[发明专利]一种用于模拟原油加热炉结垢导致金属超温的装置和方法

摘要

一种用于模拟原油加热炉结垢导致金属超温的装置和方法。其特征在于：所述装置由加热系统、受热系统、储运系统和检测系统四部分构成，加热系统由炉体外壳、炉体隔热筒、耐火砖支座、炉体隔热板、炉体隔热填料、加热炉盘、加热丝、炉膛均热盘、隔热垫圈以及炉体盖圈构成；受热系统为立式圆筒形容器结构，其包括筒体底板、受热筒体、筒体隔热筒、筒体上盖以及上盖隔热层；所述筒体底板为要检测的金属材料；受热系统座放在加热系统上部；储运系统包括出液阀、活接头、圆环均布管、进液阀、排液阀、连通阀、进液泵、连通泵、储液罐、冷却罐以及搅拌器；检测系统包括炉膛热电偶、底板热电偶、热电偶插座、出液热电偶、进液热电偶、压力表以及流量计。

主权项

1.一种用于模拟原油加热炉结垢导致金属超温的装置，由加热系统、受热系统、储运系统和检测系统四部分构成，其特征在于：所述加热系统由炉体外壳、炉体隔热筒、耐火砖支座、炉体隔热板、炉体隔热填料、加热炉盘、加热丝、炉膛均热盘、隔热垫圈以及炉体盖圈构成；所述炉体外壳为耐热钢材质，由圆筒与圆板焊接成带底的圆筒形，其内部用于盛装炉体隔热筒、耐火砖支座、炉体隔热板、炉体隔热填料、加热炉盘、加热丝以及炉膛均热盘；所述炉体外壳左右两侧各开一个小圆孔，用于插入热电偶温度计；所述炉体外壳底部焊接4条支腿；所述炉体隔热筒与炉体隔热板采用耐高温石棉材料制成，所述炉体隔热板为圆板形，所述炉体隔热筒为圆筒形，左右两侧各开一个小圆孔，用于插入所述热电偶温度计，所述炉体隔热板与炉体隔热筒安放在所述炉体外壳的内部，组成最外层隔热部分；所述耐火砖支座采用耐高温材质，与所述炉体隔热填料组成隔热主体；所述耐火砖支座为圆筒形，上端面用于安放所述受热系统，所述耐火砖支座内腔有一个凸台，用于安放所述加热炉盘，所述耐火砖支座右侧有一个小凹槽，用于插入炉膛热电偶；所述炉体隔热填料采用硅酸盐类轻质大颗粒填料，填充在所述耐火砖支座里的加热炉盘与炉体隔热板之间，以起到隔热主体的作用；所述加热炉盘为工业耐高温电加热炉盘，炉盘里环形槽用于布放电加热丝；所述炉膛均热盘采用耐高温材质制成，所述炉膛均热盘为浅凹状圆盘形，所述炉膛均热盘均布大量小孔，使电加热丝的热量均匀向上散布，所述炉膛均热盘右侧有一个小圆孔，用于插入炉膛热电偶；所述隔热垫圈为耐高温石棉材料，形状为圆环形，安装在所述耐火砖支座与筒体底板之间；所述炉体盖圈采用耐热钢材质制成，为边缘凸台的圆环形，安放在所述加热系统最上部；所述受热系统为立式圆筒形容器结构，其包括筒体底板、受热筒体、筒体隔热筒、筒体上盖以及上盖隔热层；所述筒体底板为要检测的金属材料，与模拟的加热炉火管为相同材质，所述筒体底板为圆形平板，圆周加工螺纹孔，通过螺栓与所述受热筒体下部相连；在所述筒体底板一侧边水平方向钻孔，用于插入底板热电偶；所述受热筒体为盛装油水介质的立式容器，所述受热筒体的上下端面为法兰面，通过螺栓与底板和上盖相连；在所述受热筒体上钻三个孔，右侧下部孔用于焊接连接进液管，右侧上部孔用于焊接连接压力表管，左侧上部孔用于焊接连接出液管；所述筒体隔热筒为圆筒形，采用耐高温石棉材料，包裹在所述受热筒体外壁上；所述筒体上盖为圆形平板，在所述筒体上盖的圆周钻孔，通过螺栓与所述受热筒体上部相连，用于密封受热筒体上部；所述受热筒体的上下端面与底板和上盖相连处有耐高温密封垫圈；所述上盖隔热层为圆形平板形状，材料为耐高温石棉，通过耐热胶粘接在筒体上盖上，用于减少上部热量散失；所述受热系统与加热系统为上下分体式安装，受热系统座放在加热系统上部；所述储运系统包括出液阀、活接头、圆环均布管、进液阀、排液阀、连通阀、进液泵、连通泵、储液罐、冷却罐以及搅拌器；其中，所述进液阀为闸板阀，所述出液阀、排液阀和连通阀为截止阀；所述进液阀连接进液泵出口与受热筒体，用于试验时开关进液管线通道以及调节进液流量大小；所述出液阀连接受热筒体与冷却罐，用于试验时开关出液管线通道；所述排液阀连接受热筒体与储液罐，用于试验后排出受热筒体里剩余的液体；所述连通阀连接冷却罐里的连通泵出口与储液罐，用于将冷却后的冷却罐液体通过连通泵重新打回到储液罐里；所述圆环均布管为一段直管与一个圆环管焊接而成，其中，所述圆环管水平方向左右两侧均布小孔，以保证均匀排液或者均匀进液，所述直管的自由端加工管螺纹，与所述活接头密封连接；两个圆环均布管位于所述受热筒体里，一个圆环均布管水平布置在所述受热筒体的下部，通过活接头与进液管相连，用于将进来的液体均匀排放到受热筒体下部，另一个圆环均布管水平布置在受热筒体偏上部，通过活接头与出液管相连，用于将受热筒体上部的液体均匀收集到出液管里；所述活接头用于连接圆环均布管与进液管或者出液管；所述进液泵用于试验时将液体从储液罐打入到受热筒体里，所述连通泵用于试验后将冷却罐里冷却的液体重新打回到储液罐里；所述储液罐和冷却罐为常压立式储罐，储液罐用于储存试验液体，冷却罐用于试验后的液体自然冷却；所述搅拌器为两套直立桨式搅拌器，在储液罐和冷却罐内各安装一套，所述搅拌器的驱动电机放置在储液罐和冷却罐上部，通过长轴带动下部桨叶旋转，将储液罐和冷却罐里的油水液体搅拌均匀；所述检测系统包括炉膛热电偶、底板热电偶、热电偶插座、出液热电偶、进液热电偶、压力表以及流量计；其中，所述炉膛热电偶选择高温型热电偶，从加热系统外侧插入到炉膛均热盘与筒体底板之间，用于试验时检测炉膛的温度；所述底板热电偶选择高温型热电偶，从加热系统外侧插入到筒体底板的侧面小孔里，用于试验时检测筒体底板的温度；所述热电偶插座为三通形状结构，两侧加工管螺纹，在受热筒体外部与进液或者出液管相连；热电偶插座中间垂直方向加工带螺纹和密封槽的小孔，用于连接带螺纹的出液热电偶或者进液热电偶，并通过O型密封圈达到密封；所述出液热电偶和进液热电偶选择高精度中温型热电偶，装入到热电偶插座里，用于检测出液温度和进液温度；所述压力表选择指针或者数显式压力表，装入到受热筒体侧面，用于监测受热筒体里的压力情况；所述流量计选择耐油污的流量计类型，装入到受热筒体外部的进液管上，用于检测试验时的进液流量。