用于油基物料处理的加热系统的制作方法

专利2026-09-03  0


本技术涉及石油化工物料处理领域,尤其涉及一种用于油基物料处理的加热系统。


背景技术:

1、在钻井作业过程中,会产生大量含油钻屑,这些钻屑中含油类、粘土、各类化学处理剂、加重材料、污油、污水及钻屑等,成分复杂,属于危险废物,具有含油率高、有机污染物多等特点。据统计,单井油基钻屑产生量约300~400m3,若处理不当,会对环境造成污染,因此需要对其进行处理和处置,油基钻屑已被列入国家危险废弃物名录。

2、热脱附技术可实现油基钻屑的无害化处理和资源化利用,是当前最有优势的油基钻屑处理技术。热脱附处理技术是一种固体和气体分离的方法,其原理基于物质在不同温度下的挥发性差异,通过控制物质的加热温度,使其达到脱附温度,从而实现物质的分离,即:在绝氧条件下对热脱附炉中的物料进行间接加热,使其达到物料中挥发性物质的沸点,从而使油分从物料中挥发脱除,再对挥发的油分进行冷凝和回收。

3、在现有技术中,对油基钻屑的热脱附处理利用了处理炉,其中在处理炉的炉体外侧设置电磁加热线圈,从而在炉体内外产生交变磁场,位于磁场内的炉体表面产生交变电流,即涡流,进而自身产生热能,将炉体内的物料进行加热。

4、通常,作为处理材料的油基钻屑不可能完全填满炉体内部空间。在此情况下,炉体可以划分为与处理材料接触的炉体部分和不与处理材料接触的部分。由于炉体的外部在整体上设置有电磁加热线圈,因此与处理材料接触的炉体部分的温度将会低于不与处理材料接触的部分,从而导致炉体上的温度分布不一致,并有可能导致炉体发生变形。这种变形会影响设置在炉体内的搅拌轴上的耙齿与炉体之间的间隙,耙齿进而会与炉体发生刮擦。另外,搅拌轴与炉体间通过轴承连接,变形后轴承易发生卡顿甚至抱轴,造成设备停机。

5、为此,在现有技术中,提出了通过仅在与处理材料接触的炉体部分的外部设置电磁加热线圈。然而,这将导致与处理材料接触的炉体部分与不与处理材料接触部分温度存在一定温差,无法消除炉体温度分布不一致问题,导致长期运行后,炉体产生弯曲变形,降低炉体使用寿命。

6、另外,在例如专利文献cn214694006u等现有技术中提出了加热线圈的分段控制。具体地,将电磁加热线圈进行分段,并根据处理炉中的实际料位对各个分段进行单独控制,以实现炉体整体温度的均匀性。

7、然而,具有多线圈设计的电磁加热系统通过控制不同线圈的导通时间调节不同线圈的功率,或者使用不同电源相应地调节不同线圈的功率。这些调节方式需要使用大量部件,使得整个系统的电路结构十分复杂。


技术实现思路

1、鉴于以上原因,本实用新型旨在提供一种改进的加热系统,以克服上述缺陷并提供其它优点。

2、根据本实用新型,提供了一种加热系统,其包括:处理炉,其充当发热体,并在其内部具有用于对处理材料进行加热处理的处理空间;以及多个电磁加热线圈,其布置在所述处理炉的外表面上,以利用电磁感应使所述处理炉产生热量。所述处理炉被划分为第一加热区域和第二加热区域,所述第一加热区域对应于所述处理空间的填充有所述处理材料的部分,所述第二加热区域对应于所述处理空间的未填充所述处理材料的部分。在所述第一加热区域和所述第二加热区域中的每者中设置有至少一个所述电磁加热线圈。所述第一加热区域中的所述电磁加热线圈的参数不同于所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的参数,使得在所述加热处理期间,所述第一加热区域中的所述电磁加热线圈提供的每单位面积的热量大于所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈提供的每单位面积的热量。

3、根据一实施例,所述第一加热区域和所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的参数包括绕线线径、绕线布置密度和材质电阻率中的一者和多者。

4、根据一实施例,所述第一加热区域和所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的参数是基于所述处理材料的预期加热温度、所述处理材料的比热容、所述处理材料的重量或体积、所述加热处理的持续时间、加热效率中的一者或多者选择的。

5、根据一实施例,所述第一加热区域中的所述电磁加热线圈的绕线线径大于所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的绕线线径。替代地或额外地,所述第一加热区域中的所述电磁加热线圈的绕线布置密度大于所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的绕线布置密度。替代地或额外地,所述第一加热区域中的所述电磁加热线圈的材质电阻率小于所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的材质电阻率。

6、根据一实施例,所述处理炉在所述第一加热区域和所述第二加热区域中采用不同的制成材料或在内表面上涂布有不同的涂层,并且所述第一加热区域中的所述制成材料或所述涂层的导磁率大于所述第二加热区域中的所述制成材料或所述涂层的导磁率。

7、根据一实施例,所述加热系统还包括用于所述第一加热区域中的所述电磁加热线圈的第一供电电源和用于所述第二加热区域中的所述电磁加热线圈的第二供电电源。所述第一供电电源和所述第二供电电源的频率是可调的,且/或所述第一供电电源和所述第二供电电源的供应电流是可控的,且/或所述第一供电电源和所述第二供电电源的接通时间是可控的。

8、根据一实施例,所述处理炉还包括设置在所述处理空间中的搅拌轴,并且所述搅拌轴也充当发热体。

9、根据一实施例,所述搅拌轴内部设置有加热线圈。

10、根据一实施例,所述搅拌轴内的所述加热线圈为电磁加热线圈或电阻加热线圈。

11、由此可见,本实用新型能够解决相关技术中处理炉受热不均以及由此导致的变形的问题。



技术特征:

1.一种加热系统,其包括:

2.根据权利要求1所述的加热系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的加热系统,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的加热系统,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的加热系统,其特征在于,

6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热系统,其特征在于,

7.根据权利要求1至5中任一项所述的加热系统,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的加热系统,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的加热系统,其特征在于,


技术总结
本技术涉及一种加热系统,其包括充当发热体的处理炉及布置在处理炉的外表面上的多个电磁加热线圈。处理炉被划分为第一加热区域和第二加热区域,第一加热区域对应于处理空间的填充有处理材料的部分,第二加热区域对应于处理空间的未填充处理材料的部分。在第一加热区域和第二加热区域中的每者中设置有至少一个电磁加热线圈。第一加热区域中的电磁加热线圈的参数不同于第二加热区域中的电磁加热线圈的参数,使得在加热处理期间,第一加热区域中的电磁加热线圈提供的每单位面积的热量大于第二加热区域中的电磁加热线圈提供的每单位面积的热量。根据本技术,能够解决相关技术中处理炉受热不均以及由此导致的变形的问题。

技术研发人员:于春江,魏巍,谢金坤,郝燕超,黄灿,于洋
受保护的技术使用者:杰瑞环保科技有限公司
技术研发日:20231222
技术公布日:2024/11/11
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