[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 |
| 地址: | 122000 遼寧省朝*** | 國省代碼: | 遼寧;21 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 主動 補(bǔ)償 管道 保溫 結(jié)構(gòu) | ||
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。
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