通用高效加热排管的制作及优点

摘 要： 变压法干燥设备和煤油气相干燥设备的方形真空干燥罐，真空干燥罐的体积也很庞大（80～400m3），单方面靠真空是不法完全达到变压器器芯的线圈水份蒸发使其干燥，要让线圈更快、更好的蒸发水份达到所需的结果，就要线圈增温，而达到线圈增温的方法就是让真空干燥罐内的温度均匀上升，必须在罐内侧或罐外侧，安装密集的排管。由于处于真空环境中，真空干燥罐主要以辐射传热的形式加热工件。加热排管的样式又是多种多样，又各自有自已的特点，互不通用，所以本文就对加热排管互用的改制进行简單的介绍及注意事项。

关键词： 高效加热；通用；改制；解决

引言

由于干燥罐内为真空环境，因此对干燥罐内的工件主要以辐射传热形式进行加热。真空干燥罐主要热源来自高效排管，高效加热排管的热源根据用户方提供的条件，有蒸汽、导热油等，不同热源高效加热排管的进、出口方位也是有所不同的。蒸汽高效加热排管的蒸汽进口在上方，冷凝水出口在下方，蒸汽高效加热排管为并联方式布置，这样便于高效加热排管冷热交替后所产生的的冷凝水排出换热管外；导热油高效加热的进油口在下方，回油口在上方，导热油高效加热排管分组型式为串联方式布置，便于加热均匀充分。更重要的是排管内部形式也不同，通常这两种加热排管是不能互换的，蒸汽高效加热排管的形式是进、出主管路之间分布着若干个散热管组，这样加热比较均匀，然而，导热油高效加热排管多为蛇形排管，它的弊病是进油口温度比出油口温度高很多，且很难把残留空气排净，因为空气的密度比油的密度轻，易存于上层排管的转弯处，占有一定的空间从而阻碍导热油在排管内的顺畅流动和热交换。这些就是导热油高效加热排管在真空干燥罐中很难被均匀加热的因素之一。另外，这两种排管由于形式的不同，加工工艺不同，所以就不能统一加工，没有互换性，这样就造成了加工的不便，而每个使用单位所采用的热源并不相同，而且每个使用单位在每个时期使用的热源也会发生变化，在使用单位需要根据自身变化改变热源时，目前只能是整体更换，因此造成了极大的浪费，而且也给使用单位带来沉重的经济负担，并且该施工过程由于大拆大换时间也较长，影响工作效率，不利于产品的升级换代。

如何提高散热排管的互换性，节约资源和提高使用灵活性，这已经成为业界急需解决的问题。针对现有技术中存在的问题，本高效加热排管的改制为提供一种能够配合不同热源使用、从而方便用户根据需要变更热源的通用高效加热排管。

1.通用高效加热排管所要解决的技术问题

通用高效加热管是将适用导热油、蒸汽通用的高效加热排管，就能完全能避免导热油排管出现的那些工艺上不能解决问题，实现蒸汽加热排管与导热油加热排管通用，这样在加工制造上也保持统一，用户更换热源时十分方便，对生产影响很小，利于产品的升级换代。

在保证大型干燥罐加热均匀的前提下，实现同一结构高效加热排管适用不同加热介质，加工制造工艺统一，热源也能更充分、完全利用；简化零件结构，降低加工成本；保证可靠性能的前提下，降低资源、时间、人力成本，且在热源改变的情况下，无需做太大的改变即可使用通过改变加热介质的进入方式，调整介质在排管内的流动状态，提高了排管的加热效率。

2.高效加热排管的改制的方法及过程

一种简单、可靠的大型干燥罐导热油、蒸汽的通用高效加热排管。该通用高效加热排管由原蒸汽加热排管形式为基础，增加特制导流板组成。制作时先将导流板下料，外形尺寸略小于加热排管中散热管的内径尺寸，导流板上加工有倾斜或螺旋设置的通孔，倾斜角度可设置为45度，当然其倾斜角度并不限于45度，在30-60度之间根据需要确定。例如，可设置通孔的数量为2个，且2个通孔相对导流板的中心对称设置，孔间距为20毫米，以在使用导热油作为热源时形成双头螺旋形的油路。两通孔呈弧形设置，且两通孔的弧形中心线在同一圆环面上。两通孔的直径为6-10毫米，最佳为8毫米，导流板厚度为5-8毫米，最佳为6毫米。上述通孔的数量也可根据实际需要设置为3个或更多，以更好地满足散热需求。

该导流板与蒸汽高效加热排的每根散热管组焊（导流板位置是放在导热油加热排管的进油口端，也是蒸汽加热排管的出汽端）。整片组焊好后，再试压1 MPa压缩空气，肥皂水检查焊缝气密性，确认气密性合格后，即可将加热排管与干燥罐组装。至此，干燥罐的加热排管加工就结束了。

3.本改制所具有的优点和有益效果，

采用以上方案的好处：降低资源浪费、节约时间、人力成本、完善工艺。现有的导热油加热排管加热不均匀，工艺难控制，热能不能完全利用。这种导热油、蒸汽的通用高效加热排管加热均匀（因为一条主油管上分布多个散热管组），加热均匀工艺就容易控制，在蒸汽高效加热排管的基础上在散热管底部设置导流板，导流板上设置倾斜或螺旋的通孔。

本通用高效加热排管在使用蒸汽热源时，导流板可降低蒸汽的流动速度，加长热蒸汽在排管中的时间，以提高散热性能，而且并不妨碍冷凝水的形成和流动；

本通用高效加热排管在使用导热油作为热源时，提高导热油的传导压力，而且可导引导热油以螺旋方式在散热管内流动，这样导热油与散热管接处面增加，所以更能增加热交换量，提高其散热性能，达到散热要求，这样热能源就能完全利用。

因此通过上面所述，通用高效加热排管不但可以在蒸汽作为热源时使用，而且可以在导热油作为热源时使用，因此具有通用性，方便用户根据实际需要选择合适的热源，节约了资源，提高了效率，另外本高效加热排管仅通过设置导流板即可实现上述功能，简单方便，成本低廉，非常实用。

4具体实施方式。

下面通过具体实施方式对本通用高效加热排管作进一步详细的描述。

本通用高效加热排管应用于真空干燥罐，真空干燥罐内的工作温度115～135℃，是从常温状态下加热到这个温度范围，在这期间要使真空干燥罐内的温度均匀上升，在加热过程中高效加热排管内部一直有高压高温的导热油在流动（使用导热油作为热源，油压在0.3MPa以上），精心设计的导流板会让导热油在通用高效加热排管里螺旋式运动，这样能让导热油更充分的将热量传给散热管，再热辐射到干燥罐内部。这种独特的改制方式极大的提高了加热效率。本通用高效加热排管既可以直接制作形成，也可以通过对现有的设备进行改造完成，适应面广，可产生巨大的经济效益。在对现有的蒸汽热源的高效加热排管进行改造时，仅需切开蒸汽高效加热排管底部，将导流板焊入其中，再将高效加热排管焊好即可。

本通用高效加热排管与以往技术相比，本通用高效加热排管采用并联设置散热器组件的结构，适用于蒸汽热源的使用，而且在散热管底部设置导流板，导流板上设置倾斜或螺旋的通孔，从而在使用导热油作为热源时，提高导热油的传导压力，而且可导引导热油以螺旋方式在散热管内流动，因此具有通用性，方便用户根据实际需要选择合适的热源，节约了资源，提高了效率，另外本实用新型仅通过设置导流板即可实现上述功能，本通用高效加热排管结构简单，采用最常规的材料和常规的加工手段，制作安装简便，加热效果好，节省材料，非常实用，杜绝了浪费。

参考文献

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第一作者：彭军杆，中山凯旋真空科技股份有限公司，机械工程师，研究方向：真空干燥、真空注油、强度计算等。