帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)，它包括一根被加熱管道（1），其特征在于在被加熱管道（1）的外側(cè)壁上均勻布置有三根平行的鐵磁性管道（5），三根鐵磁性管道（5）內(nèi)分別穿設(shè)三根單芯串聯(lián)電加熱帶（2），三根單芯串聯(lián)電加熱帶（2）的一端連接電源盒（3），三根單芯串聯(lián)電加熱帶（2）的另一端連接尾端盒（4），三根鐵磁性管道（5）與被加熱管道（1）綁扎連接，被加熱管道（1）與鐵磁性管道（5）之間鑲嵌導(dǎo)熱水泥（7）。因此該帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)在被加熱管道長(zhǎng)度變短、伴熱介質(zhì)在管道入口關(guān)鍵部位需要快速解凍的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)輸出功率調(diào)整。
【專利說明】帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電伴熱作為一種有效的管道(儲(chǔ)罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應(yīng)用。其工作原理是通過伴熱媒體散發(fā)一定的熱量，通過直接或間接的熱交換補(bǔ)充被伴熱管道的損失，以達(dá)到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。
[0003]參見圖f圖3，傳統(tǒng)的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)包括一根被加熱管道1，在被加熱管道I的外側(cè)壁上均勻布置有三根單芯串聯(lián)電加熱帶2 (A相、B相以及C相)，三根單芯串聯(lián)電加熱帶2的一端連接電源盒3，三根單芯串聯(lián)電加熱帶2的另一端連接尾端盒4，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)為三相星形純電阻性負(fù)載，因此設(shè)計(jì)施加給負(fù)載端電壓全部用于純阻抗上，按焦耳定律，輸出電功全部轉(zhuǎn)化為熱能。
[0004]傳統(tǒng)設(shè)計(jì)單芯串聯(lián)電加熱帶通以三相交流電情況下，每根單芯串聯(lián)電加熱帶作為一相負(fù)載有均勻的芯線電阻值R，根據(jù)焦耳定律，每根單芯串聯(lián)電加熱帶的芯線將電能轉(zhuǎn)化為焦耳熱P=I2R,由于單芯串聯(lián)電加熱帶沿管道等距離均勻布線，所以每單位長(zhǎng)度加熱帶發(fā)熱功率是恒定的，被加熱管道均勻地和單芯串聯(lián)電加熱帶發(fā)生熱交換。
[0005]單芯串聯(lián)電加熱帶的芯線發(fā)熱截面和長(zhǎng)度以及配電控制系統(tǒng)都是預(yù)先根據(jù)工況設(shè)定進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，如隨意延長(zhǎng)或截短電加熱帶長(zhǎng)度都會(huì)極大影響到設(shè)定電熱系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，因此一般串聯(lián)電加熱帶不能輕易延長(zhǎng)使用、尤其不能超過設(shè)計(jì)值截短使用。
[0006]當(dāng)實(shí)際施工時(shí)因故需要截短電加熱帶以適應(yīng)安裝管道長(zhǎng)度時(shí)，由于加熱電纜芯線電阻變小，當(dāng)不能對(duì)配電控制系統(tǒng)做相應(yīng)電壓調(diào)整時(shí)，必須在回路中通過增大阻抗的辦法來降低單位長(zhǎng)度加熱電纜電功率。常規(guī)的用串接分壓限流電阻或加入扼流圈方法固然可用，但會(huì)影響到電伴熱系統(tǒng)投資增加和電源效率的下降。
[0007]由于工況的改變，比如實(shí)際被加熱管道長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)相比變短、伴熱介質(zhì)在管道入口關(guān)鍵部位需要快速解凍等，則需要根據(jù)工況變化做相適應(yīng)的功率調(diào)整，因此在不能改變現(xiàn)有單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)配電控制部分的情況下，充分利用現(xiàn)有材料，在施工過程中通過對(duì)部分部位的單芯串聯(lián)電加熱帶鋪設(shè)做適當(dāng)變化，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)輸出功率進(jìn)行調(diào)整尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種在被加熱管道長(zhǎng)度變短、伴熱介質(zhì)在管道入口關(guān)鍵部位需要快速解凍的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)輸出功率調(diào)整的帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)，它包括一根被加熱管道，在被加熱管道的外側(cè)壁上均勻布置有三根平行的鐵磁性管道，三根鐵磁性管道內(nèi)分別穿設(shè)三根單芯串聯(lián)電加熱帶，三根單芯串聯(lián)電加熱帶的一端連接電源盒，三根單芯串聯(lián)電加熱帶的另一端連接尾端盒，三根鐵磁性管道與被加熱管道綁扎連接，被加熱管道與鐵磁性管道之間鑲嵌導(dǎo)熱水泥。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型因鐵磁性管道電阻及電感量隨管道長(zhǎng)度呈正比，通過電磁感應(yīng)，鐵磁性管道和管內(nèi)電加熱帶共同作用向外界發(fā)熱，可以有效抵消既有電伴熱系統(tǒng)的芯線電阻因長(zhǎng)度減小導(dǎo)致單位功率過大現(xiàn)象并得以選擇性矯正，還能對(duì)特定部位的介質(zhì)升溫解凍起額外的作用。因此該帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)在被加熱管道長(zhǎng)度變短、伴熱介質(zhì)在管道入口關(guān)鍵部位需要快速解凍的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)輸出功率調(diào)整。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為傳統(tǒng)單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的電熱帶鋪設(shè)示意圖。
[0014]圖2為傳統(tǒng)單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的三相恒功率Y形負(fù)載接線示意圖。
[0015]圖3為傳統(tǒng)單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的負(fù)載示意圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的電熱帶鋪設(shè)示意圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的三相恒功率Y形負(fù)載接線示意圖。
[0018]圖6為本實(shí)用新型帶 有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)的負(fù)載示意圖。
[0019]其中:
[0020]被加熱管道1、單芯串聯(lián)電加熱帶2、電源盒3、尾端盒4、鐵磁性管道5、卡箍6、導(dǎo)熱水泥7、單芯串聯(lián)電加熱帶的電阻為R、鐵磁性管道電阻為r、鐵磁性管道回路電感為L(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參見圖1圖6，本實(shí)用新型涉及的一種帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)，它包括一根被加熱管道1，在被加熱管道I的外側(cè)壁上均勻布置有三根平行的鐵磁性管道5，三根鐵磁性管道5內(nèi)分別穿設(shè)三根單芯串聯(lián)電加熱帶2 (A相、B相以及C相)，三根單芯串聯(lián)電加熱帶2的一端連接電源盒3，三根單芯串聯(lián)電加熱帶2的另一端連接尾端盒4。
[0022]為增強(qiáng)傳熱散熱效果，鐵磁性管道5用一定間隔的卡箍6與被加熱管道I綁扎(也可以使用電焊點(diǎn)焊的方式與被加熱管道I連接)，卡箍6優(yōu)選為不銹鋼卡箍；采用在被加熱管道I與鐵磁性管道5相接觸的縫隙之間鑲嵌導(dǎo)熱水泥7 ;為降低鐵磁性管道5內(nèi)壁感應(yīng)電流密度，鐵磁性管道5設(shè)計(jì)壁厚采用不小于3倍于電流趨膚效應(yīng)厚度的管道。為確保系統(tǒng)安全，設(shè)計(jì)每根鐵磁性管道5用扁鐵強(qiáng)制接地；鐵磁性管道5優(yōu)選為鐵磁性管道段的組合(每根鐵磁性管道段為一定數(shù)量的6米定制長(zhǎng)度無縫鋼管組合)，相鄰鐵磁性管道段之間留有0.1~0.6米的間距以利于單芯串聯(lián)電加熱帶2的穿管和系統(tǒng)檢修維護(hù)。
[0023]工作原理:
[0024]該單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)可以在被加熱管道長(zhǎng)度變短、伴熱介質(zhì)在管道入口關(guān)鍵部位需要快速解凍的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)輸出功率調(diào)整，所述措施包括:配電控制部分(不變)；實(shí)際單芯串聯(lián)電加熱帶鋪設(shè)施工長(zhǎng)度(截短后調(diào)整長(zhǎng)度)標(biāo)定、選定相關(guān)長(zhǎng)度和規(guī)格的無縫鋼管并計(jì)算核定功率、必要矯正相關(guān)部位配套絕熱層厚度等。[0025]電源盒進(jìn)線端接三相交流電，出線端接三根單芯串聯(lián)電加熱帶，在三根單芯串聯(lián)電加熱帶的特定部位串接多根設(shè)計(jì)規(guī)格的鐵磁性管道并按均勻間隔平行布設(shè)在被加熱管道上，最后將三根單芯串聯(lián)電加熱帶在尾端盒內(nèi)并接作為三相Y型接線回路的O點(diǎn)。
[0026]通過在單芯串聯(lián)電加熱帶外穿一定長(zhǎng)度的鐵磁性管道，通過電磁感應(yīng)，讓鐵磁性管道磁滯效應(yīng)和渦流產(chǎn)生的的功耗以熱能形式釋放在被加熱管道的可選擇部位上，則可有效利用既有的電伴熱系統(tǒng)、修正既有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)際的偏差。
[0027]按照電纜鋪設(shè)規(guī)定，單芯電纜原本不允許穿入鐵磁性管道內(nèi)，以免產(chǎn)生渦流效應(yīng)；本實(shí)用新型則正好要利用其發(fā)熱原理、和單芯串聯(lián)電加熱帶一起進(jìn)行伴熱。
[0028]系統(tǒng)改進(jìn)后，因鐵磁性管道電阻及電感量隨管道長(zhǎng)度呈正比，通過電磁感應(yīng)，鐵磁性管道和管內(nèi)電加熱帶共同作用向外界發(fā)熱，可以有效抵消既有電伴熱系統(tǒng)的芯線電阻因長(zhǎng)度減小導(dǎo)致單位功率過大現(xiàn)象并得以選擇性矯正，還能對(duì)特定部位的介質(zhì)升溫解凍起額外的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有鐵磁性管道的單芯串聯(lián)電伴熱系統(tǒng)，它包括一根被加熱管道(1)，其特征在于在被加熱管道(I)的外側(cè)壁上均勻布置有三根平行的鐵磁性管道(5)，三根鐵磁性管道(5 )內(nèi)分別穿設(shè)三根單芯串聯(lián)電加熱帶(2 )，三根單芯串聯(lián)電加熱帶(2 )的一端連接電源盒(3)，三根單芯串聯(lián)電加熱帶(2)的另一端連接尾端盒(4)，三根鐵磁性管道(5)與被加熱管道(I)綁扎連接，被加熱管道(I)與鐵磁性管道(5)之間鑲嵌導(dǎo)熱水泥(7)。
【文檔編號(hào)】H05B3/00GK203823334SQ201420100942
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】龔徐興 申請(qǐng)人:江陰市華能電熱器材有限公司