太阳能光热及真空超导加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术是一种太阳能光热及真空超导加热装置，属于流体加热及超导介质热交换领域。供热系统由热流体介质管线、回流管线和高温循环泵组成。热交换器由壳体、受热流体盘管和热流体介质组成。加热炉由炉壳、受热流体盘管、火筒、烟气管、燃烧室、烟道、烟囱和超导介质组成。晴朗天气，由太阳能集热系统将热流体介质加热，并通过管线将热流体介质输送到热交换器，对其盘管中的受热流体加热，达到要求的温度。阴雨天气，利用真空超导加热炉对炉腔中的超导介质液加热汽化，由高温气态超导介质对炉内盘管中的受热流体加热，达到要求的温度。用于油气集输系统，节省大量油气燃料，热效率高达95％，节省钢材35％，不加水，不冻结，运行安全可靠。

Solar energy light heat and vacuum superconducting heating device

The invention relates to a solar energy light heat and vacuum superconducting heating device, which belongs to the field of fluid heating and superconducting medium heat exchange. The heating system consists of a hot fluid medium, a return line, and a high temperature circulating pump. The heat exchanger is composed of a shell, a heating fluid coil and a heat fluid medium. The heating furnace comprises a furnace casing, heating coil, heating pipe, flue gas flow, combustion chamber, chimney flue, and superconducting medium composition. In clear weather, the heat medium is heated by a solar heat collecting system, and the hot fluid medium is transported to the heat exchanger through the pipeline to heat the heating fluid in the coil to achieve the required temperature. The rainy weather, the superconducting medium heating furnace vaporization cavity using a vacuum superconductive heating furnace, a high temperature gaseous medium on the superconducting heating fluid heating furnace in the inner tube, to reach the required temperature. For oil and gas gathering and transportation system, a large number of oil and gas fuel is saved, the heat efficiency is as high as 95%, the steel is saved by 35%, without adding water, without freezing, and the operation is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到太阳光热的利用，属于太阳能流体加热系统，也涉及到真空超导介 质热交换系统。具体而言是一种太阳能光热及真空超导加热装置。
技术介绍
多年来，国内油气田普遍采用“水套炉”作为油气集输系统的加热保温设备。这种 水套炉利用天然气或原油作燃料，将水加热，再以热水为传热介质，将热量传递给流动状态 的原油、天然气或油水混合液，使其达到并保持集输流程要求的温度。此类加热炉的主要 缺点是每年要消耗大量宝贵的天然气或原油，运行成本高；热效率较低，约60%左右；钢 材用量较大，制造成本较高；带压运行并且要经常加水，一旦熄火易冻结，无人值守事故较 多；燃烧油气，污染环景。经检索，对水套炉改进的专利文献已有多篇，例如“二合一加热 炉”(200620024347. 0)，仍未从根本上克服上述缺点。近几年出现了超导液加热炉，例如“卧 式超导液原油加热炉” O00620080559. 0)，虽然热效率有所提高，但是仍要消耗大量的油气 燃料。也有利用太阳能加热，并采用真空超导散热的装置，例如“真空超导与太阳能集热组 合采热装置” O00820023106. 3)，虽然既节省然料，又热效率较高，但是都不能用于油田的 油气集输系统。
技术实现思路
鉴于上述已有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的目的就在于开拓创新，研制、 提供一种太阳能光热及真空超导加热装置。用太阳能代替油气燃料，进一步提高热效率，降 低制造成本，更有利于安全运行和环保。上述目的是由下述技术方案实现的太阳能光热及真空超导加热装置，包括太阳能集热系统、供热系统、热交换器和真 空超导加热炉。其中的太阳能集热系统主要由集热管、聚光镜和导热管组成。其特征是供 热系统由热流体介质管线、回流管线和高温循环泵组成。热交换器由壳体、受热流体盘管、 盘管支撑板和热流体介质组成。真空超导加热炉由炉壳、受热流体盘管、盘管支撑板、火筒、 烟气管、燃烧室、烟道、烟囱和超导介质组成。太阳能集热系统的热流体介质出口，通过热流 体介质管线与热交换器的热流体介质入口连接。太阳能集热系统的热流体介质入口，通过 回流管线与热交换器的热流体介质出口连接。高温循环泵串连在回流管线中。热交换器的 受热流体出口与真空超导加热炉的受热流体入口，通过受热流体管线连接。上述太阳能光热及真空超导加热装置，其热交换器的壳体为卧式圆筒形状，其外 表面有绝热保温层。其受热流体盘管利用盘管支撑板安装在壳体内壁上。受热流体盘管的 进、出口接管从壳体右端伸出。壳体右端上部具有热流体介质进口接管，壳体左端下部具有 热流体介质出口接管。壳体外面上顶部具有加入热流体介质接管、压力表接管和温度传感 器接管。壳体外面底部具有排液接管和支座。上述太阳能光热及真空超导加热装置，其热交换器的受热流体盘管的支撑板为正方形或其它多边形，均布若干安装盘管的圆孔及过流孔。上述太阳能光热及真空超导加热装置，其太阳能集热系统选用WZJZ-G集热管系 列产品或其它类似产品。上述太阳能光热及真空超导加热装置，其热流体介质选用导热油、复合化学超导 介质、热蒸汽或其它传热介质。上述太阳能光热及真空超导加热装置，其真空超导加热炉的炉壳为卧式圆筒形 状，其外表面有绝热保温层。受热流体盘管利用盘管支撑板安装在炉壳内腔上半部。火筒 安装在炉壳内腔下半部。烟气管右端与火筒右端连通，烟气管左端与烟道弯头连通。燃烧 室在炉壳左端，燃烧室里端与火筒左端连通，外端与燃烧器连通。受热流体盘管的进、出口 接管从炉壳右端伸出。炉壳内腔下半部充满复合化学超导介质液。炉壳外面上顶部具有加 入超导介质接管、压力表接管和温度传感器接管。炉壳外面底部具有排液接管和支座。上述太阳能光热及真空超导加热装置，其真空超导加热炉的受热流体盘管的支撑 板为半圆形状，均布若干安装盘管的圆孔，盘管支撑板置于几个支撑块上，支撑块固定在炉 壳内壁上。按照上述技术方案制造成的太阳能光热及真空超导加热装置，主要优点是1.除了少数阴雨天气外，大部分时间利用取之不尽的太阳能作为加热能源，可节 省宝贵的天然气或原油资源。常年累计，其节能效益非常显著。2.由于采用先进的载热流体介质、传热超导介质和相变换热技术，热流体介质温 度可达400-50(TC，其热效率可达95%，比水套炉大大提高。3.由于热交换器和加热炉结构设计更合理，比水套炉节省钢材35%左右，体积变 小，重量减轻，制造成本进一步降低，运输和安装更方便。4.运行时，热交换器内腔处于高温低压状态，加热炉内腔压力低于炉外大气压力， 无爆炸、爆膛之忧。一旦熄火，也无冻结事故之患。5.太阳能是众所周知最洁净的能源，不但节能，而且避免燃烧油气污染环景。该装置不但用于油田的油气集输系统，也可以用于取暖、洗浴等。附图说明附图1是本专利技术的设备组成及平面布局示意图。附图2是图1中热交换器5的整体结构剖开侧面示意图。附图3是图2的A-A断面示意图。附图4是图2的B向示意图。附图5是图1中加热炉11的整体结构剖开侧面示意图。附图6是图5的C-C断面示意图。具体实施例方式结合附图说明一个实施例附图中，1是太阳能集热系统，2是热流体介质管线，3是回流管线，4是高温循环 泵，5是热交换器，6是热流体介质进口接管，7是热流体介质回流接管，8是加入热流体介质 接管，9是压力表接管，10是温度传感器接管，11是真空超导加热炉，12是燃烧室，13是烟囱，14是加入超导介质液接管，15是压力表接管，16是温度传感器接管，17是热交换器的受 热流体进口接管，18是受热流体管线，19是加热炉的受热流体出口接管，20是热交换器的 受热流体出口接管，21是加热炉的受热流体进口接管，22是热交换器的受热流体盘管，23 是盘管支撑板，24是热交换器的排液接管，25是热交换器的支座，沈是烟道大弯头，27是烟 道小弯头，28是小烟气管，29是大烟气管，30是火筒，31是竖烟道，32是横烟道，33是加热 炉的受热流体盘管，34是盘管弯头，35是盘管支撑板，36是加热炉的排液接管，37是加热炉 的支座，38是支撑块。E是过流孔。由图1、2、5所示，太阳能光热及真空超导加热装置，包括太阳能集热系统1、供热 系统、热交换器5和真空超导加热炉11。其中的太阳能集热系统1主要由集热管、聚光镜和 导热管组成。其特征是供热系统由热流体介质管线2、回流管线3和高温循环泵4组成。热 交换器5由壳体、受热流体盘管22、盘管支撑板23和热流体介质组成。真空超导加热炉11 由炉壳、受热流体盘管33、盘管支撑板35、火筒30、烟气管观，四、燃烧室12、烟道31，32、烟 囱13和超导介质组成。太阳能集热系统1的热流体介质出口，通过热流体介质管线2与热 交换器5的热流体介质入口 6连接。太阳能集热系统1的热流体介质入口，通过回流管线3 与热交换器5的热流体介质出口 7连接。高温循环泵4串连在回流管线3中。热交换器5 的受热流体出口 20与真空超导加热炉11的受热流体入口 21，通过受热流体管线18连接。由图1、2所示，热交换器5的壳体为卧式圆筒形状，其外表面有绝热保温层。其受 热流体盘管22利用盘管支撑板23安装在壳体内壁上。受热流体盘管22的进、出口接管 17、20从壳体右端伸出。壳体右端上部具有热流体介质进口接管6，壳体左端下部具有热本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能光热及真空超导加热装置，包括太阳能集热系统（１）、供热系统、热交换器（５）和真空超导加热炉（１１），其中的太阳能集热系统１主要由集热管、聚光镜和导热管组成，其特征是供热系统由热流体介质管线（２）、回流管线（３）和高温循环泵（４）组成，热交换器（５）由壳体、受热流体盘管（２２）、盘管支撑板（２３）和热流体介质组成，真空超导加热炉（１１）由炉壳、受热流体盘管（３３）、盘管支撑板（３５）、火筒（３０）、烟气管（２８，２９）、燃烧室（１２）、烟道（３１，３２）、烟囱（１３）和超导介质组成，太阳能集热系统１的热流体介质出口，通过热流体介质管线（２）与热交换器（５）的热流体介质入口（６）连接，太阳能集热系统（１）的热流体介质入口，通过回流管线（３）与热交换器（５）的热流体介质出口（７）连接，高温循环泵（４）串连在回流管线（３）中，热交换器（５）的受热流体出口（２０）与真空超导加热炉（１１）的受热流体入口（２１），通过受热流体管线（１８）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠林，苏叶亭，龚国琳，翟晓晨，
申请(专利权)人：刘忠林，苏叶亭，
类型：发明
国别省市：37