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泡沫鉆井用熱輻射物理消泡裝置研制的技術(shù)參數(shù)和熱輻射管的選擇

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3、 技術(shù)參數(shù)

熱輻射消泡裝置容積3.5m3

加熱功率10kW

工作壓力-0.1MPa

泡沫處理量70m3/h

消泡效率>80%

4、 熱輻射管的選擇

4.1 選擇要求

1) 熱效率高,升溫速度極快。

2) 電氣性能穩(wěn)定。

3) 耐酸、耐腐蝕。

4) 環(huán)保。

5) 壽命長(zhǎng)。

4.2 炭纖維石英管

選擇碳纖維石英管作為加熱元件,在加熱管(如圖2所示)的背面涂上1層反射層,避免熱量輻射到無(wú)效部位,使得熱輻射集中到罐中的泡沫部位,更好地利用熱量,提高熱效率。

圖2.JPG

碳纖維石英管的性能特點(diǎn):

1) 碳纖維發(fā)熱體是一種純黑體材料,具有升溫迅速、熱滯后小、發(fā)熱均勻、熱輻射傳遞距離遠(yuǎn)、熱交換速度快等特點(diǎn),電熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)98%,升溫速度快。加熱5S可使表面溫度達(dá)300~700℃。

2) 封裝材料采用高純度脫羥基石英玻璃管,熱膨脹系數(shù)極小,有極高的熱穩(wěn)定性,能承受劇烈的溫度變化而不炸裂(溫差可達(dá)上千度)。石英玻璃是良好的耐酸材料(氫氟酸除外),相當(dāng)于耐酸陶瓷的30倍、不銹鋼(鎳鉻合金)的150倍。

3) 碳纖維石英電熱管壽命>6000h。在頻繁啟動(dòng)、關(guān)閉和長(zhǎng)期連續(xù)工作中,發(fā)熱體無(wú)氧化和擊穿現(xiàn)象,發(fā)熱光色均勻、管壁內(nèi)外清潔。

4) 燃點(diǎn)不需要鎮(zhèn)流器,啟動(dòng)時(shí)無(wú)脈沖電流沖擊,使電源、保護(hù)電路簡(jiǎn)單化,電源及相關(guān)電器使用壽命延長(zhǎng)。

5) 與金屬發(fā)熱體不同,碳纖維完全避免了電磁場(chǎng)的產(chǎn)生,故無(wú)高頻輻射(只有遠(yuǎn)紅外輻射),無(wú)微波、電磁波。由于是純黑體材料,無(wú)光污染,不刺激眼睛和灼傷皮膚。

4.3 安裝要求

采用6根直型加熱管繞罐體1周均勻排列,使加熱管加熱更均勻,加熱效率更高。

圖3.JPG