一种用于高压流体循环电加热的装置的制作方法

    技术2023-08-04  92


    本实用新型是涉及一种用于高压流体循环电加热的装置,属于电加热器技术领域。



    背景技术:

    目前市场上常用的电加热器一般是直接用加热管对介质进行加热,不仅对流动的介质加热效率不高,而且不能耐高压,无法满足对高压流体循环电加热的要求。

    另外,在石油和天然气的地质勘探和研究开发中,需要模拟岩石在地下高温高压的环境,以还原岩石的原始存在环境,并通过ct设备的扫描,对岩心试样进行物性(如:声速、电阻率、孔隙度、渗透率、相对渗透率等)分析实验。在实验中,有时需要向岩心夹持器循环注入高温高压围压液以保持实验所需的围压条件,有时还需要向岩心试样注入高温高压驱替液,以模拟真实条件下的驱替效果。由于实验过程中需要结合ct实时扫描和监测试样的微观结构的变化,因此需要将岩心夹持器置入ct机内的工作转台上并需随转台旋转而旋转,又由于ct机内的工作空间狭小,转台载重轻,且要求对x射线无遮挡,因此,现有的加热装置也无法实现在ct机内的使用要求。



    技术实现要素:

    针对现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的是提供一种不仅加热效率高、体积小、重量轻、且可旋转工作的用于高压流体循环电加热的装置。

    为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

    一种用于高压流体循环电加热的装置,包括:电加热器和至少一根用于高压流体循环流动的耐压金属盘管,其特征在于:所述电加热器和耐压金属盘管均固设在导热金属块内,并且在所述导热金属块内还设有温度传感器插管,在导热金属块的外部设有保温隔热护套。

    一种实施方案,还包括导热金属块定位筒,所述导热金属块定位筒的顶端设有端盖,电热器的电源接线端、耐压金属盘管的进液端和出液端及温度传感器插管均穿设在端盖上并突出于端盖。

    一种优选方案,所述导热金属块定位筒为不锈钢筒。

    一种优选方案,所述导热金属为铝或铝合金。

    进一步优选方案,所述导热金属块是由铝或铝合金的熔融液浇铸在导热金属块定位筒内固化成型得到。

    进一步优选方案,所述保温隔热护套套设在导热金属块定位筒的外部。

    进一步优选方案,所述保温隔热护套是内衬有保温隔热材料的不锈钢套。

    一种优选方案,所述电加热器为柱状电加热棒,所述耐压金属盘管以柱状电加热棒为中心轴环绕设置。

    进一步优选方案,所述耐压金属盘管有2根,2根耐压金属盘管之间形成内环与外环的套设结构。

    进一步优选方案,所述耐压金属盘管为不锈钢管。

    相较于现有技术,本实用新型具有如下有益技术效果:

    本实用新型通过使电加热器和用于高压流体循环流动的耐压金属盘管均固设在导热金属块内,通过导热金属块将电加热器产生的热量快速传导给耐压金属盘管,以实现对耐压金属盘管内的高压流体进行加热,不仅具有加热效率高,而且可解决电加热装置不能在ct机内旋转工作的难题,尤其还具有体积小,重量轻,耐高压,对外界温场影响小等优点,可与岩心夹持器一起置入ct机内的工作转台上旋转工作,能满足在ct机内实现对高压围压液或/和驱替液进行循环加热的需求,因而具有显著实用价值。

    附图说明

    图1为实施例提供的一种用于高压流体循环电加热的装置的立体结构示意图;

    图2是图1所示装置的剖视图;

    图3是图1所示装置的透视图;

    图4是体现实施例中所述的电热器、耐压金属盘管、温度传感器插管与导热金属块定位筒和端盖之间的装配结构示意图;

    图5是去除图4中导热金属块定位筒的内部结构示意图。

    图中标号示意如下:1、电加热器;11、电源接线端;2a、位于外环的耐压金属盘管;2a1、进液端;2a2、出液端;2b、位于内环的耐压金属盘管;2b1、进液端;2b2、出液端;3、导热金属块;4、温度传感器插管;5、保温隔热护套;51、不锈钢套;52、保温隔热材料;6、导热金属块定位筒;7、端盖。

    具体实施方式

    以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

    实施例

    请结合图1至图5所示,本实施例提供的一种用于高压流体循环电加热的装置,包括:电加热器1(本实施例选用柱状电加热棒,可满足高温和均匀加热要求)和至少一根(图中示出了2根,具体数量不做限定,根据使用需求进行设计)用于高压流体循环流动的耐压金属盘管2a/2b,所述电加热器1和耐压金属盘管2a/2b均固设在导热金属块3内,并且在所述导热金属块3内还设有温度传感器插管4,在导热金属块3的外部设有保温隔热护套5。

    本实施例中,还包括导热金属块定位筒6,所述导热金属块定位筒6的顶端设有端盖7,电热器1的电源接线端11、耐压金属盘管2a/2b的进液端2a1/2b1和出液端2a2/2b2及温度传感器插管4均穿设在端盖7上并突出于端盖7。作为优选方案,所述导热金属块定位筒6为不锈钢筒,不锈钢材质不仅耐压耐高温,而且不影响x射线的穿透;所述导热金属优选为铝或铝合金,不仅传热效果好,而且成本低;通过将铝或铝合金的熔融液浇铸在导热金属块定位筒6内固化成型,即可得到所述导热金属块3;在浇铸前,需先将电热器1、耐压金属盘管2a/2b和温度传感器插管4均安装在导热金属块定位筒6内,这样即可保证浇铸固化后,电热器1、耐压金属盘管2a/2b和温度传感器插管4均固定在导热金属块3的内部。所述保温隔热护套5套设在导热金属块定位筒6的外部,一方面是避免导热金属块3的热量传导到外部设备造成不良影响,另一方面是对导热金属块3的热量起保温作用,降低能耗;所述保温隔热护套5优选为内衬有保温隔热材料(如:玻璃纤维或/和碳纤维)52的不锈钢套51,既具有保温隔热效果,又不影响x射线的穿透和增加重量。

    另外,本实施例中所述耐压金属盘管2a/2b均以柱状电加热棒为中心轴环绕设置,2根耐压金属盘管之间形成内环与外环的套设结构,这样既可保证每根耐压金属盘管的加热效果,又可减小体积;2根耐压金属盘管2a/2b可用于同种流体的加热,例如:以位于内环的耐压金属盘管2b进行初始的预加热,以位于外环的耐压金属盘管2a进行后续的恒温加热(因为位于内环的耐压金属盘管2b距离加热器1较近,温度相对位于外环的耐压金属盘管2a较高,因而加热效率相对较快,因此这样设计可节约能耗和提高加热效率和便于温度控制);当然,2根耐压金属盘管2a/2b也可用于不同种流体的加热,例如:其中一根用于围压液的加热,另一根用于驱替液的加热,实现一个加热器即可满足岩心液体驱替实验的加热需求;所述耐压金属盘管2a/2b优选为不锈钢管,具有耐压耐高温优点。

    在此还要说明的是:耐压金属盘管2a/2b的进液端2a1/2b1和出液端2a2/2b2可以自定义,可以设置为上进下出(如图中所示),也可以相反设置,即:下进上出,本专利对此不作限定。

    综上所述可见,本实用新型通过使电加热器和用于高压流体循环流动的耐压金属盘管均固设在导热金属块内,通过导热金属块将电加热器产生的热量快速传导给耐压金属盘管,以实现对耐压金属盘管内的高压流体进行加热,不仅具有加热效率高,而且可解决电加热装置不能在ct机内旋转工作的难题,尤其还具有体积小,重量轻,耐高压,对外界温场影响小等优点,可与岩心夹持器一起置入ct机内的工作转台上旋转工作,能满足在ct机内实现对高压围压液或/和驱替液进行循环加热的需求,因而具有显著实用价值。

    最后有必要在此指出的是:以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种用于高压流体循环电加热的装置,包括:电加热器和至少一根用于高压流体循环流动的耐压金属盘管;其特征在于:所述电加热器和耐压金属盘管均固设在导热金属块内,并且在所述导热金属块内还设有温度传感器插管,在导热金属块的外部设有保温隔热护套。

    2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述装置还包括导热金属块定位筒,所述导热金属块定位筒的顶端设有端盖,电热器的电源接线端、耐压金属盘管的进液端和出液端及温度传感器插管均穿设在端盖上并突出于端盖。

    3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述导热金属块定位筒为不锈钢筒。

    4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述导热金属块是由铝或铝合金的熔融液浇铸在导热金属块定位筒内固化成型得到。

    5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:所述保温隔热护套套设在导热金属块定位筒的外部。

    6.根据权利要求1或5所述的装置,其特征在于:所述保温隔热护套是内衬有保温隔热材料的不锈钢套。

    7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述电加热器为柱状电加热棒,所述耐压金属盘管以柱状电加热棒为中心轴环绕设置。

    8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:所述耐压金属盘管有2根,2根耐压金属盘管之间形成内环与外环的套设结构。

    9.根据权利要求1或7或8所述的装置,其特征在于:所述耐压金属盘管为不锈钢管。

    技术总结
    本实用新型公开了一种用于高压流体循环电加热的装置,包括:电加热器和至少一根用于高压流体循环流动的耐压金属盘管;所述电加热器和耐压金属盘管均固设在导热金属块内,并且在所述导热金属块内还设有温度传感器插管,在导热金属块的外部设有保温隔热护套。本实用新型不仅具有加热效率高,而且可解决电加热装置不能在CT机内旋转工作的难题,尤其还具有体积小,重量轻,耐高压,对外界温场影响小等优点,可与岩心夹持器一起置入CT机内的工作转台上旋转工作,能满足在CT机内实现对高压围压液或/和驱替液进行循环加热的需求,具有显著实用价值。

    技术研发人员:黄铭轩
    受保护的技术使用者:上海珹真检测技术中心
    技术研发日:2019.07.19
    技术公布日:2020.03.31

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