用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，包括筒體、上封頭、下封頭、介質管道、電阻絲。所述上封頭焊接在筒體的上方；所述下封頭安裝在筒體的下方，且通過法蘭與筒體連接；所述筒體、上封頭、下封頭圍成中空的爐膛；所述介質管道穿過下封頭進入爐膛，并從下封頭穿出；所述電阻絲設置在爐膛內，用于加熱介質管道中的介質。本實用新型涉及的這種電加熱器，是一種節(jié)能環(huán)保、降低成本、維修方便且提高熱效率的輻射式防爆電加熱器，適用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝。
【專利說明】用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于烯烴芳烴及甲醇物系生產工藝中電加熱設備【技術領域】，涉及一種用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器。

【背景技術】
[0002]近年來，隨著芳烴、烯烴需求量在不斷增加日益增加，各大研發(fā)機構爭相開發(fā)各種新型的芳烴、烯烴生產工藝，如甲醇甲苯制芳烴聯(lián)產低碳烯烴的工藝。由于此類反應工藝所用催化劑具有結焦快的特點，為了避免催化劑結焦，廣泛應用催化劑循環(huán)移動床技術。電加熱器作為催化劑循環(huán)移動床系統(tǒng)的關鍵設備，具有很大的市場需求。
[0003]目前的電加熱器存在以下缺點:1)加熱器對介質直接加熱，甲醇甲苯制芳烴聯(lián)產低碳烯烴工藝中的介質很容易由于局部過熱發(fā)生結焦；如果采用加熱爐，爐瓦笨重且熱阻大，設備投資也將大幅提高；2)當工況操作壓力很高時，對電加熱器作為壓力容器的要求很聞，對設備選材、制造、連接都將提聞要求，造價相應提聞；3)傳統(tǒng)電加熱器加熱兀件穿插多個部件，且焊接為一體，檢修相當困難，加熱元件一旦損壞，點加熱器就等于報廢不可使用，且影響生產的連續(xù)性，造成極大的經(jīng)濟損失。


【發(fā)明內容】

[0004]為克服現(xiàn)有電加熱器的上述技術缺陷，本實用新型提供一種節(jié)能環(huán)保、降低成本、維修方便且提高熱效率的輻射式防爆電加熱器，且該電加熱器適用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝。
[0005]為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是:
[0006]一種用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，包括筒體、上封頭、下封頭、介質管道、電阻絲。所述上封頭焊接在筒體的上方；所述下封頭安裝在筒體的下方，且通過法蘭與筒體連接；所述筒體、上封頭、下封頭圍成中空的爐膛；所述介質管道穿過下封頭進入爐膛，并從下封頭穿出；所述電阻絲設置在爐膛內，用于加熱介質管道中的介質。
[0007]所述用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器還包括爐膛內壁保溫層、內部支架和金屬盤管。所述爐膛內壁保溫層緊貼爐膛的內壁設置；所述內部支架安裝在爐膛的內部；所述金屬盤管設置在內部支架上，且與爐膛內壁保溫層之間設有間隙。
[0008]特別點，所述爐膛內壁保溫層包括巖棉保溫層和設置在巖棉保溫層內側的硅酸鋁保溫層。所述爐膛內壁保溫層上周向均布若干陶土支架，陶土支架與爐膛內壁保溫層螺紋連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述陶土支架分多層對應布置，在上下對應的每兩根陶土支架之間設置電阻絲。
[0010]特別點，所述介質管道在爐膛內部分為介質進口管和介質出口管；介質出口管的上游端與金屬盤管的上端連接，介質進口管的下游端與金屬盤管的下端連接；所述介質出口管的下游端和介質進口管的上游端均設置在下封頭的下部。
[0011]特別點，所述筒體的上部一側設置氮氣進口管，在筒體上部的另一側設置氮氣出口管；所述氮氣進口管連接氣源的一端安裝自立式調節(jié)閥，另一端穿置在爐膛內壁保溫層內且與爐膛的上部連通；所述氮氣出口管伸出筒體的一端安裝單呼閥，另一端穿置在爐膛內壁保溫層內內且與爐膛的下部連通。
[0012]特別點，所述上封頭的上方設置防爆接線腔，防爆接線腔與電阻絲連接。
[0013]所述用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器還包括若干測溫元件。所述測溫元件有用于測定金屬盤管溫度的管壁測溫元件、用于測定爐膛溫度的爐膛測溫元件、用于測定電阻絲溫度的電阻絲測溫元件和用于測定介質溫度的介質測溫元件；所述管壁測溫元件、爐膛測溫元件均安裝在上封頭上；電阻絲測溫元件安裝在筒體的一側；介質測溫元件安裝在介質出口管上。
[0014]作為優(yōu)選，所述單呼閥與筒體之間的氮氣出口管上安裝有手動閥。
[0015]本實用新型的優(yōu)點是:
[0016](I)本實用新型與傳統(tǒng)加熱器相比，溫度均勻，且避開了介質如烯烴與熱源直接接觸發(fā)生結焦；且壓力固定在介質管道上，對電加熱器的要求降低，節(jié)省了成本。
[0017](2)本實用新型與加熱爐相比，電阻絲無需放在爐瓦內，裸露輻射，提高了熱效率，節(jié)能環(huán)保，沒有了爐瓦，爐體重量減輕。本實用新型集成了壓力容器、電加熱器、加熱爐的多項優(yōu)點，綜合一體。
[0018](3)本實用新型的主結構是法蘭式連接，可拆卸，遇到損壞的部件可以獨立維修、更換，尤其是易損件電阻絲的損壞，因其裸露在爐膛內，只要分開筒體和下封頭即可方便更換。
[0019](4)本實用新型采用絕緣陶土支架，耐高溫，高絕緣，質量輕，絕緣陶土支架采用螺紋插入的方式插進爐膛內壁保溫層，無論是組裝還是檢修，均方便可靠。
[0020](5)本實用新型上封頭的上方還連接有防爆接線腔，使本實用新型具有防爆功能，可用于防爆場所。
[0021](6)本實用新型在上封頭上設置管壁測溫元件、爐膛測溫元件，以方便觀測金屬盤管以及爐膛內部溫度。在筒體一側設置電阻絲測溫元件，以方便觀測電阻絲溫度。在介質出口的管道上設置介質測溫元件，以方便觀測介質溫度。同時經(jīng)過監(jiān)測金屬盤管溫度與介質出口溫度的溫差，便于監(jiān)測介質結焦情況。
[0022]以下將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器的結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:1、筒體；2、上封頭；3、下封頭；4、介質管道；5、巖棉保溫層；6、硅酸鋁保溫層；7、內部支架；8、金屬盤管；9、介質出口管；10、介質出口管；11、氮氣進口管；12、氮氣出口管；13、自立式調節(jié)閥；14、單呼閥；15、手動閥；16、陶土支架；17、電阻絲；18、防爆接線腔；19、管壁測溫元件；20、爐膛測溫元件；21、電阻絲測溫元件；22、介質測溫元件。

【具體實施方式】
[0025]為了對本實用新型的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本實用新型的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本實用新型的可實施范圍的限定。如圖1所示，用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器至少包括筒體1、上封頭
2、下封頭3、介質管道4、電阻絲17。其中，所述筒體1、上封頭2、下封頭3圍成中空的爐膛。所述介質管道4穿過下封頭3進入爐膛，并從下封頭3穿出，介質在介質管道4中流動。
[0026]需要說明的是，所述電阻絲17作為熱源，設置在爐膛內，用于加熱介質管道4中的介質。電阻絲17與加熱介質管道4中的介質不接觸。這種輻射傳熱的方式使得傳熱均勻，避免介質與熱源電阻絲17直接接觸，有效抑制烯烴物系結焦；同時，該加熱型式將工藝操作壓力限制在介質管道4內，降低了對電加熱器設備的壓力等級要求，從而對設備選材、制造、法蘭連接等降低要求，有效降低成本。
[0027]特別點，所述下封頭3安裝在筒體I的下方，且通過法蘭與筒體I連接。這種法蘭式連接，是可拆卸的，若本實用新型所述的電加熱器內部有損壞或需要更換的部件，可以將連接下封頭3和筒體I的法蘭打開，為獨立維修、更換裸露在爐膛內的部件提供了便利的條件。這種法蘭式連接尤其為電阻絲17的更換提供了便利，由于熱源電阻絲17屬于易損部件，只要分開筒體I和下封頭3即可實現(xiàn)電阻絲17的方便更換。
[0028]在中空的爐膛內安裝有多種部件，比如爐膛內壁保溫層、內部支架7和設置在內部支架7上的金屬盤管8。需要說明的是，在安裝金屬盤管8時，金屬盤管8要與爐膛內壁保溫層之間設有間隙，一般不要求和爐膛內壁保溫層直接接觸。
[0029]所述爐膛內壁保溫層緊貼爐膛的內壁設置。爐膛內壁保溫層是雙層結構，包括巖棉保溫層5和設置在巖棉保溫層5內側的硅酸鋁保溫層6。爐膛內壁保溫層的這種雙層結構，可以很好的阻止了爐膛與外界的熱交換，避免了熱能的浪費，提高了熱源電阻絲17產生熱能的利用率。
[0030]此外，在爐膛內壁保溫層上還周向均布若干陶土支架16，陶土支架16分多層對應布置，每根陶土支架16分別與爐膛內壁保溫層螺紋連接。在上下對應的每兩根陶土支架16之間分別設置電阻絲17。本實用新型采用絕緣的陶土支架16，耐高溫，高絕緣，質量輕，絕緣陶土支架16采用螺紋插入的方式插進爐膛內壁保溫層，無論是組裝還是檢修，均方便可
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[0031]為了給介質管道4中流動的介質提供有利的加熱環(huán)境，本實用新型的介質管道4可以不是一條完成的輸送介質的管道。置于爐膛內部的介質管道4可以分為介質進口管10和介質出口管9，并且在介質進口管10和介質出口管9之間連接有設置在內部支架7上的金屬盤管8。因此，可以看出，介質出口管9的上游端與金屬盤管8的上端連接，介質進口管10的下游端與金屬盤管8的下端連接。但所述介質出口管9的下游端和介質進口管10的上游端均設置在下封頭3的下部。還需要說明的是，在介質出口管9上還安裝有介質測溫元件22，用于檢測介質出口管9內的介質的溫度。
[0032]除了上述的介質測溫元件22，本實用新型的電加熱器還具有若干個其它的測溫元件。這些測溫元件包括用于測定金屬盤管8溫度的管壁測溫元件19、用于測定爐膛內部溫度的爐膛測溫元件20、用于測定電阻絲17溫度的電阻絲測溫元件21。所述管壁測溫元件19、爐膛測溫元件20均安裝在上封頭2上。所述電阻絲測溫元件21安裝在筒體I的一側。需要提及的是，經(jīng)過同時監(jiān)測金屬盤管8的溫度與介質出口管9內的介質的溫度，可用于監(jiān)測介質結焦的情況。
[0033]特別點，筒體I的上部一側設置氮氣進口管11，在筒體I上部的另一側設置氮氣出口管12。所述氮氣進口管11連接氣源的一端安裝自立式調節(jié)閥13，另一端穿置在爐膛內壁保溫層內且與爐膛的上部連通。所述氮氣出口管12伸出筒體I的一端安裝單呼閥14，另一端穿置在爐膛內壁保溫層內內且與爐膛的下部連通。值得說明的是，所述單呼閥14與筒體I之間的氮氣出口管12上安裝有手動閥15。
[0034]還有，所述上封頭2的上方設置防爆接線腔18，防爆接線腔18與電阻絲17連接。通過在上封頭2的上方設置防爆接線腔18，使本實用新型的電加熱器具有防爆功能，可用于防爆場所。
[0035]綜上所述，本實用新型所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，由筒體、上下封頭、介質管道、電阻絲及測溫元件等部件組成。筒體和上下封頭構成爐膛，電阻絲在爐膛內壁加熱，介質在介質管道內流動。電阻絲作為熱源以輻射傳熱的方式為介質管道內流動的介質供熱，使得傳熱均勻，避免介質與熱源直接接觸，有效抑制烯烴物系結焦，同時該加熱形式將工藝操作壓力限制在介質管道內，降低了對電加熱器設備的壓力等級要求，從而對設備選材、制造、法蘭連接等降低要求，有效降低成本。本實用新型采用法蘭連接方式，使電加熱器可以在作業(yè)過程中在線維修、更換壞損部件。此外，本實用新型在金屬盤管管壁、爐膛、電阻絲和介質管道出口設有測溫點，通過監(jiān)測溫度、溫差從而監(jiān)測加熱介質加熱狀況及結焦情況。因此，本實用新型提供的這種電加熱器，有效地克服了現(xiàn)有技術的缺陷并對現(xiàn)有技術做出了貢獻，是一種節(jié)能環(huán)保、降低成本、維修方便且提高熱效率的輻射式防爆電加熱器，適用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝。
[0036]上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了說明，但本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【權利要求】
1.用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于包括筒體(I)、上封頭(2)、下封頭(3)、介質管道(4)、電阻絲(17);所述上封頭(2)焊接在筒體(I)的上方；所述下封頭(3)安裝在筒體(I)的下方，且通過法蘭與筒體(I)連接；所述筒體(I)、上封頭(2)、下封頭(3)圍成中空的爐膛；所述介質管道(4)穿過下封頭(3)進入爐膛，并從下封頭(3)穿出；所述電阻絲(17)設置在爐膛內，用于加熱介質管道(4)中的介質。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于還包括爐膛內壁保溫層、內部支架(7)和金屬盤管(8);所述爐膛內壁保溫層緊貼爐膛的內壁設置；所述內部支架(7)安裝在爐膛的內部；所述金屬盤管(8)設置在內部支架(7)上，且與爐膛內壁保溫層之間設有間隙。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于，所述爐膛內壁保溫層包括巖棉保溫層(5)和設置在巖棉保溫層(5)內側的硅酸鋁保溫層(6);所述爐膛內壁保溫層上周向均布若干陶土支架(16)，陶土支架(16)與爐膛內壁保溫層螺紋連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于，所述陶土支架(16)分多層對應布置，在上下對應的每兩根陶土支架(16)之間設置電阻絲(17)。
5.根據(jù)權利要求2所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于，所述介質管道(4)在爐膛內部分為介質進口管(10)和介質出口管(9);介質出口管(9)的上游端與金屬盤管(8)的上端連接，介質進口管(10)的下游端與金屬盤管(8)的下端連接；所述介質出口管(9)的下游端和介質進口管(10)的上游端均設置在下封頭(3)的下部。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于，所述筒體(I)的上部一側設置氮氣進口管(11 )，在筒體(I)上部的另一側設置氮氣出口管(12);所述氮氣進口管(11)連接氣源的一端安裝自立式調節(jié)閥(13)，另一端穿置在爐膛內壁保溫層內且與爐膛的上部連通；所述氮氣出口管(12)伸出筒體(I)的一端安裝單呼閥(14)，另一端穿置在爐膛內壁保溫層內內且與爐膛的下部連通。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于，所述上封頭(2)的上方設置防爆接線腔(18)，防爆接線腔(18)與電阻絲(17)連接。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于還包括若干測溫元件，所述測溫元件有用于測定金屬盤管(8)溫度的管壁測溫元件(19)、用于測定爐膛溫度的爐膛測溫元件(20)、用于測定電阻絲溫度的電阻絲測溫元件(21)和用于測定介質溫度的介質測溫元件(22);所述管壁測溫元件(19)、爐膛測溫元件(20 )均安裝在上封頭(2 )上；電阻絲測溫元件(21)安裝在筒體(I)的一側；介質測溫元件(22)安裝在介質出口管(9)上。
9.根據(jù)權利要求6所述的用于移動床甲醇甲苯制芳烴工藝的輻射式防爆電加熱器，其特征在于，所述單呼閥(14)與筒體(I)之間的氮氣出口管(12)上安裝有手動閥(15)。
【文檔編號】H05B3/64GK203968421SQ201420335467
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】羅萬明, 薛強, 金德浩, 馬玉龍, 王軍峰, 金丹, 李鴻雄, 劉戈, 曹堅, 夏鑫 申請人:陜西延長石油（集團）有限責任公司煉化公司, 北京石油化工工程有限公司