耐高压力防爆技术在电加热器产品开发中的应用(三)

作者:王春泉 陆明福 耿志军 来源: 时间:2019-10-23 分类:公司新闻

2.2.1 技术参数


工作压力(MPa):33,设计压力(MPa):35;


工作温度(℃):90,设计温度(℃):180;


介质:水;


腐蚀裕量(mm):1;


焊接接头系数(筒体/封头):0.85/1;


使用年限:10年。


2.2.2 结构设计


产品结构由筒体、U形电热管、进(出)液口、密封盖、外凸部、焊接部、接线腔、加热腔、进(出、中间)液折流板、中心支撑管、温度探测管、动力(温度控制)布线口、排液口、加热器底座、法兰盘组成。


筒体一端开口,另一端封闭的圆形;筒体内部设有6对U形电热管;筒体上侧壁分别设有进、出液口,下侧壁设置排液口;筒体开口端与密封盖焊接连接;密封盖与筒体开口端相连接的一端包括外凸部和焊接部;外凸部呈圆柱形并对应插入同体内部,外凸部外径与筒体内径相匹配;焊接部与筒体开口端面相对应,焊接部与筒体开口端面之间经焊料焊接连接;密封盖内部设置布线接线腔,密封盖与筒体内壁之间形成液体加热腔;U形电热管接线端穿过密封盖并延伸进入接线腔,U形电热管的管身与密封盖密封焊接;筒体内部竖直设有若干折流板;进(出、中间)液折流板均与水平中心支撑管固定连接,中心支撑管一端与密封盖固定连接,液体加热腔设置3块及以上折流板,相邻折流板一上一下交错设置。温度探测器置于加热腔内,密封盖侧面分别设有动力、温度控制布线口。筒体通过加热底座进行支撑。密封盖的另一端设置用于与基座固定连接的法兰盘。


2.2.3 材料


主要受压元件材料:16MnⅢ,16Mn;


筒体:无缝钢管,壁厚δ≥25mm;


电热管:316L不锈钢,壁厚δ≥1.5mm。


2.3 制造工艺


2.3.1 焊接


现有技术,筒体通过法兰密封盖固定连接,在高温高压状态下,依然存在难以承受被加热流体的高温高压风险。筒体开口端与密封盖直接焊接为一体,彻底根除了二者之间因密封问题而导致介质泄漏,压力下降。


2.3.2 加工


筒体另一端为圆形。采用16MnⅢ金属材料,锻打后进行淬火+回火,再切割加工成形,并与筒体(16Mn,正火)形位公差吻合,用J507焊条焊接成完整筒体。


2.3.3 试验


液压(MPa):46;3min无泄漏。


2.3.4 检测


无损检测。筒体、封头按JB/T4730.2—2005要求检测,级别:RT-Ⅱ,等级AB。


2.4 工作原理


从进液口进入的待加热流体依次经过进液折流板、中间折流板、出液折流板,沿着特定流道带走了U形电热管的热量,使热量得到充分传递,热效率≥85%。热流体在高压下进入出液口流向所需工段。


2.5 功能


加速热流体输送,清淤并预防管道结垢。


2.6 效果


由于筒体开口端与密封盖之间固定焊接,U形电热管的管身与密封盖焊接连接,密封性能可靠,避免了筒体开口端因法兰连接导致密封性能差的弊端,突破了能承受被加热流体产生的高压(33MPa)技术瓶颈;在核电高压无泄漏、炼油管道、防结垢应用中取得了成功。该技术获得了国家授权专利(ZL2015 2 0258596.5),它对解决石化等行业中有机物、气体高压加热、清洗管道结垢等具有技术领引作用。