[實用新型]一種主動補(bǔ)償管道保溫結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420433552.7
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN204226939U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶紅軍
• 申請（專利權(quán)）人: 聶紅軍
• 主分類號: F16L53/00
• 分類號: F16L53/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于熱氣體輸送管道保溫的主動補(bǔ)償管道保溫結(jié)構(gòu)，主要用于熱氣體輸送管道等保溫管道的保溫。

背景技術(shù)

在已有的管道保溫方法及結(jié)構(gòu)中，采用控制熱損失的方法是盡可能的增大保溫結(jié)構(gòu)的熱阻，減小通過保溫層的熱散失，這樣做對于常規(guī)的需要保溫的流體而言是足夠的。

對于低溫管道，出于防結(jié)凍或流體流動性下降而采用電伴熱或蒸汽伴熱放熱方法，預(yù)防溫度過低而帶來的問題。如中國專利CN201020129950所披露的《一種海底管道集膚效應(yīng)電伴熱保溫結(jié)構(gòu)》，利用在輸送鋼管的外壁上采用雙面斷焊方式設(shè)置伴熱管，并在伴熱管內(nèi)穿入連接高頻電源的電纜，利用電纜集膚效應(yīng)發(fā)熱，逐級傳熱給伴熱管、管道、管內(nèi)流體，并在輸送鋼管和外護(hù)鋼管之間設(shè)置有聚氨酯泡沫保溫層，以伴熱管結(jié)合聚氨酯泡沫保溫層的鋼套鋼結(jié)構(gòu)為技術(shù)要點(diǎn)，保證輸送管線的溫度，以期達(dá)到降低所輸送混合流體粘稠度目的。這是在低溫范圍的伴熱方法，但也存在發(fā)熱點(diǎn)線集中，傳熱不佳等問題，難以用于中高溫范圍。

對于中高溫的熱氣體輸送管道，常見于化工工藝管道，溫度往往大于400℃，氣體極低的比熱容對熱損失極為敏感，溫降不好控制，化工工藝往往對于傳輸過程的溫度降有嚴(yán)格的限制，溫度降過大，會引起熱氣體的各種理化變化，或不能滿足下步工序的反應(yīng)溫度。

對于熱氣體輸送熱損失過大而采取的補(bǔ)救措施，通常采用再加熱的方式，而通常的加溫措施因空間原因、工藝原因并不能滿足實際需要，并帶來加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的投資增加、全系統(tǒng)可靠性降低、運(yùn)行成本上升，所以，熱氣體管道保溫只能不計成本的滿足工藝要求，在這類管道中，保溫成本通常會急劇上升。

熱氣體輸送管道作為系統(tǒng)的一部分，通常參與全系統(tǒng)的工藝，管道冷態(tài)開車時，需要熱氣體烘熱管道，相對于金屬管道及保溫材料，熱氣體極低的比熱容使管道整體達(dá)到熱平衡時間極長，熱氣體溫度處于緩慢升高狀態(tài)中，拖累整個系統(tǒng)的正常開車時間，經(jīng)濟(jì)性很差。

綜上所述，已有的熱氣體輸送管道有保溫成本高、熱平衡時間長、熱氣體二次加熱投資大、可靠性低、運(yùn)行成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型目的是提供一種主動補(bǔ)償管道保溫結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的熱氣體輸送管道保溫成本高、熱平衡時間長、熱氣體二次加熱投資大、可靠性低、運(yùn)行成本高的缺點(diǎn)。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種主要用于熱氣體管道保溫的主動補(bǔ)償管道保溫結(jié)構(gòu)，包括管道、保溫層，在管道表面與保溫層之間或保溫層內(nèi)設(shè)置電磁感應(yīng)線圈，管道為電磁感應(yīng)發(fā)熱體。

所述的主動補(bǔ)償管道保溫結(jié)構(gòu)，電磁感應(yīng)線圈的工作頻率為1kHZ-100kNZ。

有益效果：

1、減小熱氣體輸送管道的溫降，有利于保持熱氣體的溫度，同時降低熱氣體輸送管道的保溫成本；

2、縮短管道系統(tǒng)的熱平衡時間，有利于使用熱氣體輸送的系統(tǒng)穩(wěn)定，降低運(yùn)行成本；

3、不再需要熱氣體二次加熱系統(tǒng)，避免二次加熱投資大、可靠性低、運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)。

附圖說明

附圖1是電磁感應(yīng)線圈設(shè)置于管道表面與保溫層之間的管道結(jié)構(gòu)圖。

附圖2是電磁感應(yīng)線圈設(shè)置于保溫層內(nèi)的管道結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

參見附圖1，電磁感應(yīng)線圈1設(shè)置于在管道2表面與保溫層3之間，感應(yīng)線圈的接出線11和12接感應(yīng)電源。

參見附圖2，電磁感應(yīng)線圈1設(shè)置于管道保溫層3內(nèi)，感應(yīng)線圈的接出線11和12接感應(yīng)電源。

電磁感應(yīng)線圈1為電磁感應(yīng)源，管道2作為電磁感應(yīng)發(fā)熱體。

實施過程：

在管道2表面與保溫層3之間或管道保溫層3內(nèi)設(shè)置電磁感應(yīng)線圈1，管道2作為電磁感應(yīng)發(fā)熱體；根據(jù)保溫層3的材料參數(shù)和管道2內(nèi)流體參數(shù)計算或測量管道保溫?zé)釗p失，控制調(diào)整電磁感應(yīng)線圈1的感應(yīng)電源功率，補(bǔ)償管道保溫?zé)釗p失量。

針對不同的管道2材質(zhì)和壁厚，以及管道2的工作溫度和流體特性，電磁感應(yīng)熱補(bǔ)償元件1的工作頻率為1kHZ-100kNZ。

在管道2冷態(tài)時，可通過電磁感應(yīng)線圈1加熱管道2，管道2熱擴(kuò)散加熱保溫層3，使整個保溫結(jié)構(gòu)達(dá)到熱工作狀態(tài)。

在實際中，本實用新型適用于管道2內(nèi)流體溫度介于200℃-1000℃之間的熱氣體傳輸管道。對于管道2內(nèi)流體溫度介于200℃至600℃的保溫結(jié)構(gòu)，附圖1給出的結(jié)構(gòu)是最佳的；對于管道2內(nèi)流體溫度介于600℃至1000℃的保溫結(jié)構(gòu)，附圖2給出的結(jié)構(gòu)是最佳的，具體應(yīng)根據(jù)情況做出選擇。

本實用新型和已有技術(shù)的明顯區(qū)別是：組成管道保溫結(jié)構(gòu)的不只是管道和保溫材料，還有主動補(bǔ)償管道保溫?zé)釗p失的電磁感應(yīng)加熱裝置，可以對管道內(nèi)傳輸流體的熱損失進(jìn)行補(bǔ)償，大大降低了流體溫度的不可控，并且管道還作為發(fā)熱體，感應(yīng)發(fā)熱均勻，沒有溫度極高點(diǎn)，安全可靠。在實際應(yīng)用中，可以靈活調(diào)整感應(yīng)線圈的繞線方法以及感應(yīng)電源功率，還能實現(xiàn)更廣泛的工藝要求。