一种流化床缠绕式电磁感应加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种流化床缠绕式电磁感应加热系统，包括：流化床反应器、电磁感应线圈、温度传感器、电磁加热控制器、控制台；电磁感应线圈缠绕在流化床反应器上，温度传感器设置在流化床反应器上，电磁感应线圈与电磁加热控制器电连接，电磁加热控制器、温度传感器分别与控制台电连接。本系统利用流化床反应器为导磁材料的特点，使用电磁加热的方式给流化床反应器加热，升温速度快、反应器内温度均匀且易控的优异特点，使用寿命长，能够大幅提高生产效率，且由于电磁线圈本身不发热，加热系统不存在超过反应温度的部件，因此更加适用于遇高温易分解物料的合成反应系统。

A Fluidized Bed Winding Electromagnetic Induction Heating System

【技术实现步骤摘要】
一种流化床缠绕式电磁感应加热系统
本技术涉及流化床领域，具体涉及一种流化床缠绕式电磁感应加热系统。
技术介绍
流化床技术引入高温气相法合成反应温度与分解温度接近的易分解材料时，不仅需要严格控制反应器内温度，应严格控制外加热装置元器件的温度，避免设备主体在发生泄漏时，易分解物料遇高温急速分解的问题。从技术安全性考虑，需要稳定且可控的热源；从生产效率考虑，需要可以快速升温的加热方式。传统流化床外加热方式采用电阻炉，一是床内温度不均匀，二是达到工艺所需温度时电阻丝一般要比反应温度高50~200℃，一旦床体发生由于不可控原因发生泄露时，易分解材料接触高温电阻丝或炉内元件时易造成剧烈分解，严重时发生生产事故。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种流化床缠绕式电磁感应加热系统。本技术的技术方案是：一种流化床缠绕式电磁感应加热系统，包括：流化床反应器、电磁感应线圈、温度传感器、电磁加热控制器、控制台；电磁感应线圈缠绕在流化床反应器上，温度传感器设置在流化床反应器上，电磁感应线圈与电磁加热控制器电连接，电磁加热控制器、温度传感器分别与控制台电连接。进一步地，流化床反应器为碳钢、不锈钢或蒙乃尔合金材质的流化床反应器。进一步地，电磁感应线圈均匀或部分均匀地缠绕在流化床反应器上。进一步地，电磁感应线圈外侧设置有电磁屏蔽层。进一步地，温度传感器包括多个温度传感器。进一步地，多个温度传感器均匀设置在流化床反应器上。进一步地，还包括显示屏和报警器，显示屏、报警器分别与控制台电连接。进一步地，报警器与控制器之间还设置有报警开关电路；所述报警开关电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、二极管D1、NMOS管Q1、PNP型三极管Q2；控制台的输出端连接电阻R1一端，电阻R1另一端一路经电阻R2接NMOS管Q1的栅极、另一端经电容C1接地；NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极经串联的电阻R3、电阻R4连接PNP型三极管Q2的基极，PNP型三极管Q2的发射极连接供电电压，PNP型三极管Q2的集电极经报警器接地；电容C2一端连接PNP型三极管Q2的发射极、另一端连接电阻R3、电阻R4之间的节点。进一步地，流化床反应器外侧设置有保温材料层。进一步地，保温材料层外侧设置有固定层。本技术提供的流化床缠绕式电磁感应加热系统，利用流化床反应器为导磁材料的特点，使用电磁加热的方式给流化床反应器加热，升温速度快、反应器内温度均匀且易控的优异特点，使用寿命长，能够大幅提高生产效率，且由于电磁线圈本身不发热，加热系统不存在超过反应温度的部件，因此更加适用于遇高温易分解物料的合成反应系统。附图说明图1是本技术具体实施例结构示意图。图2是本技术具体实施例报警开关电路示意图。图中，1-流化床反应器，2-保温材料层，3-固定层，4-电磁屏蔽层，5-电磁感应线圈，6-电磁加热控制器，7-控制台，8-温度传感器，9-显示屏，10-报警器。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本技术进行详细阐述，以下实施例是对本技术的解释，而本技术并不局限于以下实施方式。如图1所示，本实施例提供的流化床缠绕式电磁感应加热系统，包括：流化床反应器1、电磁感应线圈5、温度传感器8、电磁加热控制器6、控制台7。电磁加热控制器6引出电磁感应线圈5，电磁感应线圈5缠绕在流化床反应器1上，电磁感应线圈5可根据工艺温度的控制需要按一定疏密程度均匀或部分均匀地缠绕在流化床反应器1上。流化床反应器1上设置温度监测点，使用温度传感器8检测流化床反应器1的温度，并传输至控制台7。可根据工艺需要，设置多个温度监测点，多个温度监测点均匀设置在流化床反应器1上。电磁加热控制器6、温度传感器8分别与控制台7电连接，控制台7根据温度传感器8反馈的温度以及所设定温度，通过电磁加热控制器6控制电磁感应线圈5的电流，进而实现对流化床反应器1温度的精确控制。控制台7为PLC或DCS控制台。流化床反应器1的材质可以是碳钢、不锈钢或蒙乃尔合金材质，可以是其中的一种，也可以是至少两种的组合。相应地，可根据需要选择合适厂家的电磁加热控制器6。作为优选，电磁感应线圈5外侧设置电磁屏蔽层4，电磁屏蔽层4使用铜、铝、钢等屏蔽体，以减小对外的电磁干扰同时起到保护线圈的作用。另外，流化床反应器1外侧还设置有保温材料层2，保温材料层2外侧设置加固层，以起到保温作用，防止散热，以更快地得到所需温度。需要说明的是，相应地电磁感应线圈5缠绕在加固层外侧。保温材料层2为岩棉、复合硅酸盐或膨胀珍珠岩保温材料层，固定层3为玻璃丝布或玻璃纤维布固定层。本实施例在现场设置有显示屏9和报警器10，显示屏9、报警器10分别与控制台7电连接。显示屏9可显示温度传感器8所检测流化床反应器1的实时温度，当流化床反应器1的温度过高或温度分布温差过大时，可通过报警器10报警。报警器10可以是声光报警器。报警器10与控制器7之间还设置有报警开关电路，用于控制报警器10的报警状态。报警开关电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、二极管D1、NMOS管Q1、PNP型三极管Q2。控制台7的输出端连接电阻R1一端，电阻R1另一端一路经电阻R2接NMOS管Q1的栅极、另一端经电容C1接地；NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极经串联的电阻R3、电阻R4连接PNP型三极管Q2的基极，PNP型三极管Q2的发射极连接供电电压，PNP型三极管Q2的集电极经报警器10接地；电容C2一端连接PNP型三极管Q2的发射极、另一端连接电阻R3、电阻R4之间的节点。当控制台7通过温度传感器8检测到流化床反应器1温度异常时，输出高电平通过电阻R1给电容C1充电，电容C1充电电压提升到NOMOS管Q1的开启电压VGS(TH)时，NMOS管Q1导通，NMOS管Q1的漏极输出低电平，使PNP型三极管Q2导通，报警器10报警，同时向电容C2充电。当温度异常消失后，电容通过PNP型三极管Q1、电阻R4放电，PNP型三极管Q1继续导通，可延长报警时间，提醒工作人员注意。因本电路在电容C1充电电压升至一定程度时再报警，可起到延时报警的作用，防止温度的瞬间不稳而误报警，增加工作负担。为进一步说明本系统方案，以下列举三个具体实现方式。方式一：流化床反应器1为碳钢流化床反应器，壁厚为12mm，加热段长度8m，加热至600℃并维持温度恒定。使用岩棉等保温材料紧贴器壁敷设保温材料层2，厚度在1~10cm，使用玻璃丝布缠绕一层作为固定层3将其固定在流化床反应器1上。选用4组均为10Kw的电磁感应线圈5，每组电磁感应线圈5长度80~150m，均匀缠绕在总长8m的流化床反应器1上。流化床反应器1上均匀设置3个温度监测点，温度监测点处安装温度传感器8。电磁感应线圈5与电磁加热控制器6电连接，电磁加热控制器6、温度传感器8分别与控制台7电连接，控制台7根据温度传感器8的反馈温度，控制升温速度并升至最终温度。方式二：流化床反应器1为蒙乃尔合金流化床反应器，壁厚为5mm，加热段长度8m，加热至400℃并维持温度恒定。使用岩棉等保温材料紧贴器壁敷设保温材料层2，厚度在1~10cm，使用玻璃丝布缠绕一层作为固定层3将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，包括：流化床反应器、电磁感应线圈、温度传感器、电磁加热控制器、控制台；电磁感应线圈缠绕在流化床反应器上，温度传感器设置在流化床反应器上，电磁感应线圈与电磁加热控制器电连接，电磁加热控制器、温度传感器分别与控制台电连接。

【技术特征摘要】
1.一种流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，包括：流化床反应器、电磁感应线圈、温度传感器、电磁加热控制器、控制台；电磁感应线圈缠绕在流化床反应器上，温度传感器设置在流化床反应器上，电磁感应线圈与电磁加热控制器电连接，电磁加热控制器、温度传感器分别与控制台电连接。2.根据权利要求1所述的流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，流化床反应器为碳钢、不锈钢或蒙乃尔合金材质的流化床反应器。3.根据权利要求1或2所述的流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，电磁感应线圈均匀或部分均匀地缠绕在流化床反应器上。4.根据权利要求1或2所述的流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，电磁感应线圈外侧设置有电磁屏蔽层。5.根据权利要求1或2所述的流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，温度传感器包括多个温度传感器。6.根据权利要求4所述的流化床缠绕式电磁感应加热系统，其特征在于，多个温度传感器均匀设置在流化床反应器上。7.根据权利要求6所述的流化床缠绕式电磁感应加热系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方治文，高秀磊，张广志，孙艳东，陈少云，
申请(专利权)人：山东重山光电材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37