太阳能光热及真空超导加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及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。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本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流体介质出口接管7。壳体外面上顶部具有加入热流体介质接管8、压力表接管9和温度传感本文档来自技高网...

【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：实用新型
国别省市：37