專利名稱：防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油工業(yè)的原油集輸設(shè)備，特別是一種防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，適用于各種井口輸油罐及各類輸油站。
目前，原油的集輸及井口原油的外輸需用加溫裝置，特別是在冬季，由于氣溫低，原油的流動(dòng)性差，給原油的外輸造成困難。高粘度、高凝固點(diǎn)、高含蠟油井的冬季輸油更是一直研究攻關(guān)的課題。為解決原油的外輸問題，各油田普遍采用天然氣爐和原油爐加溫、蒸汽加溫、罐裝電熱棒直接加溫、循環(huán)熱管電加熱器加溫、罐用自動(dòng)控制電熱器加溫的方式，雖能達(dá)到加溫的目的，但存在著以下問題1、天然氣爐須有氣源輔設(shè)氣管道，接頭多，易漏氣，施工工作量大，爐管易結(jié)焦。如有原油爐則對(duì)周圍環(huán)境污染嚴(yán)重，另外浪費(fèi)也太大，現(xiàn)已很少使用。
2、蒸汽加溫須有蒸汽源，遠(yuǎn)距離輔設(shè)管道施工量大，成本高。用蒸汽車到井場(chǎng)加溫，耽誤時(shí)間、費(fèi)用大，很少應(yīng)用。
3、電熱棒對(duì)原油直接加溫方式，不易實(shí)現(xiàn)恒溫控制，電熱棒表面易結(jié)焦，壽命短。當(dāng)罐內(nèi)原油低于元件表面時(shí)，電熱元件就會(huì)干燒，由于油罐內(nèi)有高溫油蒸汽，可燃性氣體，易發(fā)生油罐爆炸事故，很不安全。
4、循環(huán)熱管式電加熱器由于在罐內(nèi)安裝熱能交換器，罐體外安裝電熱能發(fā)生器，通過傳導(dǎo)管和回流管連通，罐體外要散發(fā)掉一部分熱量不能對(duì)原油加溫，產(chǎn)生這部分熱量的電能就被浪費(fèi)，不易實(shí)現(xiàn)恒溫自動(dòng)控制，需要電熱功率大，只適合特殊情況應(yīng)用。
5、罐用自動(dòng)控制電加熱器加溫方式，是被加熱的金屬筒體對(duì)周圍的原油加熱。由于罐內(nèi)的原油不是流動(dòng)的，已被加熱的筒體周圍原油向外擴(kuò)散熱量的速度慢，影響加溫效果，接觸器動(dòng)作頻繁損壞率高，接線盒內(nèi)的接線端子老化快，易損壞等。
本實(shí)用新型的目的是克服上述幾方面的問題，特別是已有罐用自動(dòng)控制電加熱器熱效率利用低，加溫效果差，耗電耗能大，元器件易損壞，易老化等問題。充分利用電能，使之更為節(jié)能降耗，防爆安全、高效。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器包括加熱部分和電控部分，在殼體內(nèi)、外分別裝有內(nèi)套管和外套管，殼體和內(nèi)套管之間為電加熱管和導(dǎo)熱油，出油管裝于內(nèi)套管中間。
使用本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比，使用維修更加方便，升溫速度快，加熱均勻，省電降耗，安全防爆，應(yīng)用廣泛。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的A-A視圖。
圖3為本實(shí)用新型的電路圖。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳述參見
圖1-2，本實(shí)用新型由罐用自控電加熱器的加熱部分和電控部分組成，在殼體10內(nèi)、外分別裝有內(nèi)套管11和外套管9，殼體10和內(nèi)套管11之間為電加熱管和導(dǎo)熱油13。內(nèi)套管11固定在套管固定法蘭16上。出油管15裝于內(nèi)套管11中間，出油管15靠?jī)?nèi)端管體上布滿通油孔14，另一端連接出油管接頭19。外套管9固定在法蘭7上，原油進(jìn)油管20安裝在外套管9上。油枕6安裝在法蘭4與法蘭7之間的筒體10的上方，下方為導(dǎo)熱油放油孔21，壓力繼電器5和安全閥17均裝于油枕6上。電熱管12的接線端子、接線盒1、隔熱墊2均固定在法蘭蓋3上，法蘭蓋3中心孔上固定的是與導(dǎo)熱油13接觸的溫度傳感器ST，法蘭蓋3與法蘭4用螺栓固定。參見圖3，溫度傳感器ST、溫控儀BT用導(dǎo)線連接，溫控儀BT經(jīng)開關(guān)和延時(shí)繼電器(SJ2)、(SJ8)共同控制接觸器(C1)和(C2)的吸合或斷開。壓力繼電器5、中間繼電器CJ用導(dǎo)線連接，電熱管12的接線端和接觸器(C1)、(C2)的主觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接。施工時(shí)，把本實(shí)用新型的加熱筒體10平放入準(zhǔn)備好的油罐底部，油罐底放一支架，使加熱器套管9上的固定法蘭8緊靠近油罐金屬體并焊接好。油井來油管道和加熱器原油進(jìn)油管20連接好，油罐放油口和內(nèi)套管11中的原油放油管接頭19平行連接。從油枕6上面的加油孔18加足導(dǎo)熱油，緊固好壓力繼電器5、安全閥17和油孔蓋。壓力繼電器5和中間繼電器CJ連接、溫度傳感器ST和溫度控制儀BT分別用導(dǎo)線連接好。把電控柜里的接觸器(C1)和(C2)的電源端和加熱器上的電熱管12接線端用導(dǎo)線連接好，接通開關(guān)HD上面的電源線，設(shè)定好溫控儀BT的溫度值，合上開關(guān)HD，加熱器便進(jìn)入工作狀態(tài)。首先電熱管12加熱導(dǎo)熱油13，導(dǎo)熱油13把熱量傳遞給筒體10和內(nèi)套管11，筒體10對(duì)通過套管9空隙進(jìn)入的原油和周圍的原油加熱，內(nèi)套管11同時(shí)也對(duì)其周圍的原油加熱，由于井口原油通過套管9空間進(jìn)入油罐，油流沖擊筒體10的周圍原油，增強(qiáng)了熱油的流動(dòng)，提高了熱交換率。需放油時(shí)，油流要流經(jīng)金屬內(nèi)套管11內(nèi)通過原油放油管15上面的通油孔14流入放油管15而放出罐體外，這一過程能使已被加溫過的原油再次在內(nèi)套管11周圍得到加溫，提高了加熱均勻性和熱效率。當(dāng)加熱筒10溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí)，溫度傳感器ST就給溫控儀BT信號(hào)，溫控儀BT就會(huì)通過繼電器SJ1使交流接觸器C1或C2斷開，加熱器停止加熱。當(dāng)溫度降至溫度設(shè)定值時(shí)，溫控儀BT又使接觸器C1或C2自動(dòng)吸合，加熱器進(jìn)行加熱。在溫控儀BT指使接觸器C1或C2自動(dòng)吸合和斷開的過程中，延時(shí)繼電器SJ2、SJ3防止因溫度微小波動(dòng)而引起的頻繁動(dòng)作，延長(zhǎng)了接觸器C1、C2的使用壽命。當(dāng)加熱器內(nèi)溫度太高時(shí)，導(dǎo)熱油13會(huì)膨脹和分離出部分氣體，油枕6內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一定氣體壓力，當(dāng)壓力達(dá)到壓力繼電器5的設(shè)定值時(shí)，壓力繼電器5就給中間繼電器CJ接通電源，中間繼電器CJ動(dòng)作，接觸器C也就斷開電源停止加熱，溫度適合后，壓力也就降下來，接觸器C又自動(dòng)吸合接通電源加熱。當(dāng)產(chǎn)生的壓力高出壓力繼電器5設(shè)定值，壓力繼電器5、中間繼電器CJ還不能使接觸器C斷開，這時(shí)安全閥17將被氣壓頂開氣閥，排掉過高氣壓而自動(dòng)關(guān)閉，加熱工作繼續(xù)安全進(jìn)行。如此，加熱器能在保持一定溫度范圍內(nèi)，做到無人值班，自動(dòng)通、斷電循環(huán)工作。自動(dòng)斷電時(shí)間加熱器本身的高溫仍加熱周圍的原油，節(jié)約電能。白天不放油時(shí)間和夜間可把開關(guān)2LS拔向L檔，這時(shí)加熱器處在保溫節(jié)能狀態(tài)，寒冷的冬天防止加熱器停電加熱夜間油罐內(nèi)原油冷硬化，不需大的耗電量又能達(dá)到快速提溫放油的效果，節(jié)約電能。在接線盒1和法蘭蓋3之間安裝隔熱墊2，防止了法蘭蓋3的高溫對(duì)接線端子和導(dǎo)線的烤焦，減少維修次數(shù)，整套裝置防爆安全、節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)。
權(quán)利要求1.一種防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，包括罐用自控電加熱器的加熱部分和電控部分，其特征是在殼體(10)內(nèi)、外分別裝有內(nèi)套管(11)和外套管(9)，殼體(10)和內(nèi)套管(11)之間為電加熱管(12)和導(dǎo)熱油(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，其特征在于出油管(15)裝于內(nèi)套管(11)中間，出油管(15)靠?jī)?nèi)端管體上布滿通油孔(14)，另一端連接出油接頭(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，其特征在于外套管(9)固定在法蘭(7)上，原油進(jìn)油管(20)安裝在外套管(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，其特征在于電熱管(12)的接線端子、接線盒(1)、隔熱墊(2)均固定在法蘭蓋(3)上，法蘭蓋(3)中心孔上固定的是與導(dǎo)熱油接觸的溫度傳感器，法蘭蓋(3)與法蘭(4)用螺栓固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，其特征在于溫度傳感器(ST)溫控儀(BT)用導(dǎo)線連接，溫控儀(BT)經(jīng)開關(guān)和延時(shí)繼電器(SJ2)、(SJ3)共同控制接觸器(C1)和(C2)的吸合或斷開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，其特征在于壓力繼電器(5)中間繼電器(CJ)用導(dǎo)線連接，電熱管(12)的接線端和接觸器(C1)、(C2)的主觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器，其特征在于出線盒(1)與法蘭蓋(3)之間安裝隔熱墊(2)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種石油工業(yè)使用的防爆節(jié)能自控溫罐用電加熱器,適用于各類井口輸油罐和集油站。由加熱部分和電控制部分組成,在殼體內(nèi)、外分別裝有內(nèi)套管和外套管,殼體和內(nèi)套管之間為電加熱管和導(dǎo)熱油。電熱管加熱導(dǎo)熱油,導(dǎo)熱油把熱量傳遞給筒體和內(nèi)套管,對(duì)原油實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外加溫。本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比,具有使用維修方便,應(yīng)用范圍廣泛,升溫速度快,加熱均勻,節(jié)約能源,防爆安全等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24H1/10GK2319742SQ9724468
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1997年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月30日
發(fā)明者劉金利 申請(qǐng)人:劉金利