金属储罐的微波深度干燥方法技术

本发明专利技术所述的金属储罐的微波深度干燥方法，通过微波发生和控制装置将微波馈入金属储罐内，并增设微波均布器，使得金属储罐内部的空腔形成微波谐振腔，各种模式的微波在这个腔内谐振，金属储罐内壁及死角所吸附的水会吸收微波能量，快速运动、碰撞、相互摩擦，当水分子具有足够的动能时，摆脱罐壁对它的吸附作用，从而向空间扩散，然后通过干燥气体将这些水分子带出。不仅可以实现深度干燥，而且大大减少了干燥时间，节约了能源。而且整个过程中压力稳定，不会使储罐发生形变。

Microwave deep drying method for metal storage tank

The microwave drying depth of metal tank with the method of the invention, the microwave generation and control device of microwave feed in metal tank, and the addition of microwave distributor, the cavity metal tank inside the microwave cavity, the various modes of microwave in the cavity, and the adsorption of metal tank wall corner of the water will absorb the microwave energy, fast motion, collision, friction, when the water molecules have enough energy, get rid of the adsorption tank wall on it, thus to spatial diffusion, and then the water molecules brought out by dry gas. Not only the deep drying can be realized, but also the drying time is greatly reduced, and the energy is saved. Moreover, the pressure in the whole process is stable and will not cause deformation of the tank.

【技术实现步骤摘要】
金属储罐的微波深度干燥方法
本专利技术属于化工设备吹扫
，具体涉及一种金属储罐的微波深度干燥方法。
技术介绍
在化工、石油化工行业有很多储罐系统严禁有残留水分，(如：LNG储罐、丙烯储罐、乙烯储罐等)，这些水分通常是吸附在储罐内表面，即使是非常微量的水也能造成工艺故障、产品质量不合格、导致重大的安全事故。如：微量水分就能加速储罐设备的腐蚀、堵塞阀门、降低气体的输送效率、造成压缩机损坏。按照规范要求，石油化工储罐在施工结束后必须进行相应试验，用来检验储罐的施工质量(主要是焊接质量)，水压试验是相对比较安全可靠的试验方法。试验结束后总有一些水残留在的储罐内部；有些水分是吸附在储罐内壁，要想把这些水分全部排出是一件非常困难的事情；传统的做法是利用液氮汽化成干燥氮气，把干燥氮气通入储罐系统不停置换和吹扫，通常要消耗大量的氮气才能把储罐内部干燥到合格程度。或者用露点很低的压缩机产生低露点空气，不停地吹扫储罐内部，一般需要几十个小时。所以找到一种能够快速干燥储罐的方法，在石油化工领域有着非常重要的现实意义。由于这些残留的水非常微量，甚至是以分子的形态被吸附在储罐内壁，它跟金属储罐内壁的结合力非常强，要想把这些水分全部脱掉，需要相当长的时间，即便是用绝对干燥的空气也需要几十个小时，甚至更长时间。如果用液氮的干燥话，数量需求也很大，加上液氮气化后温度较低，长时间干燥是无法避免的。以大型的LNG储罐为例，其容积大、结构复杂，储罐的干燥和氮气置换过程一般需要很长的时间进行，而且在整个干燥和氮气置换过程中需要格外注意罐压的波动，一旦操作不当使储罐压力波动较大就有可能造成储罐变形，影响储罐的正常安全使用，如果储罐变形过大有可能使储罐完全报废，几年的辛苦建设成果将付之东流，能有一种避免压力波动的吹扫方式，是值得研究的课题。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中的不足，本专利技术目的在于提供一种针对石油化工储罐，进行快速吹扫的方法，整个过程工期缩短，提高干燥效率，且不会有压力的变化，安全无危害。技术方案：微波是频率非常高的电磁波，它的频率范围目前尚无明确规定，通常将频率为300MHz～30GHz的电磁波称作微波。目前使用最为广泛的微波源为2450MHz和915MHz，其对应的波长为12.2公分和33公分。微波的加热原理和传统的电加热、远红外加热等有很大区别；其中最明显的一个特征就是微波加热有很强的选择性，首先选择介电常数较大的物质加热，水的介电常数80多，水在微波场中很容易被加热；常见的玻璃、陶瓷、塑料等材料介电常数一般介于1-4之间，这些材料对微波不敏感，一般不容易被加热。具体的，本专利技术所述的金属储罐的微波深度干燥方法，通过微波发生和控制装置将微波馈入金属储罐内，并增设微波均布器，使得金属储罐内部的空腔形成微波谐振腔，各种模式的微波在这个腔内谐振，金属储罐内壁及死角所吸附的水会吸收微波能量，快速运动、碰撞、相互摩擦，当水分子具有足够的动能时，摆脱罐壁对它的吸附作用，从而向空间扩散，然后通过干燥气体将这些水分子带出。如图1所示。所述的金属储罐为不锈钢储罐、碳钢储罐、合金钢储罐。尤其适用于LNG储罐、乙烯储罐、丙烯储罐。所述的吹扫气体从罐体的下部进入从罐体的顶部送出。所述的微波从罐体人孔或者接管口馈入。所述的微波采用915MHz微波源或2450MHz微波源所述的微波均布器安装于微波馈入口与金属储罐的结合部位的罐体内侧，将集中的微波发散开来。其结构是断面为V型的折板。有益效果：本专利技术利用微波对金属储罐进行深度干燥，与传统的吹扫方法相比，具有如下特性：1.水是极性分子，介电常数和介电损耗都很高，水分子在微波场以很快的速度把微波能转化成分子动能，运动速度加快，从而摆脱储罐内壁对水分的吸附作用，并扩散到空间。2.微波能够在金属储罐形成谐振，由于罐体的直径很大通常直径超过10米，微波的谐振可以很充分，并且是多模谐振，微波的能量被约束在罐体内部。加上罐内残留的水分非常微量，干燥的效果会非常明显。3.微波和吹扫的干燥气流同时作用情况下，可以很好的避免单一方式时死角区域，气流吹扫不到的死角，微波就有可能作用到，如罐底的边缘部位等。4.理论上微波在金属储罐内的传输速度和光速相同，微波源的启动过程最多就十几秒的时间，电源关闭微波就消失，操作非常方便，安全可靠。附图说明图1为本专利技术吹扫示意图1-微波发生和控制装置；2-微波均布器具体实施方式：工业上常用的微波源为2450MHz和915MHz，这两种微波源都可以用来对储罐进行深度干燥，当需要功率少于15个千瓦的时候，建议选用2450MHz的微波源，这时可以选用多个磁控管,当需要的功率超过15千瓦的时候建议选用915MHz的微波源，这时只要一个磁控管就可以解决问题。由于915MHz的微波源设备和2450MHz的微波源比较成本较高，尽量选用2450MHz微波源。实施例1(传统吹扫)某低温丙烯储罐，总的容积21200m3,在水压试验后投入运行之前，须进行干燥处理，要求露点必须≤－40℃。采用干燥氮气进行吹扫的方法持续进行吹扫干燥，实际作业近52小时方达到技术要求，使用氮气70000Nm3(约87.5吨).实验例2(本专利技术的方法)采用直径1.2米,高度为1.5米的钢制小型容器进行试验.第一步，将容器内壁充分喷水后，用绝对干燥的压缩空气吹扫,吹扫空气从容器底部接管进入，从容器顶部的接管排出，并在排气管口上接入量程为露点-110摄氏度的水分析仪，吹气流量为每分钟1.5个立方米，露点由15度降为-30度使用了167分钟。第二步，将容器内壁充分喷水后，用绝对干燥的压缩空气吹扫,吹扫空气从容器底部接管进入，从容器顶部的接管排出，并在排气管口上接入量程为露点-110摄氏度的水分析仪，同时在容器的侧面近底部位置开微波馈入口，微波采用2450MHz微波功率为1000瓦，并安装微波均布器。吹气流量亦为每分钟1.5个立方米，露点由15度降为-30度，使用了73分钟。通过实施例1和实施例2的对比，可以看出，传统的吹扫方法有死角，气流很难达到死角位置，而本专利技术所提供的方法解决了该问题，不仅可以实现深度干燥，而且大大减少了干燥时间，节约了能源。而且整个过程中压力稳定，不会使储罐发生形变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属储罐的微波深度干燥方法，其特征在于通过微波发生和控制装置将微波馈入金属储罐内，并增设微波均布器，使得金属储罐内部的空腔形成微波谐振腔，各种模式的微波在这个腔内谐振，金属储罐内壁及死角所吸附的水会吸收微波能量，快速运动、碰撞、相互摩擦，当水分子具有足够的动能时，摆脱罐壁对它的吸附作用，从而向空间扩散，然后通过干燥气体将这些水分子带出。

【技术特征摘要】
1.金属储罐的微波深度干燥方法，其特征在于通过微波发生和控制装置将微波馈入金属储罐内，并增设微波均布器，使得金属储罐内部的空腔形成微波谐振腔，各种模式的微波在这个腔内谐振，金属储罐内壁及死角所吸附的水会吸收微波能量，快速运动、碰撞、相互摩擦，当水分子具有足够的动能时，摆脱罐壁对它的吸附作用，从而向空间扩散，然后通过干燥气体将这些水分子带出。2.根据权利要求1所述的金属储罐的微波深度干燥方法，其特征在于当所述的金属储罐为不锈钢储罐、碳钢储罐、合金钢储罐。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：公维生，王锦勇，王英军，邹俊良，
申请(专利权)人：南京麦科罗微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32