一种导热油闭式循环加热系统的优化方法与流程

1.本发明涉及导热油加热技术领域，具体为一种导热油闭式循环加热系统的优化方法。


背景技术：

2.导热油闭式循环加热系统是指与大气隔绝的导热油供热系统，通常为利用惰性气体实现与大气隔绝，此种闭式循环系统属于压力系统。膨胀槽单元在导热油加热系统中起着关键的作用。通常膨胀槽是被安装在系统的最高点，除了容纳受热后膨胀的导热油外，还能够补充蒸发或操作损耗的导热油、氮气密封、排放导热油中的轻组分等作用。
3.导热油在运行过程中，在局部区域可能出现压力下降，温度上升的工况，这样会导致轻组分的析出，需要对轻组分进行排放，且由于导热油在循环过程中轻组分积聚在循环泵的入口，会引起泵汽蚀，而轻组分含量过高会导致导热油闪点降低，导热油闪点持续下降，系统一旦出现泄漏并遇明火将会引发火灾，存在较大安全隐患。
4.目前，导热油闭式循环系统中的膨胀槽单元自动化水平较低，通常通过操作工根据生产的运行工况进行人工操作，不能自动排放出导热油中的轻组分，这样不仅工人的劳动强度大、反应速度慢、调节不精确，且目前导热油闭式循环系统中没有轻组分冷却回收机制，轻组分直接排到空气中，不利于环保。


技术实现要素：

5.鉴于上述缺点与不足，本发明提供一种导热油闭式循环加热系统的优化方法，可以实现轻组分自动排放及回收，保证了导热油闭式循环系统的安全稳定运行和油品质，且自动化水平高，减少了运行人员工作强度。
6.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：加热模块和膨胀槽模块，所述膨胀槽模块的膨胀槽通过双膨胀管与加热模块连接，加热模块和膨胀槽模块形成闭式循环回路，加热模块通过膨胀槽模块进行密封、补油和轻组分的排放及回收。
7.所述加热模块包括有机热载体炉、循环泵、工艺用热设备和油气分离器，机热载体炉、循环泵、工艺用热设备和油气分离器依次连接，循环泵出口设置第一压力检测装置。
8.所述双膨胀管为主膨胀管和辅助膨胀管，所述膨胀槽下端通过主膨胀管与油气分离器连接，膨胀槽上端与油气分离器入口运行管路通过辅助膨胀管连接，辅助膨胀管上设有第三pic阀。
9.所述膨胀槽模块还包括轻组分排放及回收单元，所述轻组分排放及回收单元包括油气冷却器和冷凝液储液罐，膨胀槽经油气冷却器连接至冷凝液储液罐，膨胀槽与油气冷却器之间设有第二pic阀，所述第二~第三pic阀通过第一压力检测装置控制。
10.所述膨胀槽模块还包括补油单元，所述补油单元包括低位储油槽和补油泵，低位储油槽设置在膨胀槽下方，低位储油槽与补油泵连接后的出油管路分为两路，一路经第一阀门连接至膨胀槽上端，另一路经第二阀门连接至油气冷却器，经过油气冷却器内部与轻
组分换热后流回低位储油槽。
11.所述膨胀槽模块还包括氮气供应单元，氮气供应单元包括氮气瓶和第二压力检测装置，所述氮气瓶与膨胀槽连接，氮气瓶与膨胀槽连接管路上依次设有第三阀门、自力式压力调节阀和第一pic阀，第一pic阀通过第二压力检测装置控制。
12.所述膨胀槽设有液位检测装置和均连接至低位储油槽的溢流管路、泄放管路和安全保护管路，其中溢流管路设在膨胀槽正常运行液位处，溢流管路上设有油封；泄放管路设在膨胀槽下端，泄放管路上设有快速泄放阀，所述快速泄放阀通过液位检测装置控制；安全保护管路设在膨胀槽上端，安全保护管路上设有安全阀。
13.本发明具有以下有益效果及优点：1、本发明的轻组分排放及回收单元可以实现轻组分自动排放及回收，保证了导热油闭式循环系统的安全稳定运行和油品质，且自动化水平高，减少了运行人员工作强度；2、本发明在膨胀槽上溢流管，有效的防范膨胀槽超压排放，增强了系统的稳定性，溢流管上设有油封，避免了氮气的外溢，有效的减少了氮气的消耗；3、本发明设有轻组分冷却回收机制，冷却介质采用低位储油槽中的低温导热油，利用导热油补油单元可以达到冷却的目的，无需新增冷却系统，减少设备投资，经过冷却的轻组分统一收集，不直接排放到外界，减少环境污染。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图。
15.其中，1、有机热载体炉；2、循环泵；3、工艺用热设备；4、低位储油槽；5、补油泵；6、膨胀槽；7、油气分离器；8、油气冷却器；9、冷凝液储罐；10、氮气瓶；11、油封；12、自力式压力调节阀；13.1、第一pic阀；13.2、第二pic阀；13.3、第三pic阀；14、快速泄放阀；15、安全阀；16、主膨胀管；17、辅助膨胀管；18、溢流管路；19泄放管路；20、安全保护管路；v1、第一阀门；v2、第二阀门；v3、第三阀门。
具体实施方式
16.下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。 如图1所示，本发明为一种导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于，包括：加热模块和膨胀槽模块，所述膨胀槽模块的膨胀槽6通过双膨胀管与加热模块连接，加热模块和膨胀槽模块形成闭式循环回路，加热模块通过膨胀槽模块进行密封、补油和轻组分的排放及回收。
17.所述加热模块包括有机热载体炉1、循环泵2、工艺用热设备3和油气分离器7，机热载体炉1、循环泵2、工艺用热设备3和油气分离器7依次连接，循环泵2出口设置第一压力检测装置。
18.由于导热油闭式循环加热系统的导热油运行量比较大，所以设置双膨胀管，所述双膨胀管为主膨胀管16和辅助膨胀管17，所述膨胀槽6下端通过主膨胀管16与油气分离器7连接，膨胀槽6上端与油气分离器7入口运行管路通过辅助膨胀管17连接，辅助膨胀管17上设有第三pic阀13.3；具体地，主膨胀管16为双向流向管道，当加热模块需要补油时，膨胀槽6通过主膨胀管16对加热模块进行补油；对加热模块进行补油时辅助膨胀管17上第三pic阀13.3为关
闭状态，辅助膨胀管17不参与补油，系统运行初期或运行中轻组分含量过高，泵发生汽蚀现象时，第三pic阀13.3阀打开，加速导热油轻组分排出。
19.所述膨胀槽模块还包括轻组分排放及回收单元，所述轻组分排放及回收单元包括油气冷却器8和冷凝液储液罐9，膨胀槽6经油气冷却器8连接至冷凝液储液罐9，膨胀槽6与油气冷却器8之间设有第二pic阀13.2，所述第二~第三pic阀通过第一压力检测装置控制。
20.所述膨胀槽模块还包括补油单元，所述补油单元包括低位储油槽4和补油泵5，低位储油槽4设置在膨胀槽6下方，低位储油槽4与补油泵5连接后的出油管路分为两路，一路经第一阀门v1连接至膨胀槽6上端，另一路经第二阀门v2连接至油气冷却器8，经过油气冷却器8内部与轻组分换热后流回低位储油槽4。
21.具体地，当导热油闭式循环加热系统运行时，循环泵2出口压力波动剧烈，泵出现汽蚀现象，即出现轻组分，第一压力检测装置与第三pic阀13.3联锁，当膨胀槽6上部气相空间压力增大到第一设定值，此时控制第三pic阀13.3开启，进行调节；随着导热油闭式循环加热系统的持续运行，压力持续剧烈波动，第一压力检测装置与第二pic阀13.2联锁，当膨胀槽6上部气相空间压力增大到第二设定值，此时控制第二pic阀13.2开启，产生的轻组分通过膨胀槽上部的轻组分释放管线流至油气冷却器8；打开补油泵5和第二阀门v2，低位储油槽4中的低温导热油流经通过油气冷却器8的管道后流回低位储油槽4，作为轻组分的冷却介质；冷却介质走管程，轻组分走壳程。
22.打开补油泵5和第二阀门v1，低位储油槽4中的导热油进入膨胀槽6，完成补油。
23.所述膨胀槽模块还包括氮气供应单元，氮气供应单元包括氮气瓶10和第二压力检测装置，所述氮气瓶10与膨胀槽6连接，氮气瓶10与膨胀槽6连接管路上依次设有第三阀门v3、自力式压力调节阀12和第一pic阀13.1，第一pic阀13.1通过第二压力检测装置控制。
24.具体地，第一pic阀13.1与第二压力检测装置联锁，当需要对膨胀槽6补充氮气时，第一pic阀13.1开启；自力式压力调节阀12为调压阀；当需要拆卸氮气瓶10时，关闭v3后进行操作。
25.所述膨胀槽6设有液位检测装置和均连接至低位储油槽4的溢流管路18、泄放管路19和安全保护管路20，其中溢流管路18设在膨胀槽6正常运行液位略上方处，溢流管路18上设有油封11；泄放管路19设在膨胀槽6下端，泄放管路19上设有快速泄放阀14，所述快速泄放阀14通过液位检测装置控制；安全保护管路20设在膨胀槽6上端，安全保护管路20上设有安全阀15；具体地，当膨胀槽6内导热油的液位高于正常运行液位处时，导热油通过溢流管路18流至低位储油槽4，为了防止氮气通过溢流管路18进入低位储油槽4而造成氮气不必要的浪费，在溢流管路18上设置油封11；所述快速泄放阀14与液位检测装置控制联锁，当膨胀槽6液相空间液位上升，上部气相空间压力持续上升，膨胀槽6内液位超过溢流口后，快速泄放阀14开启，超压保护安全阀15开启，使导热油流至低位储油槽4，保证系统运行安全。

技术特征：
1.一种导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于，包括：加热模块和膨胀槽模块，所述膨胀槽模块的膨胀槽通过双膨胀管与加热模块连接，加热模块和膨胀槽模块形成闭式循环回路，加热模块通过膨胀槽模块进行密封、补油和轻组分的排放及回收。2.根据权利要求1所述的导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于：所述加热模块包括有机热载体炉、循环泵、工艺用热设备和油气分离器，机热载体炉、循环泵、工艺用热设备和油气分离器依次连接，循环泵出口设置第一压力检测装置。3.根据权利要求1所述的导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于：所述双膨胀管为主膨胀管和辅助膨胀管，所述膨胀槽下端通过主膨胀管与油气分离器连接，膨胀槽上端与油气分离器入口运行管路通过辅助膨胀管连接，辅助膨胀管上设有第三pic阀。4.根据权利要求3所述的导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于：所述膨胀槽模块还包括轻组分排放及回收单元，所述轻组分排放及回收单元包括油气冷却器和冷凝液储液罐，膨胀槽经油气冷却器连接至冷凝液储液罐，膨胀槽与油气冷却器之间设有第二pic阀，所述第二~第三pic阀通过第一压力检测装置控制。5.根据权利要求4所述的导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于：所述膨胀槽模块还包括补油单元，所述补油单元包括低位储油槽和补油泵，低位储油槽设置在膨胀槽下方，低位储油槽与补油泵连接后的出油管路分为两路，一路经第一阀门连接至膨胀槽上端，另一路经第二阀门连接至油气冷却器，经过油气冷却器内部与轻组分换热后流回低位储油槽。6.根据权利要求1所述的导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于：所述膨胀槽模块还包括氮气供应单元，氮气供应单元包括氮气瓶和第二压力检测装置，所述氮气瓶与膨胀槽连接，氮气瓶与膨胀槽连接管路上依次设有第三阀门、自力式压力调节阀和第一pic阀，第一pic阀通过第二压力检测装置控制。7.根据权利要求5所述的导热油闭式循环加热系统的优化方法，其特征在于：所述膨胀槽设有液位检测装置和均连接至低位储油槽的溢流管路、泄放管路和安全保护管路，其中溢流管路设在膨胀槽正常运行液位处，溢流管路上设有油封；泄放管路设在膨胀槽下端，泄放管路上设有快速泄放阀，所述快速泄放阀通过液位检测装置控制；安全保护管路设在膨胀槽上端，安全保护管路上设有安全阀。

技术总结
本发明公开一种导热油闭式循环加热系统的优化方法，包括：加热模块和膨胀槽模块，所述膨胀槽模块的膨胀槽通过双膨胀管与加热模块连接，加热模块和膨胀槽模块形成闭式循环回路，膨胀槽模块包括补油单元、轻组分自动排放及回收单元、氮气供应单元；加热模块通过膨胀槽模块进行密封、补油和轻组分的排放及回收。本发明实现轻组分自动排放及回收，保证了导热油闭式循环系统的安全稳定运行和油品质，且自动化水平高，减少了运行人员工作强度。冷却介质采用低位储油槽中的低温导热油，利用导热油补油单元可以达到冷却的目的，无需新增冷却系统，减少设备投资，经过冷却的轻组分统一收集，不直接排放到外界，减少环境污染。减少环境污染。减少环境污染。


技术研发人员：谭平 赵宏伟
受保护的技术使用者：沈阳铝镁设计研究院有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/19