通用高效加熱排管的制作及優點

摘 要： 變壓法干燥設備和煤油氣相干燥設備的方形真空干燥罐，真空干燥罐的體積也很龐大（80～400m3），單方面靠真空是不法完全達到變壓器器芯的線圈水份蒸發使其干燥，要讓線圈更快、更好的蒸發水份達到所需的結果，就要線圈增溫，而達到線圈增溫的方法就是讓真空干燥罐內的溫度均勻上升，必須在罐內側或罐外側，安裝密集的排管。由于處于真空環境中，真空干燥罐主要以輻射傳熱的形式加熱工件。加熱排管的樣式又是多種多樣，又各自有自已的特點，互不通用，所以本文就對加熱排管互用的改制進行簡單的介紹及注意事項。

關鍵詞： 高效加熱；通用；改制；解決

引言

由于干燥罐內為真空環境，因此對干燥罐內的工件主要以輻射傳熱形式進行加熱。真空干燥罐主要熱源來自高效排管，高效加熱排管的熱源根據用戶方提供的條件，有蒸汽、導熱油等，不同熱源高效加熱排管的進、出口方位也是有所不同的。蒸汽高效加熱排管的蒸汽進口在上方，冷凝水出口在下方，蒸汽高效加熱排管為并聯方式布置，這樣便于高效加熱排管冷熱交替后所產生的的冷凝水排出換熱管外；導熱油高效加熱的進油口在下方，回油口在上方，導熱油高效加熱排管分組型式為串聯方式布置，便于加熱均勻充分。更重要的是排管內部形式也不同，通常這兩種加熱排管是不能互換的，蒸汽高效加熱排管的形式是進、出主管路之間分布著若干個散熱管組，這樣加熱比較均勻，然而，導熱油高效加熱排管多為蛇形排管，它的弊病是進油口溫度比出油口溫度高很多，且很難把殘留空氣排凈，因為空氣的密度比油的密度輕，易存于上層排管的轉彎處，占有一定的空間從而阻礙導熱油在排管內的順暢流動和熱交換。這些就是導熱油高效加熱排管在真空干燥罐中很難被均勻加熱的因素之一。另外，這兩種排管由于形式的不同，加工工藝不同，所以就不能統一加工，沒有互換性，這樣就造成了加工的不便，而每個使用單位所采用的熱源并不相同，而且每個使用單位在每個時期使用的熱源也會發生變化，在使用單位需要根據自身變化改變熱源時，目前只能是整體更換，因此造成了極大的浪費，而且也給使用單位帶來沉重的經濟負擔，并且該施工過程由于大拆大換時間也較長，影響工作效率，不利于產品的升級換代。

如何提高散熱排管的互換性，節約資源和提高使用靈活性，這已經成為業界急需解決的問題。針對現有技術中存在的問題，本高效加熱排管的改制為提供一種能夠配合不同熱源使用、從而方便用戶根據需要變更熱源的通用高效加熱排管。

1.通用高效加熱排管所要解決的技術問題

通用高效加熱管是將適用導熱油、蒸汽通用的高效加熱排管，就能完全能避免導熱油排管出現的那些工藝上不能解決問題，實現蒸汽加熱排管與導熱油加熱排管通用，這樣在加工制造上也保持統一，用戶更換熱源時十分方便，對生產影響很小，利于產品的升級換代。

在保證大型干燥罐加熱均勻的前提下，實現同一結構高效加熱排管適用不同加熱介質，加工制造工藝統一，熱源也能更充分、完全利用；簡化零件結構，降低加工成本；保證可靠性能的前提下，降低資源、時間、人力成本，且在熱源改變的情況下，無需做太大的改變即可使用通過改變加熱介質的進入方式，調整介質在排管內的流動狀態，提高了排管的加熱效率。

2.高效加熱排管的改制的方法及過程

一種簡單、可靠的大型干燥罐導熱油、蒸汽的通用高效加熱排管。該通用高效加熱排管由原蒸汽加熱排管形式為基礎，增加特制導流板組成。制作時先將導流板下料，外形尺寸略小于加熱排管中散熱管的內徑尺寸，導流板上加工有傾斜或螺旋設置的通孔，傾斜角度可設置為45度，當然其傾斜角度并不限于45度，在30-60度之間根據需要確定。例如，可設置通孔的數量為2個，且2個通孔相對導流板的中心對稱設置，孔間距為20毫米，以在使用導熱油作為熱源時形成雙頭螺旋形的油路。兩通孔呈弧形設置，且兩通孔的弧形中心線在同一圓環面上。兩通孔的直徑為6-10毫米，最佳為8毫米，導流板厚度為5-8毫米，最佳為6毫米。上述通孔的數量也可根據實際需要設置為3個或更多，以更好地滿足散熱需求。

該導流板與蒸汽高效加熱排的每根散熱管組焊（導流板位置是放在導熱油加熱排管的進油口端，也是蒸汽加熱排管的出汽端）。整片組焊好后，再試壓1 MPa壓縮空氣，肥皂水檢查焊縫氣密性，確認氣密性合格后，即可將加熱排管與干燥罐組裝。至此，干燥罐的加熱排管加工就結束了。

3.本改制所具有的優點和有益效果，

采用以上方案的好處：降低資源浪費、節約時間、人力成本、完善工藝?，F有的導熱油加熱排管加熱不均勻，工藝難控制，熱能不能完全利用。這種導熱油、蒸汽的通用高效加熱排管加熱均勻（因為一條主油管上分布多個散熱管組），加熱均勻工藝就容易控制，在蒸汽高效加熱排管的基礎上在散熱管底部設置導流板，導流板上設置傾斜或螺旋的通孔。

本通用高效加熱排管在使用蒸汽熱源時，導流板可降低蒸汽的流動速度，加長熱蒸汽在排管中的時間，以提高散熱性能，而且并不妨礙冷凝水的形成和流動；

本通用高效加熱排管在使用導熱油作為熱源時，提高導熱油的傳導壓力，而且可導引導熱油以螺旋方式在散熱管內流動，這樣導熱油與散熱管接處面增加，所以更能增加熱交換量，提高其散熱性能，達到散熱要求，這樣熱能源就能完全利用。

因此通過上面所述，通用高效加熱排管不但可以在蒸汽作為熱源時使用，而且可以在導熱油作為熱源時使用，因此具有通用性，方便用戶根據實際需要選擇合適的熱源，節約了資源，提高了效率，另外本高效加熱排管僅通過設置導流板即可實現上述功能，簡單方便，成本低廉，非常實用。

4具體實施方式。

下面通過具體實施方式對本通用高效加熱排管作進一步詳細的描述。

本通用高效加熱排管應用于真空干燥罐，真空干燥罐內的工作溫度115～135℃，是從常溫狀態下加熱到這個溫度范圍，在這期間要使真空干燥罐內的溫度均勻上升，在加熱過程中高效加熱排管內部一直有高壓高溫的導熱油在流動（使用導熱油作為熱源，油壓在0.3MPa以上），精心設計的導流板會讓導熱油在通用高效加熱排管里螺旋式運動，這樣能讓導熱油更充分的將熱量傳給散熱管，再熱輻射到干燥罐內部。這種獨特的改制方式極大的提高了加熱效率。本通用高效加熱排管既可以直接制作形成，也可以通過對現有的設備進行改造完成，適應面廣，可產生巨大的經濟效益。在對現有的蒸汽熱源的高效加熱排管進行改造時，僅需切開蒸汽高效加熱排管底部，將導流板焊入其中，再將高效加熱排管焊好即可。

本通用高效加熱排管與以往技術相比，本通用高效加熱排管采用并聯設置散熱器組件的結構，適用于蒸汽熱源的使用，而且在散熱管底部設置導流板，導流板上設置傾斜或螺旋的通孔，從而在使用導熱油作為熱源時，提高導熱油的傳導壓力，而且可導引導熱油以螺旋方式在散熱管內流動，因此具有通用性，方便用戶根據實際需要選擇合適的熱源，節約了資源，提高了效率，另外本實用新型僅通過設置導流板即可實現上述功能，本通用高效加熱排管結構簡單，采用最常規的材料和常規的加工手段，制作安裝簡便，加熱效果好，節省材料，非常實用，杜絕了浪費。

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第一作者：彭軍桿，中山凱旋真空科技股份有限公司，機械工程師，研究方向：真空干燥、真空注油、強度計算等。