导热油电加热器
一、设计参数要求
1. 安装型式: 卧式
2.加热介质: 导热油
3.最高工作温度: 320℃
4.设计温度: 350℃
5.操作压力: 0.6MPa
6.设计压力: 1.0MPa
7.电加热器总功率: 1000kW
8.主电源电压: 380V
9.主电源频率: 50Hz
10.电加热器接线方式: △型接法
11.加热密度: 2.3Wcm2
12.电热管直径型式: φ16mm U 型
12.导热油循环泵流量: 200m/h
13.导热油电加热进口温度: 270℃
14.导热油电加热出口温度: 300℃
15.导热油循环泵扬程: 38m
16.导热油循环泵数量: 2台
17.电加热器防爆等级: ExdⅡBT4
18.电加热器防护等级: IP65
19.系统导热油体积: 15m³
二、导热油参数要求:
1.温度:50 ℃;密度:1011 kg/m³;运动粘度:3.4 mm²/s;比热:1.67 KJ/kg*K;导热系数:0.128 W/m*K
2.温度:200 ℃;密度:890 kg/m³;运动粘度:0.51 mm²/s;比热:2.07 KJ/kg*K;导热系数:0.108 W/m*K
3.温度:280 ℃;密度:826 kg/m³;运动粘度:0.37 mm²/s;比热:2.24 KJ/kg*K;导热系数:0.097 W/m*K
4.最高平均温度:320℃
5.最低平均温度:280℃
6.最高温度:350℃
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三、技术要求及结构说明
1.电加热器工作原理
管道中的液体在压力作用下进入电加热器进口,沿着电加热器内部特定的散热热力学 原理设计的路径,带走电热元件表面散发出的大量热量,在电加热器出口得到满足工艺要 求的液体温度。
2.电加热器结构说明
1000kW的导热油系统由电加热器、有机热载体炉、两台防爆导热油泵(一用一备)、注油泵、储油槽、膨胀油槽、管路阀门仪表及控制系统组成。
防爆电加热器为卧式结构(户外安装),由加热区、散热区与接线腔室三部分组成。加热区是电加热器的主体,其内部设有均匀布置的 U 型管状高密度集束式电热元件,出口 测温、超温报警热电偶以及折流板等,进入电加热器的流体在加热区内被电热元件直接加 热,散热区位于加热区与接线腔室之间,主要作用是隔绝加热区的热气体进入接线腔室内,以防止电热元件接线柱长期在高温条件下使用,性能发生改变。电热元件的电源接线及分 组全部在接线腔室内完成,并确保接线腔室内温度≤70℃。
电热管汇集法兰采用 20Ⅱ,通过与电热管衬套管焊接使电热管固定,并成为有机热载体 炉受压体的一部分。
A、电热元件的制作,发热体相互间,管内连接导体相互间以及它们与金属管的间距 大于 2mm,管内连接导体与发热体之间采用压接或硬钎连接并按 GB3836.3-2021 表 1 和表 3 规定最小电气间隙和最小爬电距离,金属管末端的管口采用绝缘材料,并进行充分的绝缘处 理和防潮处理,按相关要求进行型式试验。
B、电热管必须承受下列试验:
(a)以 1.1 倍额定电压,额定频率通电 1 分钟、断电 4 分钟为一周期,重复试验 2000 次,承受 1 分钟下列交流电压的介电强度试验:2E+1000(2×电加热器的额定电压+1000V)最低 1760V,按 2000V 进行高压测试。
(b)以 1.1 倍额定电压、额定电流通电 5 分钟,断电状态,全部浸入水中 25 分钟为一 周期重复试验 50 周期后,在大气中放置 40 分钟,再承受 1 分钟,所示交流电压 1800V 的 高压试验。
(c)在+40±5℃相对湿度为 90±5%的温热箱中放置 24 小时后,立即擦去表面潮气用 500 伏兆欧表测量带电部分与非带电部分之间的电阻值,须不小于 10 兆欧。
(d)在额定工作电压下,元件的额定功率允许偏差+5%。
(e)在冷态(室温)时,元件的绝缘电阻不得低于 500MΩ。
(f)元件允许在电压大于额定值而不大于额定值的 1.1 倍条件下工作。
(g)元件的其它方面应符合《JB/T2379-2016》,管状电加热元件技术条件的规定。
(h)电加热器内部电热元件要求 100%做试验。
(i)加热器的电热元件材料为 S32168,法兰材料为 20Ⅱ,1000kW 的导热油加热器电热管外 径为φ16,壁厚 1.5mm;电热丝为上海合金厂生产的 Ni20Cr80 丝,绝缘材料为高温绝缘氧 化镁粉,在 800℃时也能保持很好的绝缘性能。它们的设计和制造符合 GB3836. 1-2021 《爆 炸性环境用防爆电器设备“通用要求”》、 GB3836.3-2021《隔爆型电器设备“ d ”》的要求,并通过国家防爆电产品质量监督检验测试中心的认证。
(j)加热器的功率密度:2.3W/cm2。
(k)加热器各焊接部位采用德国 EWM 湿面的计算机控制的自动管板氩弧焊,使得加热元件的管壳和法兰之间的焊接及其的牢固、可靠。
(l)有机热载体炉由供货商提出技术要求,委托专业生产锅炉的厂商设计制造和认证,产品符合劳动部《有机热载体炉安全技术监察规程》及锅炉行业相关标准。有机热载体炉进行无损探伤检查(目测检查、射线检查、超声波检查、磁粉检查、液体渗透检查、)按《ALHZ-CS157.11》标准进行气密性试验。提供验收合格证书。