CN114251534A - 一种能耗自调节的氨气伴热运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，包括外管，其特征在于：所述外管的内壁上设置有保温层，所述外管的中间固定有氨气输送管，所述氨气输送管的内部通有氨气，所述氨气输送管的下端两侧分别设置有伴热管一和伴热管二，所述氨气输送管的上端两侧分别设置有伴热管三和伴热管四，所述伴热管一、伴热管二、伴热管三、伴热管四的外部均包覆有导热胶泥，所述氨气输送管的内部上侧固定有若干感热板，若干所述感热板的上侧均焊接有拉杆，所述拉杆为弹性材质，若干所述感热板的上方均设置有支杆二，所述支杆二的内部安装有固定板，所述拉杆的上端与固定板的底部固定连接，本发明，具有实用性强和保温性能好的特点。

Description

一种能耗自调节的氨气伴热运输装置

技术领域

本发明涉及制备氨气技术领域，具体为一种能耗自调节的氨气伴热运输装置。

背景技术

对尿素溶液输送管道，配置电伴热***，伴热***一方面要满足现场实际需要，另一方面要考虑经济使用。水解反应器后的氨气输送管道进行保温及伴热，保证氨喷射***前的温度不低于回凝温度。在蒸汽伴热管与氨气管道之间接触处常采用导热胶泥进行填充。但在实操中，管道内的氨气温度过高会提高其管道能耗，由此会缩短管道的使用寿命，同时若管道内的温度过低，这样会不利于后续的氨气喷射，目前，一种铝胶混合物的熔点温度为150℃，它是由铝材质和橡胶以1∶5的比例调和而成，可应用于氨气的低温检测，由此方便实现其管道内部的氨气升温，因此，设计实用性强和保温性能好的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，包括外管，所述外管的内壁上设置有保温层，所述外管的中间固定有氨气输送管，所述氨气输送管的内部通有氨气，所述氨气输送管的下端两侧分别设置有伴热管一和伴热管二，所述氨气输送管的上端两侧分别设置有伴热管三和伴热管四，所述伴热管一、伴热管二、伴热管三、伴热管四的外部均包覆有导热胶泥。

根据上述技术方案，所述氨气输送管的内部上侧固定有若干感热板，若干所述感热板的上侧均焊接有拉杆，所述拉杆为弹性材质，若干所述感热板的上方均设置有支杆二，所述支杆二的内部安装有固定板，所述拉杆的上端与固定板的底部固定连接。

根据上述技术方案，所述感热板为热胀冷缩材质制成，所述固定板的下方设置有缸体，所述缸体的内部焊接有固定块，所述固定块的个数为四个且纵轴位置上的两个固定块为一组，两组所述固定块之间滑动连接有滑块，所述滑块的内部与拉杆的表面固定连接。

根据上述技术方案，所述伴热管一、伴热管二、伴热管三、伴热管四的内部均设置有电阻丝，所述电阻丝与外部电源电连接，所述伴热管三和伴热管四的电阻丝下方均设置有球囊，每组所述固定块之间均开设有通气口，所述通气口分别与两侧的球囊内部管道连接，所述拉杆与缸体的下端相接处设置有透气孔。

根据上述技术方案，所述缸体的内部滑动连接有推板，所述推板与固定板之间填充有铝胶混合物，所述推板的上端面与缸体的上方内壁弹簧连接，所述推板的上方填充有导电气体，所述氨气输送管的左右两侧分别固定有伴热管五和伴热管六。

根据上述技术方案，所述伴热管五和伴热管六的外部均包覆有导热胶泥，所述伴热管五和伴热管六的内部均设置有通电管，所述通电管的两端安装有磁块，两端所述磁块的内部均与电源电连接，所述磁块之间安装有真空管。

根据上述技术方案，所述缸体的上方两侧固定有弧形管，所述弧形管的下管口与真空管的内部相通，所述氨气输送管的下方固定有支杆一。

根据上述技术方案，所述外管的外部设置有保护罩，所述保护罩的一侧固定有若干凸块和方块，若干所述方块的左侧均转动连接有弧形块，所述弧形块的下侧固定有圆柱块，所述圆柱块为橡胶材质，所述方块的表面开设有通孔，所述通孔的尺寸与圆柱块的尺寸相一致。

根据上述技术方案，所述方块的上表面固定有柱体，所述柱体的中部转动连接有卡块，所述圆柱块的内部开设有卡口，所述卡块的厚度与卡口的开设高度相一致。

根据上述技术方案，所述外管的上方固定有若干刻度板，所述推板的上端面焊接有推杆，若干所述刻度板分别位于相应推杆的一侧。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，

(1)通过设置有球囊，当氨气输送管内的氨气温度过高时，滑块在拉杆作用下向下滑动，从而使球囊的内部进气，球囊进气后，会使其上方的电阻丝与伴热管的管壁相隔开，这样就使得其外部的导热胶泥吸收的热量减少，从而使其内部的氨气温度得到降低，由此有效减少能耗，同时延长了装置的使用寿命；

(2)通过设置有推板和铝胶混合物，当氨气的温度过低时，铝胶液变为铝胶块，铝胶混合物内部的分子间距增大，使铝胶块推动推板向上滑动，由此推动导电气体进入到真空管的内部，从而实现伴热管五和伴热管六的内部通电，有效提高管内的保温性能，防止氨气喷射前的温度低于回凝温度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体正面剖视结构示意图；

图2是本发明的固定块内部状态一示意图；

图3是本发明的固定块内部状态二示意图；

图4是本发明的固定块内部状态三示意图；

图5是本发明的伴热管五及伴热管六内部结构示意图；

图中：1、外管；2、保温层；3、氨气输送管；4、伴热管一；5、伴热管二；6、感热板；7、伴热管三；8、伴热管四；9、伴热管五；10、伴热管六；11、支杆一；12、支杆二；13、推杆；14、刻度板；15、凸块；16、圆柱块；17、卡块；18、弧形块；19、真空管；20、磁块；21、拉杆；22、推板；23、铝胶混合物；24、固定板；25、缸体；26、固定块；27、通气口；28、滑块；29、球囊；30、弧形管；31、通电管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，包括外管1，外管1的内壁上设置有保温层2，外管1的中间固定有氨气输送管3，氨气输送管3的内部通有氨气，氨气输送管3的下端两侧分别设置有伴热管一4和伴热管二5，氨气输送管3的上端两侧分别设置有伴热管三7和伴热管四8，伴热管一4、伴热管二5、伴热管三7、伴热管四8的外部均包覆有导热胶泥，当氨气进入到氨气输送管3的内部时，其温度需要保持在150℃左右，当接通外部电源时，伴热管一4、伴热管二5、伴热管三7、伴热管四8同时工作，导热胶泥使伴热管与氨气输送管3之间的线接触变为面接触，有效加大了其传热面积，同时变成了热传导的加热方式，极大提高了传热效果，从而有效使管道内的氨气温度得到提高，保温层2的设置不仅对其内部输送的氨气温度进行了保持，还防止其内部高温影响到外部的工作环境，伴热管一4和伴热管二5为常规用伴热设备，伴热管三7和伴热管四8的内部可进行电阻丝的位置调节，这样可以在氨气保温基础上使伴热管内的热传递效果减弱，从而有效进行能耗降低，减少能源浪费。

氨气输送管3的内部上侧固定有若干感热板6，若干感热板6的上侧均焊接有拉杆21，拉杆21为弹性材质，若干感热板6的上方均设置有支杆二12，支杆二12的内部安装有固定板24，拉杆21的上端与固定板24的底部固定连接，进入到氨气输送管3内的氨气温度均低于150℃的保温温度，四个伴热管对氨气进行升温及保温作用，进入到管内的氨气先下沉，在吸热后，其分子间的间距逐渐增大并开始上浮，上浮的气体与上方的感热板6的下方充分接触，并将内部温度传导到感热板6的内部，若气体温度维持在150℃～200℃之间时，感热板6维持图2中的状态，当气体温度高于200℃时，感热板6会进行再次膨胀，其状态如图3所示，并且拉动拉杆21向下进行移动并拉伸，从而使后面工序中伴热管内部进行及时的供温调整，防止过多能量的损耗，同时延长了装置的使用寿命，若气体温度低于150℃时，这样会不利于后续中氨气的喷射工序，由此其内部将通过铝胶混合物23的作用自动进行温度提升，以实现管道的伴热效果。

感热板6为热胀冷缩材质制成，固定板24的下方设置有缸体25，缸体25的内部焊接有固定块26，固定块26的个数为四个且纵轴位置上的两个固定块26为一组，两组固定块26之间滑动连接有滑块28，滑块28的内部与拉杆21的表面固定连接，固定板24有很好的导热效果，氨气输送管3内部的氨气通过透气孔对固定块26内的固定板24传递氨气的热量，其热量被上方的铝胶混合物23吸收，且铝胶混合物23会做出相应的形态变化，当感热板6受热再次膨胀后，感热板6拉动拉杆21向下拉伸，同时拉杆21拉动滑块28向下移动，通气口27打开，氨气输送管3内部的氨气经通气口27进入到球囊29的内部，这样以方便后续的减能作用，当感热板6收缩时，拉杆21在感热板6的推动下向上压缩，滑块28在拉杆21的带动下向上滑动，此时的通气口27未打开，这样氨气就不能进入到球囊29的内部，同时在氨气温度不足的情况下启动后续的伴热管五9和伴热管六10，从而有效对氨气温度进行提高，以实现氨气在喷射前的温度不低于回凝温度。

伴热管一4、伴热管二5、伴热管三7、伴热管四8的内部均设置有电阻丝，电阻丝与外部电源电连接，伴热管三7和伴热管四8的电阻丝下方均设置有球囊29，每组固定块26之间均开设有通气口27，通气口27分别与两侧的球囊29内部管道连接，拉杆21与缸体25的下端相接处设置有透气孔，当拉杆21拉动滑块28向下滑动时，原本被滑块28堵住的通气口27被打开，说明此时内部的氨气温度过高，需进行内部的氨气降温工序，伴热管一4和伴热管二5的内部电阻丝工作为常规加热工序，而伴热管三7和伴热管四8的电阻丝加热为备用加热工序，当球囊29内部进氨气后，球囊29膨胀并对其上侧的电阻丝施加向上的推力，原本与管壁接触的电阻丝不再通过管壁对外部的导热胶泥进行热传导，那么导热胶泥所吸收的热量将会减少，由此氨气输送管3内氨气所吸收的热量将会减少，氨气的温度将会逐渐减低至150℃～200℃，从而有效进行降温，延长装置的使用寿命，当氨气降温过后，感热板6带动拉杆21向上滑动，同时拉杆21带动滑块28向上滑动，此时的通气口27的两侧形成负压差，在滑块28向上滑动的过程中，球囊29内部的气体受负压影响经通气口27回到缸体25的内部，并再经透气孔回到氨气输送管3的内部，这样的装置有效实现了对管道内氨气的降温工序，既是实现能耗的减少，同时延长了装置的使用寿命。

缸体25的内部滑动连接有推板22，推板22与固定板24之间填充有铝胶混合物23，推板22的上端面与缸体25的上方内壁弹簧连接，推板22的上方填充有导电气体，氨气输送管3的左右两侧分别固定有伴热管五9和伴热管六10，当内部氨气温度高于150℃时，铝胶混合物23为液态，俗称铝胶液，当内部氨气温度低于150℃时，铝胶混合物23为固态，俗称铝胶块，常规状态下铝胶液不对推板22进行反应，当氨气输送管3内的气体温度低于150℃时，铝胶液变为铝胶块，由此铝胶混合物23的体积变大，所以铝胶块对推板22施加向上的推力，推板22受力向上滑动并对其上方的气体进行挤压，以方便后续导电气体进入到伴热管五9和伴热管六10的内部，从而提升内部氨气的温度。

伴热管五9和伴热管六10的外部均包覆有导热胶泥，伴热管五9和伴热管六10的内部均设置有通电管31，通电管31的两端安装有磁块20，两端磁块20的内部均与电源电连接，磁块20之间安装有真空管19，磁块20均与外部电源接通，且两磁块20之间形成了一定电压差，由于其位于真空管19的内部，在未有导电气体进入的前提下，其内部不会产生电流，从而伴热管五9和伴热管六10的内部不会发热，当导电气体受推板22的挤压经弧形管30进入到真空管19的内部时，导电气体在电场和热能的双重作用下，其原子中的电子获得足够的能量成为自由电子，由此通电管31的内部导电，并且伴热管五9和伴热管六10开始对导热胶泥进行传热，在此基础上，管内氨气温度越低，铝胶块形成的体积越大，推板22受铝胶块的推力影响上升得更多，从而进入到真空管19内的导电气体更多，由此伴热管五9和伴热管六10的传导温度更高，低温氨气能够得到更多的热量，从而使氨气温度能够提升到150℃以上，以便保证后续氨气的喷射时不结晶。

缸体25的上方两侧固定有弧形管30，弧形管30的下管口与真空管19的内部相通，氨气输送管3的下方固定有支杆一11，支杆一11对上方的氨气输送管3施加向上的支撑力，同时与上侧的支杆二12形成对称结构，当支杆二12内部的滑块28或推板22进行运动时，有效使氨气输送管3的受力可实现平衡状态，有效提高装置内部的稳定性。

外管1的外部设置有保护罩，保护罩的一侧固定有若干凸块15和方块，若干方块的左侧均转动连接有弧形块18，弧形块18的下侧固定有圆柱块16，圆柱块16为橡胶材质，方块的表面开设有通孔，通孔的尺寸与圆柱块16的尺寸相一致，保护罩可以对外管1进行保护，并对外部进行隔热作用，为了方便保护罩的安装和内部检修，由此在保护罩的缝接触设置了凸块15，在进行安装时，将弧形块18上的圆柱块16插进通孔的内部，圆柱块16与通孔的接触面产生较大摩擦力，在摩擦力作用下，圆柱块16不易从通孔的内部滑落，当圆柱块16插进通孔的内部时，就有效实现了保护罩的简易安装，减轻了工作人员的工作量。

方块的上表面固定有柱体，柱体的中部转动连接有卡块17，圆柱块16的内部开设有卡口，卡块17的厚度与卡口的开设高度相一致，当圆柱块16插进通孔的内部后，卡块17围绕柱体旋转并有效卡进卡口的内部，这样就对圆柱块16在插进通孔后进行锁紧，防止保护罩的接缝处在圆柱块16在进行固定后发生松动，有效提高了保护罩安装的稳定性。

外管1的上方固定有若干刻度板14，推板22的上端面焊接有推杆13，若干刻度板14分别位于相应推杆13的一侧，当推板22上升时，推板22带动推杆13向上滑动，刻度板14上设置了对标刻度，当推杆13的上端高度高于对标刻度时，说明此时的内部氨气温度正处于极低温的状态下，需要进行及时的检修，由此对此管道进行工序停止，同时对前一工作***也进行检查，有效保证氨气传输过程中的安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，包括外管(1)，其特征在于：所述外管(1)的内壁上设置有保温层(2)，所述外管(1)的中间固定有氨气输送管(3)，所述氨气输送管(3)的内部通有氨气，所述氨气输送管(3)的下端两侧分别设置有伴热管一(4)和伴热管二(5)，所述氨气输送管(3)的上端两侧分别设置有伴热管三(7)和伴热管四(8)，所述伴热管一(4)、伴热管二(5)、伴热管三(7)、伴热管四(8)的外部均包覆有导热胶泥。

2.根据权利要求1所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述氨气输送管(3)的内部上侧固定有若干感热板(6)，若干所述感热板(6)的上侧均焊接有拉杆(21)，所述拉杆(21)为弹性材质，若干所述感热板(6)的上方均设置有支杆二(12)，所述支杆二(12)的内部安装有固定板(24)，所述拉杆(21)的上端与固定板(24)的底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述感热板(6)为热胀冷缩材质制成，所述固定板(24)的下方设置有缸体(25)，所述缸体(25)的内部焊接有固定块(26)，所述固定块(26)的个数为四个且纵轴位置上的两个固定块(26)为一组，两组所述固定块(26)之间滑动连接有滑块(28)，所述滑块(28)的内部与拉杆(21)的表面固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述伴热管一(4)、伴热管二(5)、伴热管三(7)、伴热管四(8)的内部均设置有电阻丝，所述电阻丝与外部电源电连接，所述伴热管三(7)和伴热管四(8)的电阻丝下方均设置有球囊(29)，每组所述固定块(26)之间均开设有通气口(27)，所述通气口(27)分别与两侧的球囊(29)内部管道连接，所述拉杆(21)与缸体(25)的下端相接处设置有透气孔。

5.根据权利要求4所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述缸体(25)的内部滑动连接有推板(22)，所述推板(22)与固定板(24)之间填充有铝胶混合物(23)，所述推板(22)的上端面与缸体(25)的上方内壁弹簧连接，所述推板(22)的上方填充有导电气体，所述氨气输送管(3)的左右两侧分别固定有伴热管五(9)和伴热管六(10)。

6.根据权利要求5所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述伴热管五(9)和伴热管六(10)的外部均包覆有导热胶泥，所述伴热管五(9)和伴热管六(10)的内部均设置有通电管(31)，所述通电管(31)的两端安装有磁块(20)，两端所述磁块(20)的内部均与电源电连接，所述磁块(20)之间安装有真空管(19)。

7.根据权利要求6所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述缸体(25)的上方两侧固定有弧形管(30)，所述弧形管(30)的下管口与真空管(19)的内部相通，所述氨气输送管(3)的下方固定有支杆一(11)。

8.根据权利要求7所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述外管(1)的外部设置有保护罩，所述保护罩的一侧固定有若干凸块(15)和方块，若干所述方块的左侧均转动连接有弧形块(18)，所述弧形块(18)的下侧固定有圆柱块(16)，所述圆柱块(16)为橡胶材质，所述方块的表面开设有通孔，所述通孔的尺寸与圆柱块(16)的尺寸相一致。

9.根据权利要求8所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述方块的上表面固定有柱体，所述柱体的中部转动连接有卡块(17)，所述圆柱块(16)的内部开设有卡口，所述卡块(17)的厚度与卡口的开设高度相一致。

10.根据权利要求9所述的一种能耗自调节的氨气伴热运输装置，其特征在于：所述外管(1)的上方固定有若干刻度板(14)，所述推板(22)的上端面焊接有推杆(13)，若干所述刻度板(14)分别位于相应推杆(13)的一侧。

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