專利名稱：管道電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電加熱裝置，尤其是用于能自動(dòng)控制溫度、對(duì)管道或管道內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行加熱的電加熱裝置。
背景技術(shù)：
原油在輸油管中的輸送過(guò)程中，由于環(huán)境溫度的變化，帶來(lái)原油油溫的變化，油溫下降后，原油的粘度上升，影響原油在管道中的流動(dòng)，尤其是冬天，北方的輸油管道經(jīng)常發(fā)生凍堵爆管，影響輸油量，嚴(yán)重時(shí)影響抽油井的正常生產(chǎn)。因而一般對(duì)原油在管道中的輸送均需實(shí)施加溫措施。我國(guó)目前的石油管道加熱有油鍋爐、煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、電加熱帶、細(xì)長(zhǎng)金屬管狀電熱元件等幾種方式。它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)。油鍋爐、煤鍋爐和燃?xì)忮仩t分別以油、煤、燃?xì)鉃槿剂?，存在環(huán)境污染、安全性較差、勞動(dòng)強(qiáng)度較大的問(wèn)題，現(xiàn)已較少使用。而電加熱方式以其具有熱效率高、無(wú)污染、易于控制的優(yōu)點(diǎn)而被日益重視。
中國(guó)專利文獻(xiàn)披露了一種“輸油管道的電子電熱保溫裝置”(ZL8710342)，它將電子電熱瓷片并聯(lián)、并粘接在輸油管道上作熱源，用聚氨酯半硬質(zhì)發(fā)泡半圓片結(jié)扎在油管外保溫。其存在的問(wèn)題是，其一，它只以恒定功率的電熱元件提供熱量，缺乏對(duì)原油實(shí)際油溫的檢測(cè)和控制，難以滿足原油的正常輸送一口抽油井，由于井壓不斷變化，原油的流出量并不穩(wěn)定，原油在輸油管中的流量是隨時(shí)間而變動(dòng)的，再加上外在環(huán)境溫度的變化，因而，加熱源所提供的外來(lái)熱量就不能只是一個(gè)恒定值，應(yīng)根據(jù)原油流量以及環(huán)境溫度來(lái)調(diào)整熱量的供給，達(dá)到控制輸油管中原油的溫度的目的，以滿足原油的正常輸送。其二，瓷片的導(dǎo)熱系數(shù)較低，因而裝置熱效率較低；其三，電熱瓷片以粘接方式固定在輸油管上，更換維修均不方便。
此外，利用燃燒熱量對(duì)電纜接頭處的熱縮套管進(jìn)行加熱緊固密封的現(xiàn)有技術(shù)存在著加熱溫度不均勻的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種熱效率高、方便安裝拆卸、可自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱溫度的管道電加熱器。本發(fā)明的任務(wù)由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種管道電加熱器，包括單片機(jī)，溫度傳感器，電加熱元件，其特征在于，所述電加熱元件為電加熱管；還具有兩塊軸瓦狀金屬內(nèi)殼，兩金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面上分別固定有一根電加熱管；還具有兩個(gè)由導(dǎo)熱材料制作用于套合在管道上的軸瓦狀成型導(dǎo)熱層，成型導(dǎo)熱層的外壁面與兩金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面相貼合；還具有兩個(gè)與兩金屬內(nèi)殼外壁面貼合的軸瓦狀成型保溫層，兩成型保溫層外表面上設(shè)有兩個(gè)軸瓦狀外殼；還具有用作將上述加熱組件卡接在管道上的固定構(gòu)件。
將相貼合的軸瓦狀金屬內(nèi)殼、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層(在金屬內(nèi)殼上固定的電加熱管嵌埋在其中、下同)、軸瓦狀成型保溫層以及軸瓦狀外殼順次固聯(lián)為一半殼狀的整體構(gòu)件，即本加熱組件由兩個(gè)半殼狀整體構(gòu)件組成。
將相貼合的軸瓦狀金屬內(nèi)殼、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層固聯(lián)為一整體構(gòu)件，將相貼合的軸瓦狀成型保溫層、軸瓦狀外殼固聯(lián)為另一整體構(gòu)件，即本加熱組件由四個(gè)半殼狀整體構(gòu)件組成。
上述固定構(gòu)件為卡箍。
上述技術(shù)方案中，成型導(dǎo)熱層采用高效導(dǎo)熱材料(溫度范圍500℃以內(nèi)，絕緣電阻300MΩ以上，導(dǎo)熱系數(shù)0.9W/M℃)，以解決熱傳導(dǎo)的這一關(guān)健問(wèn)題。以成型導(dǎo)熱層、金屬內(nèi)殼(電加熱管固定其上)、成型保溫層以及外殼依次疊合為加熱組件。使用時(shí)，只須將兩個(gè)半筒形加熱組件扣合在管道，如輸油管上，再使用固定構(gòu)件即卡箍將其固定在輸油管上即可。也可以成型導(dǎo)熱層、金屬內(nèi)殼(電加熱管固定其上)為一個(gè)整體加熱構(gòu)件，成型保溫層和外殼為另一整體保溫構(gòu)件，使用時(shí)，將兩個(gè)半筒形加熱構(gòu)件扣合在輸油管上，再將兩個(gè)半筒形保溫構(gòu)件扣合在加熱構(gòu)件上，最后使用卡箍將其固定在輸油管上即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1、裝置熱效率高。本發(fā)明中，電加熱管發(fā)出的熱量是經(jīng)導(dǎo)熱層傳導(dǎo)至輸油管外壁面，再經(jīng)管壁傳導(dǎo)至原油之中的。由于瓦狀成型導(dǎo)熱層緊貼復(fù)蓋在輸油管上，其熱傳導(dǎo)面積大；其次，由于采用高導(dǎo)熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)高；再加上導(dǎo)熱層外部設(shè)置有保溫層、阻止熱量向外界散失，同時(shí)，本發(fā)明的熱效率更高。
2、便于安裝、方便拆卸、更換、維修。
3、自動(dòng)調(diào)節(jié)電加熱管溫度，以準(zhǔn)確控制輸油管中原油溫度，確保抽油井正常生產(chǎn)。
4、本發(fā)明可廣泛用于其它管道加熱場(chǎng)合。如，對(duì)電纜接頭處熱縮套管的加熱操作，本發(fā)明可直接對(duì)熱縮套管進(jìn)行360°同步均勻加熱，使熱縮套管在受熱后同步均勻收縮，從而使電纜接頭處達(dá)到最佳密封狀態(tài)。
四

圖1圖2圖3分別是本新型的主視圖、俯視圖和左視圖；圖4是圖1所示沿A-A線的剖面圖；圖5是圖4所示金屬內(nèi)殼及電加熱管的仰視圖。
五具體實(shí)施例方式
圖4示出，兩個(gè)軸瓦狀成型導(dǎo)熱層9、9a采用高效強(qiáng)化導(dǎo)熱材料(如，溫度范圍500℃，絕緣電阻300MΩ以上，導(dǎo)熱系數(shù)0.9W/M℃)制成；兩軸瓦狀金屬內(nèi)殼7、7a內(nèi)壁上分別固定一根電加熱管8，電加熱管8沿平行于金屬內(nèi)殼的軸線方向來(lái)回盤繞均布設(shè)置(參見圖5)；兩個(gè)軸瓦狀成型保溫層6、6a采用輕質(zhì)硅酸鋁材料制成，成型保溫層外表面上設(shè)有兩個(gè)軸瓦狀外殼1、1a，外殼1、1a為不銹鋼板(如厚1.5mm)；上述成型導(dǎo)熱管9、9a，帶有電加熱管的金屬內(nèi)殼7、7a，成型保溫層6、6a以及外殼1、1a的長(zhǎng)度均相同、分別依次重疊組成加熱組件(成型導(dǎo)熱層的外壁面與金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面貼合，金屬內(nèi)殼外壁面與成型保溫層內(nèi)壁面貼合，成型保溫層外壁面與外殼內(nèi)壁面貼合)。一種方式是，將相貼合的軸瓦狀金屬內(nèi)殼、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層、軸瓦狀成型保溫層以及軸瓦狀外殼固聯(lián)為一半殼狀(即哈夫式、“half”音)整體構(gòu)件，即加熱組件由兩個(gè)上述半殼狀構(gòu)件組成。另一方式是，將相貼合的軸瓦狀金屬內(nèi)殼、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層固聯(lián)為一半殼狀整體構(gòu)件，將相貼合的軸瓦狀成型保溫層以及軸瓦狀外殼固聯(lián)為另一半殼狀整體構(gòu)件，即加熱組件由四個(gè)上述半殼構(gòu)件組成。還可根據(jù)用戶要求以其它組合方式制作加工加熱組件。加熱組件長(zhǎng)度在200-1000mm之間(兩段傳熱組件之間的接縫可采用鋁箔膠粘帶密封)，成型導(dǎo)熱層9、9a的厚度為15-30mm，成型保溫層6、6a厚度為50-100mm。安裝時(shí)，使用卡箍3(還可使其它常規(guī)卡接固定構(gòu)件)將傳熱組件固定在管道，如輸油管4上，使成型導(dǎo)熱層內(nèi)壁面貼合在輸油管外壁面上。外殼1、1a上分別設(shè)有接線盒5、5a，可由多個(gè)(如6個(gè))加熱組件共用(也可1個(gè)加熱組件使用1個(gè)接線盒)；電加熱管的功率可采用2.5Kw-6Kw，若每根電加熱管2.5Kw，6個(gè)加熱組件(12根電加熱管)的總功率為30Kw。成型保溫層6、6a和外殼1、1a可在傳熱組件的一個(gè)端面上向下延伸至輸油管4外壁面，以作為輸油管上起位位置和終止位置的地方使用(即油管的封口端面上僅設(shè)置保溫層和外殼)。
本裝置配置單片機(jī)，溫度傳感器(其熱電偶設(shè)置在輸油管外壁面上，并從傳熱組件上的溫控探頭座2上向外引出)的信號(hào)輸入至單片機(jī)，單片機(jī)的輸出信號(hào)接至溫度顯示器，以數(shù)字方式顯示出輸油管中對(duì)應(yīng)位置處的油溫。由單片機(jī)控制的溫度報(bào)警裝置可采用現(xiàn)有電子溫度報(bào)警器，如超溫及降溫報(bào)警器(由C036集成電路構(gòu)成)。若在本發(fā)明保溫材料外面涂刷防水涂料以取代外殼(同樣起美觀、抗風(fēng)化、防銹蝕作用)，也屬發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種管道電加熱器，包括單片機(jī)，溫度傳感器，電加熱元件，其特征在于，所述電加熱元件為電加熱管(8)；還具有兩塊軸瓦狀金屬內(nèi)殼(7、7a)，兩金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面上分別固定有一根電加熱管(8)；還具有兩個(gè)由導(dǎo)熱材料制作用于套合在管道上的軸瓦狀成型導(dǎo)熱層(9、9a)，成型導(dǎo)熱層的外壁面與兩金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面相貼合；還具有兩個(gè)與兩金屬內(nèi)殼外壁面貼合的軸瓦狀成型保溫層(6、6a)，兩成型保溫層外表面上設(shè)有兩個(gè)軸瓦狀外殼(1、1a)；還具有用作將上述加熱組件卡接在管道上的固定構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于，所述軸瓦狀金屬內(nèi)殼(7)、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層(9)、軸瓦狀成型保溫層(6)以及軸瓦狀外殼(1)固聯(lián)為一整體構(gòu)件，所述軸瓦狀金屬內(nèi)殼(7a)、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層(9a)、軸瓦狀成型保溫層(6a)以及軸瓦狀外殼(1a)固聯(lián)為另一整體構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱設(shè)備，其特征在于，所述軸瓦狀金屬內(nèi)殼(7)、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層(9)固聯(lián)為一整體構(gòu)件，所述軸瓦狀金屬內(nèi)殼(7a)、軸瓦狀成型導(dǎo)熱層(9a)固聯(lián)為另一整體構(gòu)件；所述軸瓦狀成型保溫層(6)以及軸瓦狀外殼(1)固聯(lián)為一整體構(gòu)件，所述軸瓦狀成型保溫層(6a)以及軸瓦狀外殼(1a)固聯(lián)為另一整體構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電加熱器，其特征在于，所述固定構(gòu)件為卡箍(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電加熱器，其特征在于，所述電加熱管(8)沿平行于金屬內(nèi)殼的軸線方向來(lái)回盤繞均布設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電加熱器，其特征在于，所述外殼(1、1a)的材質(zhì)為不銹鋼；所述成型導(dǎo)熱層(9、9a)的厚度為15-30mm；成型保溫層(6、6a)的厚度為50-100mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電加熱器，其特征在于，所述成型導(dǎo)熱層(9、9a)、帶有電加熱管的金屬內(nèi)殼(7、7a)、成型保溫層(6、6a)以及外殼(1、1a)的長(zhǎng)度均相同，且長(zhǎng)度在200-1000mm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電加熱器，其特征在于，所述外殼(1、1a)上設(shè)置有由多個(gè)傳熱組件共用的接線盒(5、5a)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電加熱器，其特征在于，所述電加熱管(8)的功率為2.5-6Kw。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電加熱設(shè)備，其特征在于，還具有由上述單片機(jī)控制的溫度報(bào)警裝置以及溫度顯示器。
全文摘要
一種管道電加熱器，屬用作對(duì)管道或其內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行加熱的電加熱裝置。它由單片機(jī)和溫度傳感器組成溫度控制單元，還具有兩塊軸瓦狀金屬內(nèi)殼，兩金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面上分別固定有一根電加熱管；還具有兩個(gè)由導(dǎo)熱材料制作用于套合在管道上的軸瓦狀成型導(dǎo)熱層，成型導(dǎo)熱層的外壁面與兩金屬內(nèi)殼內(nèi)壁面相貼合；還具有兩個(gè)與兩金屬內(nèi)殼外壁面貼合的軸瓦狀成型保溫層，兩成型保溫層外表面上設(shè)有兩個(gè)軸瓦狀外殼；還具有用作將上述加熱組件卡接在管道上的固定構(gòu)件。本發(fā)明具有熱效率高，且方便安裝、拆卸的優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于各種管道加熱場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F17D1/18GK1908499SQ20051002139
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者謝萍 申請(qǐng)人:成都市興岷江電熱電器有限責(zé)任公司