一种辐射加热式电加热炉的制作方法

本发明涉及石油化工，尤其涉及一种辐射加热式电加热炉。

背景技术：

1、加热炉在油田、化工、炼油、输送等领域有着较为广泛的应用，其结构主要包括辐射段、对流段、燃烧器等，通常以油、气为燃料，管束内介质在辐射段内受高温火焰和烟气的辐射传热,在对流段内为对流换热。

2、加热炉以燃油气为燃料时，会产生氮氧化物、二氧化硫、烟尘及大量二氧化碳的排放。油气燃料为化石燃料，为不可再生资源，且加热炉的热效率为90%左右，存在燃料热量的浪费。

3、电加热是一种高效、稳定、清洁的加热方式，在工业、民用等多领域均有应用，能够有效减少污染物的排放。电加热有直接加热和间接加热两种形式，直接加热是将电加热器直接与被加热介质接触进行加热，被加热物料出口温度较高，容易发生结焦。采用辐射加热方式，被加热物料通过加热负荷控制、比例调节，能够达到热量输出要求。为此，提出了一种辐射加热式电加热炉。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、本发明提供了一种辐射加热式电加热炉，主要解决现有技术中加热与形式不满足物料流动稳定、温度压力时间速度等参数不可控，介质发生结焦、结垢，不能适应现场安全防爆要求等问题。

3、技术方案

4、为解决上述问题，本发明提供一种辐射加热式电加热炉，包括：

5、炉体，所述炉体的内部敷设保温层，所述炉体内部的两侧分别设有辐射挡墙，所述炉体内部的中心为辐射室，所述辐射室内安装换热管束，所述换热管束穿出炉体，所述辐射挡墙和炉体之间设有夹层，所述夹层内安装多个电热元件，所述辐射室内部充斥辐射气体；

6、所述炉体通过保温层隔热防护，所述换热管束内部设有介质，所述换热管束控制介质受热均匀，所述辐射挡墙对所述换热管束内的介质辐射传热，所述辐射气体均匀分布在辐射室，所述辐射气体对所述换热管束内的介质辐射传热，所述辐射气体通过电热元件维持温度。

7、优选地，所述炉体包括左墙、右墙、前墙、后墙、炉顶和炉底，所述左墙的两侧分别连接前墙和后墙，所述前墙的另一侧和后墙的另一侧分别连接右墙，所述前墙、后墙、左墙和右墙的顶端均连接炉顶，所述前墙、后墙、左墙和右墙的底端均连接炉底。

8、优选地，所述左墙内侧设有一个辐射挡墙，所述辐射挡墙与左墙之间设有夹层，所述右墙内侧设有另一个辐射挡墙，所述辐射挡墙与右墙之间设有夹层，两个辐射挡墙之间为辐射室，两个辐射挡墙前侧均与前墙连接，两个辐射挡墙后侧均与后墙连接，两个辐射挡墙顶端均与炉顶连接，两个辐射挡墙底端均与炉底连接。

9、优选地，所述辐射挡墙上等间距设有多个安装孔，所述辐射挡墙通过安装孔安装电热元件，所述电热元件为电热丝或电热带，所述电热丝的直径及长度或电热带的宽度、厚度及长度适应炉体的功率要求，多个电热元件的一端直线排布在夹层内，多个电热元件通过夹具或铆钉与辐射挡墙固定。（同前）

10、优选地，所述辐射气体为co2或h2o，所述辐射挡墙上等间距设有多个平衡透气孔洞，所述辐射挡墙通过平衡透气孔洞平衡夹层与辐射室内的辐射气体的流通。

11、优选地，所述保温层的内部包括硅胶垫和陶瓷纤维毡，所述保温层的耐高温度为1200℃以上。

12、优选地，所述换热管束与辐射挡墙平行布置，所述换热管束为等间距弯头布置，所述换热管束的边缘管束距离辐射挡墙500-800mm，所述换热管束包括进出口管，所述换热管束的进出口管穿过炉体，所述换热管束穿过炉体的穿墙部位通过密封板及密封填料封堵密闭。

13、优选地，所述辐射室两侧的辐射挡墙表面涂覆远红外辐射涂料或黑体辐射节能涂料。

14、优选地，所述炉体内设有电热元件温度、辐射气体温度、受热介质进口温度、受热介质出口温度和管壁温度多个监控点，所述炉体通过多个监控点控制电热元件的加热电流和加热功率。

15、优选地，所述炉体上设有泄放装置，所述炉体内预设目标压力，当炉体内压力超过目标压力，所述炉体通过泄放装置将辐射气体排出。

16、（三）有益效果

17、本发明提供的辐射加热式电加热炉，炉体通过保温层隔热防护，换热管束内部设有介质，换热管束控制介质受热均匀，辐射挡墙对换热管束内的介质辐射传热，辐射气体均匀分布在辐射室，辐射气体对换热管束内的介质辐射传热，辐射气体通过电热元件维持温度，该电加热炉通过电加热方式实现传统化石能源替代，降低污染物排放，实现清洁利用，该电加热炉通过辐射加热方式使被加热介质受热均匀稳定，避免超温、结焦，该电加热炉能够适应现场安全防爆要求，满足石化领域的加热炉应用。

1.一种辐射加热式电加热炉，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述炉体包括左墙（9）、右墙（10）、前墙、后墙、炉顶（8）和炉底（7），所述左墙（9）的两侧分别连接前墙和后墙，所述前墙的另一侧和后墙的另一侧分别连接右墙（10），所述前墙、后墙、左墙（9）和右墙（10）的顶端均连接炉顶（8），所述前墙、后墙、左墙（9）和右墙（10）的底端均连接炉底（7）。

3.根据权利要求2所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述左墙（9）内侧设有一个辐射挡墙（3），所述辐射挡墙（3）与左墙（9）之间设有夹层（11），所述右墙（10）内侧设有另一个辐射挡墙（3），所述辐射挡墙（3）与右墙（10）之间设有夹层（11），两个辐射挡墙（3）之间为辐射室（12），两个辐射挡墙（3）前侧均与前墙连接，两个辐射挡墙（3）后侧均与后墙连接，两个辐射挡墙（3）顶端均与炉顶（8）连接，两个辐射挡墙（3）底端均与炉底（7）连接。

4.根据权利要求1所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述辐射挡墙（3）上等间距设有多个安装孔，所述辐射挡墙（3）通过安装孔安装电热元件（4），所述电热元件（4）为电热丝或电热带，所述电热丝的直径及长度或电热带的宽度、厚度及长度适应炉体（1）的功率要求，多个电热元件（4）的一端直线排布在夹层（11）内，多个电热元件（4）通过夹具或铆钉与辐射挡墙（3）固定。

5.根据权利要求1所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述辐射气体（5）为co2或h2o，所述辐射挡墙（3）上等间距设有多个平衡透气孔洞，所述辐射挡墙（3）通过平衡透气孔洞平衡夹层（11）与辐射室（12）内的辐射气体（5）的流通。

6.根据权利要求1所述的基于辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述保温层（2）的内部包括硅胶垫和陶瓷纤维毡，所述保温层（2）的耐高温度为1200℃以上。

7.根据权利要求2所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述换热管束（6）与辐射挡墙（3）平行布置，所述换热管束（6）为等间距弯头布置，所述换热管束（6）的边缘管束距离辐射挡墙（3）500-800mm，所述换热管束（6）包括进出口管，所述换热管束（6）的进出口管穿过炉体（1），所述换热管束（6）穿过炉体（1）的穿墙部位通过密封板及密封填料封堵密闭。

8.根据权利要求3所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述辐射室（12）两侧的辐射挡墙（3）表面涂覆远红外辐射涂料或黑体辐射节能涂料。

9.根据权利要求1所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述炉体（1）内设有电热元件温度、辐射气体温度、受热介质进口温度、受热介质出口温度和管壁温度多个监控点，所述炉体（1）通过多个监控点控制电热元件（4）的加热电流和加热功率。

10.根据权利要求1所述的辐射加热式电加热炉，其特征在于，所述炉体（1）上设有泄放装置，所述炉体（1）内预设目标压力，当炉体（1）内压力超过目标压力，所述炉体（1）通过泄放装置将辐射气体（5）排出。