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1、超导热管换热技术在沥青 加热中的运用 随着公路事业的蓬勃发展，沥青加热技术也在不 断地演变。几十年来，作为公路设备的专业 生产 厂家们，一直致力于沥青加热技术的研究，利用 明火加热、蒸汽加热、电加热、导热油加热等为 公 路部门提供了一系列的沥青加热设备，为公路 事业的发展作出了巨大的贡献。然而，在节能高 效和注 重环保的二十一世纪，传统的沥青加热技 术越来越不能适应公路建设与养护的需要。 我国 最新推出的是RJ系列节能快热沥青罐，利用超导 热管加热沥 青的一体式节能快热罐将沥青加热技 术推上了一个新台阶。 传统沥青加热技术性能分析明火加热 此种加热方式热效率极低，且对环境造成污染，是一种基本被
2、淘汰的沥青加热方式; 蒸汽加热上个世纪六七十年代 流行的方式，该方式 热效率太低(30%以 下)，加热速度太慢， 环境污染较大， 设备 运行处在中、低压状 态，操作人员需经劳 动保护部门专门培训， 现也已基本不用; 导热油加热上个世纪八十年代流 行的沥青加热方式， 其特点是常压、高温， 因而热效率高，加热 速度快、环 境污染小且 沥青可被加热到180 以下任何温度。其缺点 是一次性投资较大且每次 加热需整套运行， 发油 量若太小时经济效益不高; 电加热 该加热方式的特点是热效率高，加热速度快，没 有环境污染，一次性投资少，但每吨沥青加热成 本较高; 太阳能加热 该加热方式节能效果好，环境污染小
3、，但一次性 投资亦较大且只适合日照时间长、干旱少雨的地 区。 以上五种沥青加热方式都存在有不同程度的缺点 、不是很理想的方式，尤其不适合公路班站的养 护需要，因此迫切需要采用新技术加热设备。 火道直热式节能快热沥青罐性能分析 火道直热式节能快热沥青罐是对以往沥青加热技术的一个重大突破， 它具有如下特点: 1)集储存、预热、加热于一体，结构紧凑; 2)采用全封闭处理，无异味、不溢锅; 3)升温快，成本低，节能效果显著，符合环保要求; 4)中间程序自动化，操作简单，提高了工作效率; 5)占地面积小，安装方便，流动性强; 6) 采用顶面取油方法，明显地降低了沥青老化程度; 7)采用了罐中罐技术，将高
4、温罐置于低温罐中，进一步提高了热效率; 超导热管概念超导热管的热量从一端传到另一端，温差 很小，传温过程接近等温，管内工作介质 的相变。依靠潜热来传递热量，因它传热 能量大，传热效率高，所以在石油化工、 冶金、纺织、陶瓷、锅炉、采暖、烘烤等 行业得到广泛应用。特别是用作余热回收 ，它能即刻把高温热源的热量输送到低温 区域，使低温区域的温度升高，让热能第 二次做功，以节约大量的能源超导热管换热技术原理 超导热管就是一根金属导热管，其技术核 心在于超导热管内的超导物质(见图1)。加 热区由于超导热管的外部温度大大高于热 管内的超导液体，因而超导液体迅速吸收 热量气化、气流上升。在传热 区，外部温
5、度低于超导气体，超导气体迅速传导热量 并液化为液滴落下。如此周而复始达到传 热效 果，由于其热效率极高，所以被称为 超导热管。 上页图一下页图 二超导热管节能快热沥青罐工作原理 RJ系列超导节能快热沥青罐由罐体、炉膛、火道 、烟囱、引风机、高温沥青储罐、电控柜、导热 油预热系统和沥青输送系统组成，罐体又分为高 温区与低温区，如图2所示。超导热管在罐中按一 定 的密度呈扇形排列，炉膛中的火焰在引风机的 作用下通过火道、烟道和引风机排向大气。在火 道中， 超导热管迅速吸收热量并迅速传导到高温 区和低温区，从而达到加热沥青的作用。 1 燃烧室 2 真空超导热管 3 高温区导热油管栅 4 中温区 导热
6、油管栅 5 导热油膨胀槽 6 热罐罐体 7 热沥青贮罐 超导热管节能快热罐除具有火道直 热式节能快热罐的特点外还具有自 己独特的优点: 1)超导热管不仅其本身的热传导效率高(可达90%以上)，而且，与火道直热式 传热相比，数百根 超导热管使其传热面积成数倍增加，因而整机的热效率也 高; 2)超导热管的使用寿命较长，从而大大延长了整机的使用寿命并减少了维修 费用; 3)预热系统采用导热油循环，与蒸汽预热相比有两个优点:一是蒸汽预热要时 时注意水位，而且 管道容易锈蚀，而导热油预热系统则不存在以上问题;二是 导热油预热将膨胀槽置于罐内低温区中， 可充分利用余热; 4)采用顶面取油装置，在高温区中达
7、到所需温度的沥青立即被取走，加上采 用超导热管传热而不 是通过火道铁板式直接加热及超导热管顶端与导热油预 热系统连接起到过热热卸载的作用(见图3)，因而加热沥青不会老化，充分保 证了沥青的质量; 5)该设备可大可小，制作容量为25t-500t。小则易于移动，适合公路班站及沥 青拌和机的配套使用;大则做成固定式，适用于大型沥青库或沥青中转站，从 而克服了火道直热式快热罐只可制作小容量的缺陷;技术指标比较技术指 标超导热 管节能快 热沥青 罐火道直热 式节能快 热沥青 罐 导热油 加热式 沥青罐 加温速度 1小时1小时2小时 平均耗煤 量20kg30kg70kg耗电量1kwh1kwh5kwh每吨成本 10元15元40元 保温性能 1/小 时1/小 时1/小 时结束语 综上所述，超导热管换热技术在加热沥青中的应 用是一个新事物，利用该技术生产的RJ系列节能 快热罐具有加热速度快，投资及加热成本低，沥 青不老化，小可移动、大可固定，符合环保要求 等特点，它所表现出来的技术优势与经济效益都 是其他同类设备所无法比拟的，它的推广必将为 公路部门带来巨大的经济效益和社会效益。-
