適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置，它包括三相配電控制柜以及作為系統(tǒng)負(fù)載部分的集膚電纜和集膚加熱管，所述集膚加熱管平行鋪設(shè)在需要被伴熱的工藝管道外側(cè)，所述集膚電纜穿設(shè)于所述集膚加熱管內(nèi)，組成三角形負(fù)載的AB相，在所述三相配電控制柜內(nèi)設(shè)置有作為系統(tǒng)負(fù)載的電抗器和電容器，所述電抗器的一端與集膚電纜的首端相連，另一端與電容器的一端相連，電容器的另一端通過電纜與集膚加熱管的首端在首端盒內(nèi)相連接，所述電抗器和電容器分別作為三角形負(fù)載的另二臂，AC相和BC相。本實(shí)用新型配電部分得到簡化，直接取消了常規(guī)系統(tǒng)配電端所需的特種變壓器或變頻電源裝置，所用電器元件均為常規(guī)中低壓標(biāo)準(zhǔn)額定電壓規(guī)格。
【專利說明】
適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及介質(zhì)管道的電伴熱裝置，具體涉及一種基于集膚效應(yīng)的電伴熱裝置，尤其適用中短長度管道的電伴熱應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)國內(nèi)外石油化工領(lǐng)域的中短距離管道電伴熱系統(tǒng)采用串并聯(lián)式電熱帶;苑于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和材料成本，常規(guī)的集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)適合在長距離管道應(yīng)用。對單一管道長度而言，當(dāng)管道長度達(dá)到和超過三公里時(shí)，集膚電伴熱系統(tǒng)相比于串并聯(lián)電伴熱帶系統(tǒng)具有成本優(yōu)勢，但在中短距離管道長度上，常規(guī)集膚電伴熱系統(tǒng)由于在配電控制部分的成本居高不下而實(shí)際應(yīng)用甚少。
[0003]常規(guī)集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)是:工頻電源經(jīng)變壓器和配電控制柜(或經(jīng)變頻配電控制柜)、通過該配電控制柜將該次級電壓加到負(fù)載上;作為負(fù)載，集膚加熱電纜串接在無縫鐵磁性鋼管內(nèi)，在鋼管末端將電纜和鋼管牢固壓接，當(dāng)首端在電纜和鋼管之間通以交流電后，電流沿電纜再經(jīng)過鋼管回到電源端接入配電控制柜。負(fù)載送電時(shí)，由于交流電的電磁感應(yīng)在集膚加熱鋼管上產(chǎn)生磁滯和渦流并將電能轉(zhuǎn)化為熱能，當(dāng)集膚鋼管緊貼在需要伴熱的介質(zhì)管道表面(或放置在介質(zhì)管內(nèi))，則集膚加熱管道產(chǎn)生的熱量從鋼管壁通過工藝介質(zhì)管道壁完成對工藝管內(nèi)介質(zhì)的加熱。對該熱量傳遞過程加以控制，則組成一個(gè)完整的集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)，適合中長距離管道伴熱。常規(guī)管道集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)如圖1、圖
2、圖3和圖4所示。
[0004]在中短距離管道伴熱應(yīng)用方面，常規(guī)的集膚電伴熱系統(tǒng)成本過高而缺乏競爭力，目前國內(nèi)尚無系統(tǒng)的具有較好性價(jià)比的的集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體系，但由于集膚電伴熱的本身特有的堅(jiān)固和可替換性，設(shè)想如將以前常規(guī)的集膚效應(yīng)裝置通過配電部分和負(fù)載部分的結(jié)構(gòu)改進(jìn)以大幅度降低配電成本，則在中短距離管道上的集膚電伴熱系統(tǒng)將有很高的競爭力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種適用于中短距離管道長度的新型集膚電伴熱裝置，在模塊化固定配電控制部分的同時(shí)、對系統(tǒng)負(fù)載部分進(jìn)行相平衡設(shè)計(jì)和材料結(jié)構(gòu)調(diào)整以滿足電氣參數(shù)要求，系統(tǒng)負(fù)載本體的發(fā)熱方式是利用交流電在鐵磁體內(nèi)的電磁感應(yīng)，集膚加熱鋼管上由此產(chǎn)生的渦流和磁滯效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為熱能，再傳遞到工藝介質(zhì)管壁上，從而達(dá)到熱量交換和伴熱保溫的目的。
[0006]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置，它包括三相配電控制柜以及作為系統(tǒng)負(fù)載部分的集膚電纜和集膚加熱管，所述集膚加熱管平行鋪設(shè)在需要被伴熱的工藝管道外側(cè)，所述集膚電纜穿設(shè)于所述集膚加熱管內(nèi)，組成三角形負(fù)載的AB相，集膚電纜和集膚加熱管的首端焊接電源接線盒作為集膚電纜的回路盒，集膚電纜與集膚加熱管的尾端在尾端盒內(nèi)相連接，在所述三相配電控制柜內(nèi)設(shè)置有作為系統(tǒng)負(fù)載的電抗器和電容器，所述電抗器的一端與集膚電纜的首端相連，另一端與電容器的一端相連，電容器的另一端通過電纜與集膚加熱管的首端在首端盒內(nèi)相連接，所述電抗器和電容器分別作為三角形負(fù)載的另二臂，AC相和BC相。
[0007]優(yōu)選地，所述集膚加熱管包括若干相互串聯(lián)的集熱單管，所述集熱單管之間通過套管和穿接線盒連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]本實(shí)用新型配電部分得到簡化，直接取消了常規(guī)系統(tǒng)配電端所需的特種變壓器或變頻電源裝置，代之以模塊化的220V/380V/660V電源和控制輸入輸出設(shè)備，所用電器元件均為常規(guī)中低壓標(biāo)準(zhǔn)額定電壓規(guī)格。
[0010]系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路上，從滿足工藝條件著手，在固定電源模塊下，通過設(shè)計(jì)不同規(guī)格的鋼管(計(jì)算調(diào)整尺寸和鋼管材料組份)來調(diào)整負(fù)載端的交流阻抗值和電感量，輔之以計(jì)算相平衡所需用的電力電容器和電抗器數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)電源端和負(fù)載端的功率輸出匹配。
[0011]新型集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)的電源端和負(fù)載端所用電器元件均是額定的中低壓電壓標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、組成系統(tǒng)的材料成本相比常規(guī)系統(tǒng)會大大降低，而且新系統(tǒng)還保留了原常規(guī)系統(tǒng)的固有優(yōu)點(diǎn)，因此，新系統(tǒng)在中短距離管道長度上一旦投入應(yīng)用，前景將十分好。
【附圖說明】
[0012]圖1為常規(guī)集膚效應(yīng)電伴熱工頻變壓控制方式的設(shè)計(jì)框圖。
[0013]圖2為常規(guī)集膚效應(yīng)電伴熱整流變頻控制方式的設(shè)計(jì)框圖。
[0014]圖3為常規(guī)集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)圖。
[0015]圖4為常規(guī)集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)負(fù)載結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中集膚效應(yīng)電伴熱設(shè)計(jì)框圖。
[0017]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)圖。
[0018]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)負(fù)載結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖8為圖7的負(fù)載等效圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]如圖5—8所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的一種適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置，包括三相配電控制柜I以及作為系統(tǒng)負(fù)載部分的集膚電纜2和集膚加熱管3，所述集膚加熱管3平行鋪設(shè)在需要被伴熱的工藝管道外側(cè)，所述集膚電纜2穿設(shè)于所述集膚加熱管3內(nèi)，組成三角形負(fù)載的AB相，集膚電纜2的尾端與集膚加熱管3的尾端在尾端盒內(nèi)相連接，在所述三相配電控制柜I內(nèi)設(shè)置有作為系統(tǒng)負(fù)載的電抗器4和電容器5，電抗器4和電容器5作為系統(tǒng)負(fù)載的相平衡器，所述電抗器4的一端與集膚電纜2的首端相連，另一端與電容器5的一端相連，電容器5的另一端通過電纜與集膚加熱管3的首端在首端盒內(nèi)想連接，所述電抗器4和電容器5分別作為三角形負(fù)載的另二臂，AC相和BC相，同時(shí)在集膚電纜2和集膚加熱管3的首端焊接電源接線盒6作為集膚電纜2的回路盒；當(dāng)配電控制柜的三相電壓加在三角形負(fù)載時(shí)，AB相負(fù)載作為發(fā)熱體，BC相和AC相為相位補(bǔ)償體，保證交流電的三相運(yùn)行平衡。
[0022]所述集膚加熱管3包括若干相互串聯(lián)的集熱單管，所述集熱單管之間通過套管和穿接線盒連接。
[0023]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置，它包括三相配電控制柜(I)以及作為系統(tǒng)負(fù)載部分的集膚電纜(2)和集膚加熱管(3)，其特征在于:所述集膚加熱管(3)平行鋪設(shè)在需要被伴熱的工藝管道外側(cè)，所述集膚電纜(2)穿設(shè)于所述集膚加熱管(3)內(nèi)，組成三角形負(fù)載的AB相，集膚電纜(2 )和集膚加熱管(3 )的首端焊接電源接線盒(6 )作為集膚電纜(2)的回路盒，集膚電纜(2)與集膚加熱管(3)的尾端在尾端盒內(nèi)相連接，在所述三相配電控制柜(I)內(nèi)設(shè)置有作為系統(tǒng)負(fù)載的電抗器(4)和電容器(5)，所述電抗器(4)的一端與集膚電纜(2)的首端相連，另一端與電容器(5)的一端相連，電容器(5)的另一端通過電纜與集膚加熱管(3)的首端在首端盒內(nèi)相連接，所述電抗器(4)和電容器(5)分別作為三角形負(fù)載的另二臂AC相和BC相。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合中短管道長度的集膚效應(yīng)電伴熱裝置，其特征在于:所述集膚加熱管(3)包括若干相互串聯(lián)的集熱單管，所述集熱單管之間通過套管和穿接線盒連接。
【文檔編號】F16L53/00GK205640018SQ201620236461
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月26日
【發(fā)明人】龔徐興, 彭華濤
【申請人】江陰市華能電熱器材有限公司