摘 要： 變壓法干燥設(shè)備和煤油氣相干燥設(shè)備的方形真空干燥罐，真空干燥罐的體積也很龐大（80～400m3），單方面靠真空是不法完全達(dá)到變壓器器芯的線圈水份蒸發(fā)使其干燥，要讓線圈更快、更好的蒸發(fā)水份達(dá)到所需的結(jié)果，就要線圈增溫，而達(dá)到線圈增溫的方法就是讓真空干燥罐內(nèi)的溫度均勻上升，必須在罐內(nèi)側(cè)或罐外側(cè)，安裝密集的排管。由于處于真空環(huán)境中，真空干燥罐主要以輻射傳熱的形式加熱工件。加熱排管的樣式又是多種多樣，又各自有自已的特點，互不通用，所以本文就對加熱排管互用的改制進(jìn)行簡單的介紹及注意事項。

關(guān)鍵詞： 高效加熱；通用；改制；解決

引言

由于干燥罐內(nèi)為真空環(huán)境，因此對干燥罐內(nèi)的工件主要以輻射傳熱形式進(jìn)行加熱。真空干燥罐主要熱源來自高效排管，高效加熱排管的熱源根據(jù)用戶方提供的條件，有蒸汽、導(dǎo)熱油等，不同熱源高效加熱排管的進(jìn)、出口方位也是有所不同的。蒸汽高效加熱排管的蒸汽進(jìn)口在上方，冷凝水出口在下方，蒸汽高效加熱排管為并聯(lián)方式布置，這樣便于高效加熱排管冷熱交替后所產(chǎn)生的的冷凝水排出換熱管外；導(dǎo)熱油高效加熱的進(jìn)油口在下方，回油口在上方，導(dǎo)熱油高效加熱排管分組型式為串聯(lián)方式布置，便于加熱均勻充分。更重要的是排管內(nèi)部形式也不同，通常這兩種加熱排管是不能互換的，蒸汽高效加熱排管的形式是進(jìn)、出主管路之間分布著若干個散熱管組，這樣加熱比較均勻，然而，導(dǎo)熱油高效加熱排管多為蛇形排管，它的弊病是進(jìn)油口溫度比出油口溫度高很多，且很難把殘留空氣排凈，因為空氣的密度比油的密度輕，易存于上層排管的轉(zhuǎn)彎處，占有一定的空間從而阻礙導(dǎo)熱油在排管內(nèi)的順暢流動和熱交換。這些就是導(dǎo)熱油高效加熱排管在真空干燥罐中很難被均勻加熱的因素之一。另外，這兩種排管由于形式的不同，加工工藝不同，所以就不能統(tǒng)一加工，沒有互換性，這樣就造成了加工的不便，而每個使用單位所采用的熱源并不相同，而且每個使用單位在每個時期使用的熱源也會發(fā)生變化，在使用單位需要根據(jù)自身變化改變熱源時，目前只能是整體更換，因此造成了極大的浪費，而且也給使用單位帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，并且該施工過程由于大拆大換時間也較長，影響工作效率，不利于產(chǎn)品的升級換代。

如何提高散熱排管的互換性，節(jié)約資源和提高使用靈活性，這已經(jīng)成為業(yè)界急需解決的問題。針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本高效加熱排管的改制為提供一種能夠配合不同熱源使用、從而方便用戶根據(jù)需要變更熱源的通用高效加熱排管。

1.通用高效加熱排管所要解決的技術(shù)問題

通用高效加熱管是將適用導(dǎo)熱油、蒸汽通用的高效加熱排管，就能完全能避免導(dǎo)熱油排管出現(xiàn)的那些工藝上不能解決問題，實現(xiàn)蒸汽加熱排管與導(dǎo)熱油加熱排管通用，這樣在加工制造上也保持統(tǒng)一，用戶更換熱源時十分方便，對生產(chǎn)影響很小，利于產(chǎn)品的升級換代。

在保證大型干燥罐加熱均勻的前提下，實現(xiàn)同一結(jié)構(gòu)高效加熱排管適用不同加熱介質(zhì)，加工制造工藝統(tǒng)一，熱源也能更充分、完全利用；簡化零件結(jié)構(gòu)，降低加工成本；保證可靠性能的前提下，降低資源、時間、人力成本，且在熱源改變的情況下，無需做太大的改變即可使用通過改變加熱介質(zhì)的進(jìn)入方式，調(diào)整介質(zhì)在排管內(nèi)的流動狀態(tài)，提高了排管的加熱效率。

2.高效加熱排管的改制的方法及過程

一種簡單、可靠的大型干燥罐導(dǎo)熱油、蒸汽的通用高效加熱排管。該通用高效加熱排管由原蒸汽加熱排管形式為基礎(chǔ)，增加特制導(dǎo)流板組成。制作時先將導(dǎo)流板下料，外形尺寸略小于加熱排管中散熱管的內(nèi)徑尺寸，導(dǎo)流板上加工有傾斜或螺旋設(shè)置的通孔，傾斜角度可設(shè)置為45度，當(dāng)然其傾斜角度并不限于45度，在30-60度之間根據(jù)需要確定。例如，可設(shè)置通孔的數(shù)量為2個，且2個通孔相對導(dǎo)流板的中心對稱設(shè)置，孔間距為20毫米，以在使用導(dǎo)熱油作為熱源時形成雙頭螺旋形的油路。兩通孔呈弧形設(shè)置，且兩通孔的弧形中心線在同一圓環(huán)面上。兩通孔的直徑為6-10毫米，最佳為8毫米，導(dǎo)流板厚度為5-8毫米，最佳為6毫米。上述通孔的數(shù)量也可根據(jù)實際需要設(shè)置為3個或更多，以更好地滿足散熱需求。

該導(dǎo)流板與蒸汽高效加熱排的每根散熱管組焊（導(dǎo)流板位置是放在導(dǎo)熱油加熱排管的進(jìn)油口端，也是蒸汽加熱排管的出汽端）。整片組焊好后，再試壓1 MPa壓縮空氣，肥皂水檢查焊縫氣密性，確認(rèn)氣密性合格后，即可將加熱排管與干燥罐組裝。至此，干燥罐的加熱排管加工就結(jié)束了。

3.本改制所具有的優(yōu)點和有益效果，

采用以上方案的好處：降低資源浪費、節(jié)約時間、人力成本、完善工藝。現(xiàn)有的導(dǎo)熱油加熱排管加熱不均勻，工藝難控制，熱能不能完全利用。這種導(dǎo)熱油、蒸汽的通用高效加熱排管加熱均勻（因為一條主油管上分布多個散熱管組），加熱均勻工藝就容易控制，在蒸汽高效加熱排管的基礎(chǔ)上在散熱管底部設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板上設(shè)置傾斜或螺旋的通孔。

本通用高效加熱排管在使用蒸汽熱源時，導(dǎo)流板可降低蒸汽的流動速度，加長熱蒸汽在排管中的時間，以提高散熱性能，而且并不妨礙冷凝水的形成和流動；

本通用高效加熱排管在使用導(dǎo)熱油作為熱源時，提高導(dǎo)熱油的傳導(dǎo)壓力，而且可導(dǎo)引導(dǎo)熱油以螺旋方式在散熱管內(nèi)流動，這樣導(dǎo)熱油與散熱管接處面增加，所以更能增加熱交換量，提高其散熱性能，達(dá)到散熱要求，這樣熱能源就能完全利用。

因此通過上面所述，通用高效加熱排管不但可以在蒸汽作為熱源時使用，而且可以在導(dǎo)熱油作為熱源時使用，因此具有通用性，方便用戶根據(jù)實際需要選擇合適的熱源，節(jié)約了資源，提高了效率，另外本高效加熱排管僅通過設(shè)置導(dǎo)流板即可實現(xiàn)上述功能，簡單方便，成本低廉，非常實用。

4具體實施方式。

下面通過具體實施方式對本通用高效加熱排管作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

本通用高效加熱排管應(yīng)用于真空干燥罐，真空干燥罐內(nèi)的工作溫度115～135℃，是從常溫狀態(tài)下加熱到這個溫度范圍，在這期間要使真空干燥罐內(nèi)的溫度均勻上升，在加熱過程中高效加熱排管內(nèi)部一直有高壓高溫的導(dǎo)熱油在流動（使用導(dǎo)熱油作為熱源，油壓在0.3MPa以上），精心設(shè)計的導(dǎo)流板會讓導(dǎo)熱油在通用高效加熱排管里螺旋式運動，這樣能讓導(dǎo)熱油更充分的將熱量傳給散熱管，再熱輻射到干燥罐內(nèi)部。這種獨特的改制方式極大的提高了加熱效率。本通用高效加熱排管既可以直接制作形成，也可以通過對現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造完成，適應(yīng)面廣，可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在對現(xiàn)有的蒸汽熱源的高效加熱排管進(jìn)行改造時，僅需切開蒸汽高效加熱排管底部，將導(dǎo)流板焊入其中，再將高效加熱排管焊好即可。

本通用高效加熱排管與以往技術(shù)相比，本通用高效加熱排管采用并聯(lián)設(shè)置散熱器組件的結(jié)構(gòu)，適用于蒸汽熱源的使用，而且在散熱管底部設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板上設(shè)置傾斜或螺旋的通孔，從而在使用導(dǎo)熱油作為熱源時，提高導(dǎo)熱油的傳導(dǎo)壓力，而且可導(dǎo)引導(dǎo)熱油以螺旋方式在散熱管內(nèi)流動，因此具有通用性，方便用戶根據(jù)實際需要選擇合適的熱源，節(jié)約了資源，提高了效率，另外本實用新型僅通過設(shè)置導(dǎo)流板即可實現(xiàn)上述功能，本通用高效加熱排管結(jié)構(gòu)簡單，采用最常規(guī)的材料和常規(guī)的加工手段，制作安裝簡便，加熱效果好，節(jié)省材料，非常實用，杜絕了浪費。

參考文獻(xiàn)

[1]李多民主編.化工過程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：中國石化出版社2007.2.

[2]方書起.化工設(shè)備課程設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3]譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2008.

[4]王志魁，劉麗英，劉偉.化工原理[M]第四版化學(xué)工業(yè)出版社，北京，2010年.

[5]達(dá)道安.真空設(shè)計手冊[M]第三版國防工業(yè)出版社，北京，2004年.

[6]GB/T12459-2005 鋼制對焊無縫管件[S].

[7]胡仁喜.SolidWorks機(jī)械設(shè)計從入門到精通[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，北京，2012年.

第一作者：彭軍桿，中山凱旋真空科技股份有限公司，機(jī)械工程師，研究方向：真空干燥、真空注油、強(qiáng)度計算等。