集肤加热管道输送技术-讲解PPT
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热管式真空管型太阳能集热器一、工作原理热管式集热器由超导热管、铝翼、集热管、联集保温箱、边框等部分组成。
太阳光透过集热管,照射在集热管内管的选择性吸收膜上,膜层将太阳光能转化为热能,热能量通过铝翼传至内置热管上,迅速将热管蒸发段内的工质加热汽化,汽化工质上升至热管冷凝段,从而使冷凝段快速升温,并通过冷凝套管将能量传导、汇集至通过流道管的介质(水、乙二醇等)中;热管工质放出汽化潜热后,冷凝成液体,在重力作用下流回热管蒸发段,接受集热管的热量后,再次上升汽化,再次冷凝回流,循环往复工作。
热管式集热器通过热管内工质的汽—液相变循环过程,连续不断的吸收太阳辐射能为系统提供热能。
二、示意图三、产品的八大优势:一、热管式真空管型太阳能集热器兼有平板型集热器、全玻璃真空管型集热器与玻璃金属封接式集热器的优点,是目前技术含量和应用领域都是最高级的:相变单向传热,启动速度快,集热效率高,得热量大,热损失小,输出温度高,承压运行快,结构强度高,抗冻性强等特点,安装维护方便,使用中无漏水隐患,易实现和建筑结合,具备较长的使用寿命,可广泛应用于各种规模和用途的太阳能集热系统中。
二、用热管传输热量,集热管内不走水,不漏水,不冻管,不结垢,热效率稳定,即使在-40℃的气温条件下仍能正常运行,可避免普通太阳能集热器存在的集热管冬天或晚间结冰问题,三、由于重力辅助热管的“热二极管”的作用,相变单向传热,即热量只能从蒸发段向冷凝段传输,能防止晚上或阴天时的倒流散热。
四、热容量小,启动传热迅速,即使在多云间晴的低日照条件下也能迅速启动, 有效收集热量。
所以即使对于日照条件不太高的地区也可有效使用,应用地区很广。
五、由于被加热的工质不直接流入真空管内,所以系统管路可承受较高工作压力(0.6Mpa以上),承压能力很强。
同时,因管中无水,若一支或几只真空管破损,不会影响整个系统的工作,运行稳定,适用于各类强制循环太阳能集热系统。
六、热管的工质使集热器温度超过工质的临界温度后,热管的传热就停止,不会产生高于蒸发温度或低于冷凝温度的相变温度,热管本身就具有了抗冻防过热的性能,这就彻底解决了其他集热器在无负荷情况下带来的高温问题及在高寒地区的结冰冻裂问题。
集肤效应电伴热在石油工业中的应用
我国生产的原油大多是高凝高粘高蜡的“三高”原油,给输油工作带来很多困难。
温度越低粘度越大压降越大能量损失越大,所以一般采用加热的输送工艺并对管道经行保温绝热。
近几年集肤效应伴热作为一项新的管道加热输送技术出现,给输油气管道加热效率的提高带来一线曙光。
目前管道伴热的方式有蒸汽伴热,热水伴热和电伴热。
在这众多伴热方法中集肤效应电伴热有如下突出优势而越来越受到关注:
(1)防爆功能。
由于集肤效应自身形成绝缘结构,使输液管道和伴热管外表面不带电,输液管做安全接地,保证输液管道始终是零电位,做到安全可靠。
(2)加热均匀。
集肤效应伴热首尾端的加热温度是均匀的,不会出现局部过热现象,随着输油管道距离的加长提高加热电压即可。
(3)装置一体化。
伴热管可实现工厂预制化,减少了工程量,缩短了工程周期。
(4)伴热温度高,有效维持温度可达0~ 260℃.
(5)伴热距离长。
一个电源点的伴热距离最长可达25km.
(6)热量利用率高。
在输送管与加热管间的焊缝间隙内加入传热水泥后的热效率可与电缆伴热的内部敷设方式相比拟。
(7)使用寿命长。
耐热电缆具有十年的使用寿命。
(8)无污染。
因此,在输送高凝原油、高含蜡原油时,国内外大公司多用该方法。
燃料重油、蜡油等稠油管线的热输,被输送介质在常温下(低于50℃)为固态或粘度很高,难以流动,加热到一定温度后又易于流动,要求管道维持温度为50~ 100℃,采用集肤效应伴热,防止管线降温和管道停输再启动,效果特别好。
管道集肤伴热电流法又称为集肤效应电伴热系统;电原理既可以从串联电路,又可以从感应电路,也可以从铁芯电路的角度来分析,下面试从三个角度分析。
1、集肤伴热基本形式(如图)
导线接在交流电源的一端,穿入管中,穿出后与管端相连,管子本身做为电路的“归路”,另一端接在电源上,组成一个导线与钢管串联的电路。
在交流电压下,管子和导线都会发出焦耳热,通过焊缝将热量传导给输送管,引导外伴随加热的作用。
在海底管线上,加热管宜在管道内与管线同心位置敷设。
称为“中央位置伴热”。
2、集肤伴热特点
集肤伴热装置本身具有防爆结构、构造简单、寿命长、热效率高、加热距离长,与其它电热相比造价低廉。
集肤伴热成功地解决了几乎是所有电气设备特别需要考虑对策的绝缘问题——电热管外壁和输油管上均无电流流过,这是集肤电流法的主要特点之一,也是有关原理实验和分析的重点之一。