一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，包括換熱筒和加熱組件，換熱筒下部設(shè)有進(jìn)油口，換熱筒上部設(shè)有出油口，換熱筒頂部固定有第二法蘭，加熱組件包括接線盒和多個(gè)發(fā)熱單元，接線盒底部固定有第一法蘭，第一法蘭與第二法蘭固連且相密封，發(fā)熱單元由加熱載體和纏繞在加熱載體上的碳纖維發(fā)熱線組成，加熱載體下端懸空在換熱筒內(nèi)底部，加熱載體上端依次穿過第二法蘭和第一法蘭且固定在第一法蘭上，加熱載體與第二法蘭密封，碳纖維發(fā)熱線兩端均依次穿過第二法蘭和第一法蘭且固定在第一法蘭上，碳纖維發(fā)熱線兩端均與接線盒內(nèi)的接線柱連接，碳纖維發(fā)熱線與第一法蘭密封。本實(shí)用新型可對(duì)低溫環(huán)境下石油輸送管路中的石油進(jìn)行均勻加熱。
【專利說明】一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加熱裝置，尤其是涉及一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]由于石油熔點(diǎn)高于常溫，其在常溫以下時(shí)呈現(xiàn)為流動(dòng)性很差的粘稠狀，因此在低溫地區(qū)(例如我國(guó)東北地區(qū))將開采的石油進(jìn)行長(zhǎng)距離管道輸送時(shí)，通常需要對(duì)管道內(nèi)的石油進(jìn)行加熱，降低其粘度，提高流動(dòng)性，從而有利于石油的長(zhǎng)距離管道輸送。
[0003]傳統(tǒng)的石油加熱裝置有熱水(或蒸汽)套管伴熱裝置及電伴熱裝置。熱水(或蒸汽)套管伴熱裝置是在石油管道外加裝一個(gè)套管，在套管內(nèi)通入熱水(或蒸汽)，從而對(duì)石油進(jìn)行加熱；采用這樣的方式，往往需要在管線上配置多個(gè)加熱站，使用鍋爐來提供熱水(或蒸汽)，因此存在材料及能耗上的浪費(fèi)，并且存在環(huán)境污染問題。電伴熱裝置是將常用的電熱帶緊密纏繞在石油管道外部，從而對(duì)石油進(jìn)行加熱；但由于電熱帶屬于易損件，需要經(jīng)常更換維修，所以導(dǎo)致石油管路不能入地敷設(shè)，從而存在占用土地資源、維修人力成本高等缺陷。
[0004]隨著科技發(fā)展，現(xiàn)有文獻(xiàn)及國(guó)內(nèi)外專利中提出了通過集膚效應(yīng)電伴熱裝置、工頻加熱裝置及電磁感應(yīng)加熱裝置等新型加熱裝置對(duì)石油進(jìn)行加熱的裝置，并且已經(jīng)得到了初步的應(yīng)用。較傳統(tǒng)加熱裝置，上述三種加熱裝置明顯具有更高的科技含量，使用上有一定的優(yōu)越性，但依然存在很多不足之處。集膚效應(yīng)電伴熱裝置和工頻加熱裝置的基本工作原理均為在金屬管道外部加裝加熱裝置，通過對(duì)金屬管壁加熱，從而間接對(duì)石油進(jìn)行加熱。因此，這兩種方式均存在石油管道內(nèi)部溫度場(chǎng)分布不均勻，熱傳遞較慢，需要大量保溫材料以防止熱量損失，成本高等缺點(diǎn)。電磁感應(yīng)加熱裝置的溫度場(chǎng)分布均勻，且其可以實(shí)現(xiàn)只在石油輸送管道內(nèi)部產(chǎn)生熱量，不存在保溫問題；但該裝置通常需要大量的電器元件，例如感應(yīng)線圈、發(fā)熱體、溫度傳感器、直流調(diào)壓模塊、可調(diào)電抗器等等，因此該裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可靠性不高，且系統(tǒng)較為復(fù)雜，出現(xiàn)故障需要專業(yè)人員進(jìn)行維修，維護(hù)成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，可對(duì)低溫環(huán)境下石油輸送管路中的石油進(jìn)行均勻加熱，在保證石油輸送順暢的基礎(chǔ)上，降低了裝置的制造和維護(hù)成本，提高了裝置的加熱效率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:包括換熱筒和安裝在換熱筒上的加熱組件，所述換熱筒的下部設(shè)置有進(jìn)油口，所述換熱筒的上部設(shè)置有出油口，所述換熱筒的頂部固定有第二法蘭，所述加熱組件包括接線盒和多個(gè)發(fā)熱單元，所述接線盒的底部固定有第一法蘭，所述第一法蘭通過第一螺栓與第二法蘭固定連接，所述第一法蘭與第二法蘭相密封，所述發(fā)熱單元由加熱載體和纏繞在加熱載體上的碳纖維發(fā)熱線組成，所述加熱載體的下端懸空在換熱筒內(nèi)底部，所述加熱載體的上端依次穿過第二法蘭和第一法蘭且固定在第一法蘭上，所述加熱載體與第二法蘭相密封，所述碳纖維發(fā)熱線的兩端均依次穿過第二法蘭和第一法蘭且固定在第一法蘭上，所述碳纖維發(fā)熱線的兩端均與接線盒內(nèi)的接線柱連接，所述碳纖維發(fā)熱線與第一法蘭相密封。
[0007]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述換熱筒的底部固定有安裝底座。
[0008]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:纏繞在加熱載體下端的碳纖維發(fā)熱線通過下壓板和第二螺栓固定在加熱載體上，所述下壓板緊壓在碳纖維發(fā)熱線上，所述下壓板通過第二螺栓與加熱載體的下端固定連接；纏繞在加熱載體的上端的碳纖維發(fā)熱線通過上壓板和第三螺栓固定在加熱載體上，所述上壓板緊壓在碳纖維發(fā)熱線上，所述上壓板通過第三螺栓與加熱載體的上端固定連接。
[0009]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述加熱載體的上端通過固定螺母固定在第一法蘭上，所述固定螺母設(shè)置在接線盒內(nèi)，所述加熱載體與第一法蘭之間設(shè)置有密封圈。
[0010]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述碳纖維發(fā)熱線通過鎖緊螺母固定在第一法蘭上，所述碳纖維發(fā)熱線與第一法蘭之間設(shè)置有O型密封圈。
[0011]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:纏繞在加熱載體上的碳纖維發(fā)熱線為雙螺旋結(jié)構(gòu)。
[0012]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述碳纖維發(fā)熱線為12K碳纖維發(fā)熱線。
[0013]上述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述加熱載體為普通碳鋼載體。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型可安裝在石油輸送管道中，能夠?qū)艿纼?nèi)的石油直接進(jìn)行加熱，因此相對(duì)集膚效應(yīng)電伴熱裝置和工頻加熱裝置兩種間接加熱方式，具有石油管道內(nèi)溫度分布均勻、熱傳遞快和熱量損失小的特點(diǎn)，且不需要大量保溫材料來防止熱量損失，成本低。
[0016]2、本實(shí)用新型的發(fā)熱體采用碳纖維發(fā)熱線，由于碳纖維發(fā)熱線的自身體積遠(yuǎn)小于金屬加熱管等其他發(fā)熱元件，故可有效的增大加熱源的比表面積，提高換熱效率和溫度場(chǎng)的均勻性。
[0017]3、本實(shí)用新型的發(fā)熱體采用碳纖維發(fā)熱線，由于碳纖維發(fā)熱線具有優(yōu)良的耐腐蝕性、抗氧化性、高穩(wěn)定性和強(qiáng)耐候性等特點(diǎn)，因此使得加熱裝置的使用壽命較之其他加熱裝置更長(zhǎng)，維護(hù)成本更低。
[0018]4、本實(shí)用新型相對(duì)熱水(或蒸汽)套管伴熱裝置無需在管線上配置加熱站，大大減少了材料及能耗上的浪費(fèi)，且不存在環(huán)境污染；相對(duì)電伴熱裝置不需要經(jīng)常更換維修發(fā)熱件，使用時(shí)石油管路可以入地敷設(shè)，節(jié)約了土地資源和維修人力成本；相對(duì)電磁感應(yīng)加熱裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行可靠性高，系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障不需要專業(yè)人員維修。
[0019]5、本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別是加熱組件可作為整體靈活拆卸更換，方便維修。
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1中的A處放大圖。
[0023]圖3為圖1中的B處放大圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]I—換熱筒；2—第一螺栓；3—進(jìn)油口 ；
[0026]4 一出油口；5—安裝底座；6—接線盒；
[0027]7一加熱載體；8—碳纖維發(fā)熱線；9一上壓板；
[0028]10—下壓板；11 一第一法蘭；12—鎖緊螺母；
[0029]13 —O型密封圈；14一密封圈；15—固定螺母；
[0030]16—第二法蘭；17—第二螺栓；18—第三螺栓。

【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型包括換熱筒I和安裝在換熱筒I上的加熱組件，所述換熱筒I的下部設(shè)置有進(jìn)油口 3，所述換熱筒I的上部設(shè)置有出油口 4，所述換熱筒I的頂部固定有第二法蘭16，所述加熱組件包括接線盒6和多個(gè)發(fā)熱單元，所述接線盒6的底部固定有第一法蘭11，所述第一法蘭11通過第一螺栓2與第二法蘭16固定連接，所述第一法蘭11與第二法蘭16相密封，所述發(fā)熱單元由加熱載體7和纏繞在加熱載體7上的碳纖維發(fā)熱線8組成，所述加熱載體7的下端懸空在換熱筒I內(nèi)底部，所述加熱載體7的上端依次穿過第二法蘭16和第一法蘭11且固定在第一法蘭11上，所述加熱載體7與第二法蘭16相密封，所述碳纖維發(fā)熱線8的兩端均依次穿過第二法蘭16和第一法蘭11且固定在第一法蘭11上，所述碳纖維發(fā)熱線8的兩端均與接線盒6內(nèi)的接線柱連接，所述碳纖維發(fā)熱線8與第一法蘭11相密封。
[0032]如圖1所示，所述換熱筒I的底部固定有安裝底座5，便于碳纖維加熱裝置的安裝固定。
[0033]如圖1和圖2所示，纏繞在加熱載體7下端的碳纖維發(fā)熱線8通過下壓板10和第二螺栓17固定在加熱載體7上，所述下壓板10緊壓在碳纖維發(fā)熱線8上，所述下壓板10通過第二螺栓17與加熱載體7的下端固定連接；纏繞在加熱載體7的上端的碳纖維發(fā)熱線8通過上壓板9和第三螺栓18固定在加熱載體7上，所述上壓板9緊壓在碳纖維發(fā)熱線8上，所述上壓板9通過第三螺栓18與加熱載體7的上端固定連接。采用下壓板10和第二螺栓17將纏繞在加熱載體7下端的碳纖維發(fā)熱線8固定在加熱載體7上，采用上壓板9和第三螺栓18將纏繞在加熱載體7上端的碳纖維發(fā)熱線8固定在加熱載體7上，以防止碳纖維發(fā)熱線8在使用過程中從加熱載體7上脫落。
[0034]如圖1和圖2所示，所述加熱載體7的上端通過固定螺母15固定在第一法蘭11上，所述固定螺母15設(shè)置在接線盒6內(nèi)，所述加熱載體7與第一法蘭11之間設(shè)置有密封圈14。
[0035]如圖1和圖2所示，所述碳纖維發(fā)熱線8通過鎖緊螺母12固定在第一法蘭11上，所述碳纖維發(fā)熱線8與第一法蘭11之間設(shè)置有O型密封圈13。
[0036]本實(shí)施例中，纏繞在加熱載體7上的碳纖維發(fā)熱線8為雙螺旋結(jié)構(gòu)。
[0037]本實(shí)施例中，所述碳纖維發(fā)熱線8為12K碳纖維發(fā)熱線，通用性強(qiáng)，易采購(gòu)，成本低。
[0038]本實(shí)施例中，所述加熱載體7為普通碳鋼載體，導(dǎo)熱性好，利于對(duì)石油加熱。
[0039]本實(shí)用新型的工作原理為:使用時(shí)，通過安裝底座5將碳纖維加熱裝置固定在地面或基礎(chǔ)臺(tái)上，將碳纖維加熱裝置的進(jìn)油口 3和出油口 4連接在石油輸送管道中，并將380V的工業(yè)用電引入接線盒內(nèi)，便可對(duì)輸送管路中的石油進(jìn)行加熱。石油從進(jìn)油口 3進(jìn)入換熱筒1，換熱筒I內(nèi)的加熱組件便可對(duì)石油進(jìn)行加熱，加熱后的石油從出油口 4流出。
[0040]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:包括換熱筒(I)和安裝在換熱筒(I)上的加熱組件，所述換熱筒(I)的下部設(shè)置有進(jìn)油口(3)，所述換熱筒(I)的上部設(shè)置有出油口(4)，所述換熱筒(I)的頂部固定有第二法蘭(16)，所述加熱組件包括接線盒(6)和多個(gè)發(fā)熱單元，所述接線盒￠)的底部固定有第一法蘭(11)，所述第一法蘭(11)通過第一螺栓(2)與第二法蘭(16)固定連接，所述第一法蘭(11)與第二法蘭(16)相密封，所述發(fā)熱單元由加熱載體(7)和纏繞在加熱載體(7)上的碳纖維發(fā)熱線(8)組成，所述加熱載體(7)的下端懸空在換熱筒(I)內(nèi)底部，所述加熱載體(7)的上端依次穿過第二法蘭(16)和第一法蘭(11)且固定在第一法蘭(11)上，所述加熱載體(7)與第二法蘭(16)相密封，所述碳纖維發(fā)熱線(8)的兩端均依次穿過第二法蘭(16)和第一法蘭(11)且固定在第一法蘭(11)上，所述碳纖維發(fā)熱線(8)的兩端均與接線盒(6)內(nèi)的接線柱連接，所述碳纖維發(fā)熱線(8)與第一法蘭(11)相密封。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述換熱筒(I)的底部固定有安裝底座(5)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:纏繞在加熱載體(7)下端的碳纖維發(fā)熱線(8)通過下壓板(10)和第二螺栓(17)固定在加熱載體(7)上，所述下壓板(10)緊壓在碳纖維發(fā)熱線(8)上，所述下壓板(10)通過第二螺栓(17)與加熱載體(7)的下端固定連接；纏繞在加熱載體(7)的上端的碳纖維發(fā)熱線(8)通過上壓板(9)和第三螺栓(18)固定在加熱載體(7)上，所述上壓板(9)緊壓在碳纖維發(fā)熱線(8)上，所述上壓板(9)通過第三螺栓(18)與加熱載體(7)的上端固定連接。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述加熱載體(7)的上端通過固定螺母(15)固定在第一法蘭(11)上，所述固定螺母(15)設(shè)置在接線盒出)內(nèi)，所述加熱載體(7)與第一法蘭(11)之間設(shè)置有密封圈(14)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述碳纖維發(fā)熱線(8)通過鎖緊螺母(12)固定在第一法蘭(11)上，所述碳纖維發(fā)熱線(8)與第一法蘭(11)之間設(shè)置有O型密封圈(13)。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:纏繞在加熱載體(7)上的碳纖維發(fā)熱線(8)為雙螺旋結(jié)構(gòu)。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述碳纖維發(fā)熱線(8)為12K碳纖維發(fā)熱線。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種石油輸送管路用碳纖維加熱裝置，其特征在于:所述加熱載體(7)為普通碳鋼載體。
【文檔編號(hào)】F16L53/00GK203979757SQ201420448358
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】葛光濤, 許東, 王希杰, 周玉璽, 于宏才 申請(qǐng)人:西安康本材料有限公司