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苏州华陆仪器仪表有限公司
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HLLUGBGW导热油流量计，HLLUGBGW高温导热油流量计可在-40℃～+350℃的工作温度范围内工作，热用户分散在两个或两个车间以上时, 需在各车间的导热油进液总管上设置流量计, 通常采用孔板流量计或者涡街流量计，导热油电加热器出口总管及进口总管间,，并联与热用户末端设置自动控制阀，用以流量调节。
HLLUGBGW导热油流量计，HLLUGBGW高温导热油流量计可在-40℃～+350℃的工作温度范围内工作，热用户分散在两个或两个车间以上时, 需在各车间的导热油进液总管上设置流量计, 通常采用孔板流量计或者涡街流量计，导热油电加热器出口总管及进口总管间,，并联与热用户末端设置自动控制阀，用以流量调节。
涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质，夹持型涡街流量计特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响；无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小；夹持型涡街流量计参数能长期稳定。夹持型涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-40℃～+350℃的工作温度范围内工作，有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较*、理想的流量仪表。
主要特点：
•**度较高，液体测量精度为±1.0%；气体测量精度为±1.5%
•压损小，约为孔板流量计的1/4，属于节能流量仪表
•安装方式灵活，可水平，垂直和不同角度倾斜安装
•采用消扰电路和抗震动传感头，具有一定抗坏境震动性能
•无可动部件，仪表寿命长
技术参数：
| 仪表型号 | HLLU-N | HLLU-A | HLLU-B | HLLU- C | HLLU- D1/D2 |
| 信号输出 | 脉冲 | 4-20mA | 无 | 4-20mA | 可选4-20mA或脉冲 |
| 供电电源 | 24VDC±15% | 24VDC±15% | 锂电池 | 24VDC±15% | 24VDC±15%和锂电池 |
| 通讯接口 | 无 | 无 | 无 | 可选RS485 | 可选RS485 |
| 精度等级 | 液体：1.0级 | 液体：1.0级 | 液体：1.0级 | ||
| 显示器 | 无 | 有 | 有 | ||
| 仪表材质 | 304SS | 304SS | 304SS | ||
| 防爆等级 | 可选ExiaIICT5或ExdIIBT6 | 可选ExiaIICT5或ExdIIBT6 | 可选ExiaIICT5或ExdIIBT6 | ||
| 防护等级 | IP65 | IP65 | IP65 | ||
| 整机功耗 | ＜1W | ＜1W | ＜1W | ||
| 仪表通经 | DN15~DN300 | DN15~DN300 | DN15~DN300 | ||
| 安装方式 | 法兰夹持或一体化法兰连接 | 法兰夹持或一体化法兰连接 | 法兰夹持或一体化法兰连接 | ||
| 耐压等级 | 可选1.6MPa或2.5MPa | 可选1.6MPa或2.5MPa | 可选1.6MPa或2.5MPa | ||
| 介质温度 | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | -40℃~250℃、-40℃~350℃ | ||
| 环境温度 | -20℃~60℃ | -20℃~60℃ | -20℃~60℃ | ||
流量范围：
| 仪表口径（mm) | 液体流量范围(m3/h) | 气体流量范围(m3/h) |
| 15 | 1.2-6.2 | 2.8-12 |
| 20 | 1.5-10 | 6-30 |
| 25 | 1.6～16 | 8.8-55 |
| 40 | 2～40 | 25～205 |
| 50 | 3～60 | 35～350 |
| 80 | 6.5～130 | 86～1100 |
| 100 | 15～220 | 133～1700 |
| 150 | 30～450 | 347～4000 |
| 200 | 45～800 | 560～8000 |
| 250 | 65～1250 | 890～11000 |
| 300 | 95～2000 | 1360～18000 |
| (300) | 100～1500 | 1560～15600 |
| (400) | 180～3000 | 2750～27000 |
| (500) | 300～4500 | 4300～43000 |
| (600) | 450～6500 | 6100～61000 |
| (800) | 750～10000 | 11000～110000 |
| (1000) | 1200～1700 | 17000～170000 |
| >(1000) | 协议 | 协议 |
注：表中（300）—（1000）口径为插入式。
电加热导热油系统设计与分析：
导热油系统是化工工艺装置中的公用物料发生系统, 通过热传导液为化工工艺生产过程传递热量, 与化工工艺主流程配套。其高效、运行稳定可靠等特点使得在多行业中都有广泛的应用。但时, 导热油系统设计和技术资料, 厂家一般会严格保密, 很难搜索到相关的信息。希望通过本文的分析和研究能让设计人员和工作人员对该系统有一个系统的认识, 以及为设计和技术人员深入研究, 提供一些资料和依据。
1 导热油系统
导热油系统是先将导热油存储在储油罐中, 然后用循环泵将导热油送至电加热器 (或者热油炉) 中加热至所需温度后, 将其供给各用热设备, 然后经油气分离器, 排除导热油中的气体和杂质后, *后再返回电加热器中加热, 循环利用下去。其主要的设备有储油罐、循环泵、电加热器 (热油炉) 、热用户、油气分离器、膨胀槽等设备, 其主要工艺流程见图1所示。
系统运行依次为注油、升温脱水和正常操作三个阶段
注油阶段:开车前, 将导热油通过注油泵及循环泵注入电加热器、热用户、不锈钢粉末管过滤器、油气分离器、膨胀槽、连接管道等整个系统, 直至导热油液位达到高度 (液位在膨胀槽的1/3~1/4处) 为止。
升温脱水阶段:根据导热油生产厂提供的热传导液升温、脱水操作要求进行。在此阶段, 导热油经膨胀槽, 在循环泵、电加热器、热用户、油气分离器、膨胀槽、循环泵间不断循环。逸出的水汽和低分子物则通过膨胀槽上部的放空管排出系统。为了降低系统压力降, 导热油不流经不锈钢粉末管过滤器。
正常操作阶段:导热油在循环泵、电加热器、热用户、不锈钢粉末管过滤器、油气分离器、循环泵间循环, 将电加热器之热量输送给热用户, 此阶段导热油不经过膨胀槽。
2 主要设备设计
2.1 电加热器 (热油炉)
电加热器是整个导热油系统的核心设备。导热油在电加热器内以设计规定的流速流动, 电加热管产生的热能通过管壁传给导热油 (图1) 。导热油载体和电加热管本身其设计不允许超温运行, 否则将造成事故。导热油操作温度一般要求比它*高允许使用温度低10~20℃左右。同时还必须保证电加热器内的导热油流速不低于设计规定的*低流速。如流速过低, 将使电加热器内流体的流动状态由湍流变为层流, 虽然导热油平均温度并没有超过其*高使用温度, 但是在紧贴电加热管外壁面高温区域中, 可能已经发生了局部超温、分解、变质、结焦等现象。
图1 电加热导热油工艺流程图
2.2 膨胀糟
膨胀槽的作用是在系统加热过程中, 导热油由于温升产生的膨胀量, 导热油在膨胀槽内膨胀、缓冲并储存, 使系统的压力维持特定值。槽的容积应大于膨胀后的导热油储存量的1.3倍, *小容量不能小于文献中推荐的容积。其标高须高出所有用热设备, 包括导热油输送管道之*高点1.5 m以上[2]。为降低膨胀槽的安装高度, 可使膨胀槽内呈微正压。同时膨胀槽的标高位置, 必须使循环泵吸入口有相当的液柱压力, 确保循环泵不发生气蚀现象, 保持正常运行。
2.3 储油罐
储油罐应尽可能安装在系统中*低位置, 以便在发生事故时, 迅速接受系统中的导热油。其容积应不小于系统工作温度下整个导热油系统, 包括设备和管道中导热油总体积的1.2倍[3]。
储油罐上有N2管、注油泵来的导热油进料管、膨胀槽溢流来的导热油进料管及电加热器底部来的导热油排放管。这些管均插入液面以下。插入管管口距罐底距离约20~30 mm。罐上还设有液位、压力和分析仪表接口。导热油出口和排净口设在罐底部。在突然停电时, 膨胀槽内的低温导热油将电加热器内的高温导热油置换至储油罐内。
2.4 油气分离器
导热油入口设在气液分离器中间, 在分离器顶部设气体出口, 分离器底部设导热油出口。油气分离器通常采用立式容器, 分离器直径为入口管径的两倍, 分离器的直筒体高度为分离器直径的两倍。
2.5 不锈钢粉末管过滤器
不锈钢粉末管过滤器过滤导热油在系统运行过程中因氧化、过热等而形成的焦粒、细小固体、胶质物等不溶物。在过滤器进液管上设置孔板流量计, 导热油流量计前后设有切断阀, 导热油流量计旁并联一带阀门的管道, 在过滤器的出液管上设置切断阀。为了观察过滤器的压力降, 在进、出液管间设置一组带有旁路和前后均有切断阀的手动遥控阀。使用过滤器时, 手动遥控阀有一适当的开启度, 开启度大小据流量计所示的流量来确定。确定流量依据为:在不使过滤器压力降超过允许值 (0.25 MPa) 的前提下, 使整个系统内的热传导液能在12~24 h内过滤一次。
2.6 注油泵与循环泵
注油泵一般为齿轮泵, 一台, 不设备用泵。泵出口压力大于膨胀槽*高液位至循环泵进料液总管之垂直距离的液柱高度所产生的压力与膨胀槽内压力之和。循环泵为屏蔽泵, 一般为两台, 期中一台备用。其输送能力应按导热油电加热器额定流量的1.1倍选取。对设有膨胀槽的热传导液加热系统, 循环泵出口一般不设置止回阀。
3 管道系统设计
管道设计应是完整的, 应在对其热膨胀量进行计算的基础上, 确定管道的固定点、非固定点及膨胀伸缩接头, 在转向处不应存在淤液死角。管道应有合理坡度, 在*低处应装设排泄阀门, *高处应设排气阀。
膨胀槽的安全膨胀管、放空管及储油罐的放空管公称直径需与加热炉的供热量相适应。其公称直径选取参考国家标准GB/T17410-2008有机热载体炉[4]。膨胀槽底部的进槽管管径与循环泵出口管径相同, 出槽管管径较进槽管管径大上等。应根据工程设计中系统的管道压力降计算结果, 调整上述由经验值流速确定的管道直径。
电加热器导热油进口管*低点至储油罐的回液管上, 在靠近加热炉处应设置双阀。热传导液加热炉处液管上的安全阀排放管应接至储油罐进液管的垂直管段上, 在安全阀前后设切断阀, 以便检修或更换安全阀, 切断阀设铅封开。
4 仪表控制设计
(1) 电加热器:一般对*高使用温度的控制是在电加热器的高温导热油输出管上安装测温元件, 并有超温报警的电控线路, 这样对温度实行监控。 导热油在电加热器内的流速, 一般用电加热器上导热油的进、出管口装测压元件测量压力来予以监测, 并且有电传讯号到电控柜, 在电加热器供热系统调试的时候, 就将确保安全运行的压力值在仪表上调整确定, 在运行中, 一旦导热油出电加热器压力值高于调定值, 就由警报系统发出“压力报警"表示系统故障, 流速降低于安全运行必须值, 必须由操作工马上排除故障, 否则就要停炉、降温, 使供热系统停止运行。
(2) 储油罐:设置压力指示, 液位指示。
(3) 膨胀槽:设置压力指示及压力自动调节, 即由膨胀槽气相压力来开启和调节惰性气体进气管的控制阀。 液相设置温度指示。设置液位指示和低液位报警。通常膨胀槽液位在其1/4~3/4之间, 当液位高于*低液位20~50 mm报警。在膨胀槽底部的进液管或出液管与加热炉出液管的连通管上设置全开、全关气动阀。
(4) 不锈钢粉末管过滤器:在过滤器的热传导液进、出口管之间设置差压指示, 通常*大压差为0.25 MPa;导热油进口管上设流量指示, 采用孔板流量计;在导热油进、出口连通管上设置手动控制阀, 阀的开启大小应不使过滤器的压力降超过允许值, 整个系统内的导热油能在12~24 h内过滤一次。
(5) 导热油管道系统:热用户分散在两个或两个车间以上时, 需在各车间的导热油进液总管上设置流量计, 通常采用孔板流量计;导热油电加热器出口总管及进口总管间, 并联与热用户末端设置自动控制阀, 用以流量调节。
(6) 在热用户设备上设置测温点, 用于测量热用户的工作温度。有恒定温度要求的热用户, 在用户热传导介质的进料管上, 设置依据用户所需的恒定温度值来自动调节导热油流量的控制阀。
5 系统布置
总图布置上, 导热油系统应尽量靠近热用户, 缩短导热油输送管道之长度和降低操作费用。在布置上建议如下:
(1) 膨胀槽支座底面必须高出所有用热设备, 包括热传导液输送管道*高点1.5 m以上。
(2) 储油罐应尽量放在系统的*低处, 以便能够放净系统中所有导热油。
(3) 热传导液加热炉循环泵注油泵等均应布置在底层。
(4) 循环泵宜靠近热用户加热炉布置, 膨胀槽尽量设置在循环泵上方, 也可设在用户上方。
(5) 油气分离器可与膨胀槽设在同一平面, 靠近膨胀槽布置。
6 结论
导热油加热系统目前在许多行业都有广泛的应用, 但国内在导热油加热系统设计和应用方面还存在一些问题, 同时这方面系统的设计技术资料, 一般很难搜索到相关信息。通过提供典型的电加热导热油系统工艺流程图。并介绍了系统中的主要设备、管道、仪表控制和系统布置的设计要点。希望通过以上的分析和研究能让设计人员和工作人员对该系统有一个系统的认识, 以及为设计和技术人员深入研究, 提供一些资料和依据。
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