机电一体化毕业论文：有机热载体炉.doc

1、南通纺织职业技术学院有机热载体炉专业机电一体化班级09几点三班学生姓名指导教师完成时间2011年10月30日1目录目录1第一章、简介211定义及特点212分类313导热油锅炉工作原理314应用范围415有机热载体炉性能及注意事项4151特点4152注意事项5第二章供热系统621热载体6211几种热裁体性能比较6212导热油主要性能7213导热油用量7214判定导热油失效的指标7215导热油取样8216如何延长导热的使用寿命822供热系统原理923有机热栽体炉供热工艺流程图924供热系统泵循环电控图1025常规用热设备供热流程1225燃烧系统12251燃烧系统的组成12第三章监控系统15第四章结

2、构与技术要求2011受压元件焊接与探伤应符合下列要求2012有机热载体护的焊接工艺评定按蒸汽锅炉安全技术监察规程的规定执行。20结论22致谢23参考文献2421简介有机热载体炉，是导热油炉的常用名,俗称导热油锅炉，官方名称为热油炉。其是以煤、油、气为燃料，以导热油为循环介质供热的新型热能设备，采用高温循环泵强制导热油进行闭路循环，在将热能供用热设备后重新返回锅炉中加热的工艺流程。由于它具有高温（320以上）低压（0305MPA）的优点，且其供热温度可精确控制，因此可取代原蒸汽锅炉供热。同时该设备不需要水处理设备并且无蒸汽锅炉的跑、冒、滴、漏等热损失，所以其一次性投资省，运行费用低，是一种安全、

3、高效、节能的供热设备。11定义及特点有机热载体炉是指载热工质为高温导热油（也称热煤体、热载体）的新型热能转换设备。通常也用“MW”（兆瓦）表示炉的容量，旧单位也用“万千瓦/时”或“万大卡/时”，即“104KCAL/H”表示。有机热载体炉（也称导热油炉）的优势在于“高温低压“、运行平稳而被广泛运用。有机热载体炉有液相、气相之分。有机热载体炉为液相（气相炉国内很少用）。有机热载体炉是一种以热传导液为加热介质的新型特种锅炉。具有低压高温工作特性。随着工业生产的发展和科学技术的进步，有机热载体炉得到了不断的发展和应用。有机热载体炉的工作压力虽然比较低，但炉内热传导液温度高，且大多具有易燃易爆的特性，一

4、旦在运行中发生泄漏，将会引起火灾、爆炸等事故，甚至造成人员伤亡和财产损失。因此，对有机热载体炉的安全运行和管理，必须高度重视。有机热载体炉是一种新型、安全、高效节能，低压（常压下或较低压力）并能提供高温热能的特种工业炉，以导热油为热载体，通过热油泵使热载体循环，将热量传递给用热设备。电加热导热油系统由防爆电加热器、有机热载体炉、换热器（如有）、现场防爆操作箱、热油泵、膨胀槽等组合成一个撬块，用户只仅需接入电源、介质的3进出口管道及一些电气接口即可使用。12分类1按燃料种类分燃煤炉；燃气炉；燃油炉；其它燃料炉2按燃烧装置分类表序号名称炉型燃煤炉燃烧装置手烧固定炉抽板液压顶升炉螺旋顶升炉往复炉链条

5、炉燃油炉燃烧装置机械雾化燃油炉转杯雾化燃油炉定杯雾化燃油炉蒸气雾化燃油炉空气雾化燃油炉燃气炉燃烧装置城市煤气燃气炉液化石油气燃气炉天然气燃气炉3按炉型结构分4热载体分类热载体无机热载体水及蒸汽熔盐液态金属有机热载体矿物油合成油合成芳烃有机硅醇醚13导热油锅炉工作原理对于电加热导热油炉，热量是由浸入导热油的电加热元件产生和传输的，以导热油为介质，利用循环泵，强制导热油进行液相循环，将热量传管式炉箱式炉园筒炉方箱炉立式炉卧式炉4递给用一个或多种用热设备，经用热设备卸载后，重新通过循环泵，回到加热器，再吸收热量，传递给用热设备，如此周而复始，实现热量的连续传递，使被加热物体温度升高，达到加热的工艺要

6、求。14应用范围广泛应用于石油、化工、制药、纺织印染、轻工、建材等工业领域。有机热载体炉的分类导热油锅炉根据介质不同可以分为电加热导热油炉、燃油（气）导热油炉、燃煤导热油炉等。燃油（气）导热油炉节约能耗，运行成本低；热利用率高，操作简单，具有明显的安全、高效、节能的效果；染料消耗低，烟气排放量少，无排污污染及热污染，加热系统比较安全。电加热导热油炉具有低压、高温、安全、高效节能的特点，结构合理，配套齐全，安装周期短，以电代煤，节省投资，环保无污染。燃煤导热油炉以煤为燃料，性能可靠，可以满足客户从较低温度直至很高温度的加热工艺的需求。15有机热载体炉性能及注意事项151特点1具有低压、高温、安全

7、、高效节能的特点。2具有完备的运行控制和安全监测装置，可以精密地控制工作温度。3结构合理、配套齐全、安装周期短，运行和维修方便，便于锅炉布置。4由于电加热有机热载体炉采用先进的防爆结构，可应用于工厂区防爆，防爆等级可达C级5有机热载体炉的工作压力比较低，锅内介质温度高，且大多数是易燃易爆物质，有些还有毒性，一旦在运行中发生泄露，即会引发火灾、爆炸造成人员伤亡。所以，对有机热载体炉的安全运行和管理，必须高度重视。在此，艺能锅炉告诉你锅炉运行时的准备工作和注意事项，安全生5产才是最重要的。152注意事项一、热载体炉内外部的检查和准备1、热载体炉内部残存水放尽、吹干，锅炉与集箱内无杂物，人孔、手孔等

8、所有门孔都密闭，使用密封填料符合热载体炉介质要求。2、安全附件和保护装置的检查（1）压力表存液弯管前的针型阀或截止阀处于全开状态。压力表精度、量程、表盘符合要求，元压力时指针回到零位。（2）液位计连接管阀门处于开启状态，放液管接通贮存罐。（3）安全阀、爆破片以及各种热工仪表装置安全、完好。（4）温度计及自动记录校验合格，超温和超压报警及自动保护装置已投入，电气控制各节点正常。（二）介质化验及冷态循环1、介质化验有机热载体炉使用的热载体质量是否合格，对热载体炉安全运行关系很大，所以首先应对使用的热载体取样化验确认（1）热载体最高使用温度是否与锅炉供热条件一致，热载体允许使用温度比锅炉出口温度至少

9、低3040度，否则热字体在使用中会很快分解变质，提前失效。（2）抽样化验。测定热载体的外观质量、闪点、粘度、酸值、残炭和水分，与热载体制造厂提供的质量证明书是否相符，同时为今后运行中介质质量编号的监测提供依据。2、装油化验合格的热载体，是用注油泵往锅炉内注油时，应检查炉体、用热设备，管道系统的排污阀、放油阀是否关好，以免热载体流失。同时将管道和炉体上的排气阀逐一打开排除空气，直至有油流出时关闭，当高位膨胀槽（膨胀器）液位计上出现油面时即停止注油，然后再启动循环油泵进行冷油循环。63、冷油循环冷油循环的目的是试验整个供热系统是否有滞阻现象，设备、管路、阀门等出有元渗漏、循环油泵的流量和扬程能否满

10、足生产要求。由于冷油粘度较高，故热载体炉进出口压差比较大，管路系统的流动阻力也较大，所以每台油泵要轮流启动、试车，使冷油在系统内循环68H。冷油循环中，要经常打开放弃阀门排放残存空气。观察并记录各点上的压力表、温度表、电流表等显示情况，激励油泵电流、进出口压力，油泵出口压力、热载体进出口压差等数据，并检查油泵是否运行平稳，轴承密封情况。4、冷油循环中，系统内一些金属脱落物，热载体中杂质及残渣、沉积物等随着冷油循环，在油泵前的过滤器中被截流。在冷油循环结束后，过滤器用拆卸，彻底清洗。第二章供热系统21热载体211几种热裁体性能比较名称使用温度传热系数工作温度价格毒性材料要求使用限制水100300

11、很高很高低无无不宜高于250联苯300才使用导热油380才用也不高于5507汞05MGKOH/GB粘度15和新油比。C闪点20和新油比。8D残碳15。其中有一项符合,应判定导热油失效215导热油取样1时间新油使用一般为六个月以后,分析一次,以后每隔一年一次2取样注意事项A取样器具要干净B取样数量要充分C样品要编号D运行时取样要安全3导热油失效的处理方法A系统内更换新油B收回利用,送油厂处理再用216如何延长导热的使用寿命A使用的导热油质要好,热稳定性要好B必须保证油在系统中处于湍流状态C加热设备进出口油温要合适,温差要保证D严格控制出口油温。E严禁超温加热F停电时做好防护措施。G防止高温状态下

12、的导热油与空气接触。H不要混用不同牌号的导热油922供热系统原理23有机热栽体炉供热工艺流程图放空阀辅助排气管高位槽辅助排气阀旁通阀溢油管放油阀油气分离器注油管排汽管循环泵加热炉注油泵低位槽冷油置换管1024供热系统泵循环电控图本系统中循环泵采用的是WRY12510025075W型号的循环泵，采用星三角启动，11通过控制电路的启动停止、自动手动、循环泵的循环以及循环泵的报警。齿轮注油泵电控1225常规用热设备供热流程多回路循环供热流程图膨胀槽机台循环泵机台温度控制阀压力控制阀加热炉循环阀阀门25燃烧系统251燃烧系统的组成1、上煤机、2煤斗、3炉排、4出渣机、5热风道、6鼓风机、7空气预热器、

13、8烟道、9除尘器、10引风机。加热炉用热设备用热设备13引风机电控图14刮板除渣机15第三章监控系统1电气柜柜体要求电气柜要求采用4只仿威图PS柜，柜体颜色RAL7035前单右开门，柜体为4只并联柜体，一副侧板，带并柜件，元件板颜色为橙色。柜体底部配套雷普出线套管，两侧配有换气风扇。1加热炉系统检测与报警序号名称系统显示第一系统报警第一系统报警控制动作第一系统报警显示第二系统报警第二系统报警控制动作第二系统报警显示备注1炉膛温度触摸屏显示高高限停机声光高限启动砂光粉条件声光1300度2进口油温度触摸屏显示3出口油温度触摸屏显示高高限停机声光高限停机声光400度/设定温度4烟气温度触摸屏显示5热

14、风温度触摸屏显示6导热油炉进出口压差触摸屏显示低限停机声光7炉膛负压炉膛负压表168膨胀槽液位指示灯显示低限停机声光表331（1）循环泵异常情况（A）当循环泵的电流比正常值低，说明循环泵效率下降，流量下降，可能是供热管线积垢堵塞，应予清洗。（B循环泵压不变，电流升高而流量下降，则是热传导液变质，粘度增加，应及时更换或再生。如因新加热传导液含水或分解的气体在系统内未排除,则应立即打开放空阀排出气体。（C循环泵电流减小，出口泵压回零，说明泵空转不供油。可能是油汽化，查明汽化原因采取措施；如过滤器堵塞使循环泵抽空应立即开旁通清洗过滤器；如因新增加热传导液含水或水分解的气体在系统内未排除，则应立即打开

15、放空阀排气。液相热载体炉出口温度低，供热量不足，而排烟温度超过300，则主要是积灰问题，应及时吹灰。如排烟温度低，则主要是燃烧问题，主要是引风不足。炉子虽然正压，但鼓风量开不大，炉膛温度低，燃烧强度不够。应着重检查炉后部出渣机水封、除尘器出灰口等处是否封闭好，有无冷风大量漏入。17进出口油温、炉膛温度3）过滤器前后压差增加，泵入口压力下降时，可能是滤网阻塞，应开通旁路，将过滤器拆卸清洗。18进口压力、出口压力19（4）链条炉排的常见故障及处理（A炉排停止转动，可能是链条太松，与链轮啮合不好，或链轮磨损严重，与链条连接不良；将两侧调整螺丝重新调整，将炉排拉紧，如仍不能正常，则需调换链轮。（B炉排

16、卡住。原因常是炉排片折断或销子脱落后炉排片松动；煤中有金属夹杂物将炉排卡住；炉排片拱起；挡渣器（老鹰铁）尖端下沉，将炉排卡住。处理方法用板手倒转炉排清除杂物、更换断裂炉排片后再启动，如启动后再卡住，则停止转动后详细检查原因再解决。炉排动作状态显示炉排动作状态显示20第四章结构与技术要求有机热载体炉的强度应按照水管锅炉受压元件强度计算标准、锅壳式锅炉受压元件强度计算标准进行计算，其设计计算压力应为工作压力加03MPA，且不低于059MPA。11受压元件焊接与探伤应符合下列要求（1）管子与锅筒、集箱、管道应采用焊接连接；（2）锅筒筒体的纵缝、环缝和封头拼接必须采用埋弧自动焊，当受工装限制时锅筒最后

17、一道环缝的内侧允许采用手工电弧焊；（3）有机热载体炉的受热面管的对接焊缝应采用气体保护焊；（4）锅筒的纵环焊缝、封头的拼接缝应进行100的射线探伤或100超声波探伤加至少25的射线探伤；受热面管的对接焊缝应进行射线探伤抽查，其数量为辐射段不低于接头数的10，对流段不低于5。抽查不合格时，应以双倍数量进行复查；（5）批量生产的气相炉的锅筒每10台做一块不足10台也做一块纵缝焊接检查试板；液相炉的锅筒及管子、管道对接接头可免做焊接检查试板。12有机热载体护的焊接工艺评定按蒸汽锅炉安全技术监察规程的规定执行。（1）受压元件必须采用法兰连接时，应采用公称压力PN不小于16MPA的榫槽式法兰或平焊钢法兰

18、，其垫片应采用金属网缠绕石墨垫片或膨胀石墨复合垫片。（2）有机热载体护的受压元件以及管道附件不得采用铸铁或有色金属制造。（3）为了防止液相炉中有机热载体过热分解与积碳，必须保证受热面管中有机热载体的流速，辐射受热面不低于2M/S，对流受热面不低于15M/S。对于卧式外燃液相炉的锅筒，应采取可靠措施，以防止锅筒过热和有机热载体过早老化。21（4）带锅筒的气相炉宜采用水管式锅炉结构，其下降管截面之和与上升管截面之和的比值、引出管截面之和的比值均不低于40，否则应进行流体动力计算。（5）有机热载体的供货单位应提供有机热载体可靠的物理数据和化学性能资料，如最高使用温度、黏度、闪点、残碳、酸值等。（6）

19、有机热载体炉设计和运行时，有机热载体炉出口处有机热载体的温度不得超过有机热载体最高使用温度。（7）有机热载体炉及回流管线结构应保证有机热载体自由流动以及有利于有机热载体从锅炉中排出。（8）在锅筒和管网最低处应装设排污装置，排污管应接到安全地点。（9）整装出厂的有机热载体炉，在制造厂应按15倍工作压力进行水压试验。对于气相炉还应按工作压力或系统循环压力进行气密性试验，以检查有机热载体炉非焊接部位如法兰连接处、人孔、手孔、检查孔等部位密封情况。水压试验后应将水分排净，气密试验以氮气为宜。22结论通过这次毕业设计是我学到了不少以前没学过的东西，也使我在机械设计方面得到了锻炼。接到毕业设计课题后，感觉

20、有些迷茫不知从哪里着手,通过上网查些有关设计的资料和老师的帮助，对自己所设计的有机热载体炉结构和原理有了些了解，也想到了些设计思路开始了有机热载体炉的设计，虽然在设计过程遇到了一些困难，不过在老师的帮助下和自己查得的有关资料都一一解决了。从中也使自己的知识得到了丰富，同时也对以后的工作有很大的帮助，我从中受益匪浅。23致谢经过长时间的设计，在老师和同学的帮助下，终于将有机热载体炉的设计基本完成。在设计过程中，是我学到了很多东西。首先，对知识有了综合系统的整理，通过这次设计不但把大学所学的知识复习了一遍，更重要的是把所学的知识系统化，把课本上的知识运用于实践。这对今后的工作和学习都将起到巨大的影

21、响。其次，通过这次设计也是对学习方法的一个补充，懂得如何以最快速度去学习知识。其三，通过这次毕业让我学会了如何查找有用资料，如何去检索信息。在设计过程中，老师的谆谆教诲和同学的人心帮助给我留下了深刻印象，在设计过程中认真负责，那么的不厌其烦，是我深受感动。同学的热心帮助是我认识到同学友情的珍贵，更是加深了同学之间的相互了解。懂得了什么叫真正的团队精神。通过这次毕业设计，使我学到了很多东西，也是大学中最值得回忆的一个教学过程之一，这次毕业设计必然会给我们留下巨大的影响，这将使我们终身受益。24参考文献1中国机械设计大典第5卷，机械控制系统设计/中国机械工程学会，中国机械设计大典编委会南昌江西科学技术出版社，200212成大先机械设计手册单行本，液压传动。北京化学工业出版社，200413王积伟液压传动2版北京机械工业出版社，200612普通高等教育“十一五”规划教材。4机械设计手册3版第4卷/机械设计手册编委会编著北京机械工业出版社，200485杨培元、朱福元液压系统设计简明手册北京机械工业出版社，199510