[實用新型]一種儀表復合式伴熱防凍系統

有效

• 申請號: 201720173872.7
• 申請日: 2017-02-26
• 公開（公告）號: CN206531515U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 張同;顧亞雄;孫燁
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01D11/00
• 分類號: G01D11/00;G05D23/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于儀器儀表領域中的一種儀表防凍系統，特別是一種儀表復合式伴熱防凍系統。

背景技術

儀表的正常工作是工業生產的保障，對于一些大型的儀器儀表用戶而言，儀表的的正確測量是安全生產的關鍵，但是在較為寒冷的地區常常出現儀表因環境溫度較低而失準或損壞的現象，給企業帶來了巨大的損失。儀表設備最怕冷，受環境溫度變化的影響易出現運行不穩定、測量值出現偏差等問題，同時，如果環境溫度降到介質冷凝點以下，還會造成儀表和儀表管線的凍堵，這將導致儀表故障，影響裝置正常生產，而壓力、流量、液位、溫度等各類儀表點，其測量介質多為液體，低溫更容易造成測量誤差，嚴重者可能引發中毒、火災、爆炸等安全事故。儀表的正常測量關系到工業生產設備的順利運行，是工業安全生產中的重要保障。據全球經濟數據顯示，2014年中國工業生產總值占GDP總額比重為35.82%。因此，對儀表防凍問題的研究有著極其重要的意義。

通過多年的研究，人們對儀表防凍問題的研究有了較大進展，但現有的伴熱方式都有其諸多不足。儀表箱的選型并不是一種經濟而有效的防凍方式；蒸汽伴熱和熱水伴熱的伴熱效率較低，不可調溫并且成本較大；電伴熱的伴熱帶長度有限并且投入較大。因此，需要一種經濟而有效的伴熱方式來解決工業生產中的儀表防凍問題。

發明內容

為了克服上述不足，本實用新型提供了一種儀表復合式伴熱防凍系統，其能夠有效地解決現有技術中的問題。

本實用新型所采用的技術方案是：一種儀表復合式伴熱防凍系統，包含蒸汽伴熱單元、溫差發電單元、電伴熱單元、溫度控制單元和儲能單元五部分。蒸汽伴熱單元是防凍系統的基礎伴熱單元，對儀表和其所在管道進行持續伴熱，在伴熱時，蒸汽管線所帶來的高溫會使得保溫層內外產生比較大的溫度差，然后溫差發電單元利用保溫層內外的溫度差進行發電，并將所發電能供給電伴熱單元，讓電伴熱單元為儀表伴熱。當儀表裝置內的溫度接近設定范圍上限時，停止電伴熱并對溫差發電單元所產生的電能進行存儲，防凍系統僅有蒸汽伴熱一種伴熱方式；當儀表裝置內的溫度接近設定范圍下限時，停止儲能并對儀表進行電伴熱，然后防凍系統就由蒸汽伴熱和電伴熱這兩種伴熱方式組成的復合式伴熱對儀表伴熱。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的防凍系統能夠提高伴熱的效率，有效地為儀表伴熱；可以對儀表裝置內的溫度進行調控，能夠根據溫度要求進行伴熱方式的轉換；一種可以大幅度降低伴熱成本的復合式伴熱系統，有著巨大的經濟效益。

附圖說明

圖1是一種儀表復合式伴熱防凍系統硬件方案圖。

圖2是一種儀表復合式伴熱防凍系統工作流程示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖，對本實用新型進行進一步解釋說明，但不作為對本實用新型的限定。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，其示出了本實用新型的一種儀表復合式伴熱防凍系統硬件方案圖。所述的防凍系統包含蒸汽伴熱單元、溫差發電單元、電伴熱單元、溫度控制單元和儲能單元五部分。蒸汽伴熱單元是防凍系統的基礎，為系統提供初始溫度并持續伴熱；溫差發電單元是利用蒸汽伴熱在伴熱管道內外產生的溫度差來進行發電；電伴熱單元是為儀表伴熱，伴熱所需電能由溫差發電單元供應；溫度控制單元是對儀表裝置內的溫度進行調控，當溫度不在設定范圍內時，使電伴熱單元伴熱或者停止伴熱；儲能單元是當儀表裝置內的溫度達到設定范圍上限時，停止電伴熱并對溫差發電單元產生的電能進行存儲。

如圖2所示，其示出了本實用新型的一種儀表復合式伴熱防凍系統工作流程示意圖。在儀表防凍系統運行后，蒸汽伴熱單元作為防凍系統的基礎伴熱單元運行，并持續為防凍系統伴熱（包括儀表），蒸汽伴熱單元為系統所提供的熱量使被伴熱管道的保溫層內外產生較大的溫度差，然后被置于保溫層內的溫差發電單元利用保溫層內外的溫差進行溫差發電，所產生的電能為電伴熱單元供能或者被存儲在儲能單元。電伴熱單元的運行和儲能單元的運行由溫度控制單元來控制，當儀表裝置內的溫度達到設定范圍上限時，停止電伴熱并對溫差發電單元所產生的電能進行存儲；當儀表裝置內的溫度降到設定范圍下限時，停止儲能并對儀表進行電伴熱。在對儀表進行電伴熱時，儀表的防凍系統是由蒸汽伴熱和電伴熱這兩種伴熱方式組合而成的復合式伴熱方式來為儀表伴熱；當停止電伴熱（即儲能）時，儀表的防凍系統僅有蒸汽伴熱這一種單一的伴熱方式來為儀表伴熱。