全事故。
3 石油机械热处理技术的发展对策
1）环境污染问题刻不容缓，我国应该及早贯彻国际环保标准并颁布相关法律法规，促使热处理工厂在生产过程中严格按照生产工艺书操作，并激发企业在热处理技术上的不断创新与发展，不仅帮助解决环保问题，同时是我国热处理企业立足于国际市场、提升企业竞争力；
2）大力推广少无氧化热处理技术，提高石油机械设备制造企业管理人员与专业人员对少无氧技术的重视，增加节能、节约、高质量、无污染优点及重要性的宣传力度。其次，引进并推广国外先进的热处理设备与冷却循环设备，增加我国少无氧化热处理的比重，提高我国石油机械设备的质量。
另外，我国应大力支持其他热处理新技术，例如高能密度热处理技术、表面功能性覆层技术、感应热处理技术等，同时普及机械生产企业热处理精艺生产、热处理生产统计过程控制等技术；
3）大力开发我国石油机械热处理设备在计算机模拟仿真与控制技术上的完美结合，增加系统自动化，通过计算机系统控制热处理过程中的温度、时间、碳势浓度等条件的控制，还可以通过自动化设备实现石油机械设备的自动化组装与生产。
4 结论
随着我国在石油生产的难度增大，对石油机械设备的性能要求也逐渐提高，未来的作业难度也会越来越大，这对我国机械设备材料的热处理也会提出更高的挑战。因此，我国还用注重相关专业人才的培养，打造石油机械热处理技术相关专业的高端人才，为适用WTO环境下的挑战，将我国机械设备企业推向世界尖端。
参考文献
[1]赵影.石油机械热处理技术现状与发展趋势浅析[J].中国石油和化工标准与质量，2013（7）.
[2]曲景权.石油机械制造中热处理技术的现状与技术改造[J].中国石油和化工标准与质量，2014（1）.
[3]魏仕勇，付青峰，陈志宝，曹美蓉.低碳经济下热处理新型设备发展浅谈[J].热处理技术与装备，2012（3）.
