專利名稱：內(nèi)熱式管路加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于加熱粘稠液體的傳輸管路的加熱器，尤其是用于石油管道輸送的加熱設(shè)備。
石油從地下開采出來后需送往幾公里乃至數(shù)千里之外的儲(chǔ)油場(chǎng)或加工廠，一般均采用管道進(jìn)行輸送。由于一些石油粘度大，凝點(diǎn)高，低溫下流動(dòng)性差，因此往往在管道上安裝加熱器，以保證石油具有較好的流動(dòng)性。目前應(yīng)用較廣泛的有四種加熱器，一種是油管套伴熱水管，二是以天然氣或石油為燃料的井口加熱水套爐，第三種是以熱輻射為主的遠(yuǎn)紅外技術(shù)的電加熱器以及其它電加熱器，第四種是北京依斯特公司生產(chǎn)的管路加熱器。上述加熱設(shè)備為石油輸送提供了一定的方便。但分別存在有不同的缺點(diǎn)和不足，前三種有浪費(fèi)資源，能量消耗大，不安全等因素；后一種電熱轉(zhuǎn)換效率不夠高，發(fā)熱元件更換不方便，功率不能滿足流量更大的要求。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種內(nèi)熱式管路加熱器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量轉(zhuǎn)換率高，加熱元件易更換。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器主要由箱體、擋板及加熱體構(gòu)成，箱體是密閉的，一側(cè)帶有進(jìn)口，與之相對(duì)的另一側(cè)帶有出口，擋板及加熱體位于箱體內(nèi)，擋板縱向排列在箱體內(nèi)，將箱體內(nèi)分隔成小的空腔，小的空間彼此之間是隔離的，擋板的底部或頂部帶有開口或縫隙，將相鄰的小的空腔溝通，相鄰擋板所帶的開口或縫隙的部位交錯(cuò)開，即一塊擋板的開口或縫隙位于底部，相鄰的另一塊擋板的開口或縫隙位于頂部，在箱體及擋板所構(gòu)成的小的空腔內(nèi)固定有加熱體，加熱體一端與箱體壁面固定，另一端懸空在小的空腔內(nèi)，懸空端由固定在箱體內(nèi)壁面上的支撐塊支撐，從加熱體與箱體固定的一端引出導(dǎo)線，與箱體外部的電源連接。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器中，加熱體為板狀的加熱板，主要由金屬殼、加熱片、絕緣片、絕緣管構(gòu)成，金屬殼構(gòu)成中空的腔體，其上端帶有導(dǎo)出管，導(dǎo)出管的內(nèi)壁固定有絕緣管，腔體內(nèi)的金屬殼壁面上固定有絕緣片，其上帶有孔，加熱片固定在絕緣片的孔內(nèi)，加熱片的側(cè)面與金屬壁面貼合，加熱片上連接有火線，火線通過加熱體上端的絕緣管導(dǎo)出，金屬殼與地線連接。
為使加熱片固定牢固，防止加熱片脫落，在本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器的加熱板中，加熱片與金屬壁的貼合面相對(duì)的內(nèi)側(cè)面通過絕緣板、墊片、彈簧及壓板由螺栓與金屬壁面固定壓緊，使加熱片與金屬壁面緊密貼合。
為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒溫控制，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器中加熱片為由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻片。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器中，與加熱體對(duì)應(yīng)的箱體的頂板上開有與加熱體尺寸相同的用于拆裝加熱體的開口，開口上方由法蘭及密封墊片加以密封，法蘭由螺栓與箱體的頂板固定，法蘭上帶有通孔，法蘭上方對(duì)應(yīng)于通孔處焊接有短管，短管上端帶有外螺紋，加熱體的導(dǎo)出管從短管伸向箱體外，導(dǎo)出管與短管之間的縫隙通過墊圈及中間帶有通孔的螺母與短管螺紋配合，將墊圈壓緊密封。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器中，擋板底部或頂部的開口為半圓孔，其半徑在30～50mm范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器中，擋板底部或頂部的縫隙的高度在30～50mm范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器在使用時(shí)，將加熱器安裝在石油輸油管路中，接通電源，石油從進(jìn)口進(jìn)入箱體內(nèi)，由于擋板的阻擋，石油僅能從擋板的底部或頂部的開口或縫隙處流通，因此石油在管路中蛇形流動(dòng)，增加了石油在加熱器中流動(dòng)的路程及時(shí)間。在石油流動(dòng)過程中，加熱體充分與石油進(jìn)行熱量交換，使油溫上升，降低石油的粘度，促進(jìn)石油在管路內(nèi)流動(dòng)。加熱后的石油從出口流出，進(jìn)入輸油管。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器的優(yōu)點(diǎn)是1.體積小，重量輕，安裝方便，易于移動(dòng)。無須用其它復(fù)雜設(shè)備進(jìn)行安裝，由于加熱器的箱體的進(jìn)口及出口處均帶有法蘭，因此可直接通過螺栓與管路連接固定，安裝方便。
2.能量轉(zhuǎn)換率高，節(jié)省能源。由于加熱體放置在箱體內(nèi)，因此加熱體所發(fā)出的熱量全部用于加熱箱體內(nèi)的液體，電熱轉(zhuǎn)換率高達(dá)100％，比傳統(tǒng)電熱設(shè)備節(jié)電35％以上，并且加熱迅速，一般5～10min可達(dá)到最高溫度。
3.使用安全可靠，易于維修。由于加熱過程中無明火，因此無事故隱患，使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)箱體內(nèi)某塊加熱板出現(xiàn)問題時(shí)，可通過拆卸掉其上端的固定法蘭將其取出，進(jìn)行更換，僅做局部更換不必整體拆卸，因此維修方便。
4.自動(dòng)運(yùn)行，無需專門管理。由于加熱片采用由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻片，因此其具有使電路自動(dòng)導(dǎo)通或自動(dòng)斷開的功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控溫，加熱功率隨排量自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且有自動(dòng)過熱保護(hù)功能。
5.功率可滿足任何流量的需要，并且還可以根據(jù)需要采取多種功率運(yùn)行。由于每塊加熱板單獨(dú)與電路并聯(lián)，因此當(dāng)需要小功率時(shí)，可斷開一些與電路連接的加熱板，減少箱體內(nèi)的功率轉(zhuǎn)換。根據(jù)情況可進(jìn)行調(diào)整。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器主要適用于石油輸油管路中，也可用于其它領(lǐng)域中，用于加熱管路中的液體或其它介質(zhì)。


圖1是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中加熱體的剖視圖。
圖3是圖1中D部局部放大圖。
下面根據(jù)附圖結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的內(nèi)熱式管路加熱器的實(shí)施方式及效果作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例圖1所示的內(nèi)熱式管路加熱器，主要由箱體1、擋板4及加熱體構(gòu)成。加熱體為矩形板狀的加熱板5。箱體1的一側(cè)的下部帶有進(jìn)口2，箱體1另一側(cè)的上部帶有出口3，進(jìn)口2及出口3處均帶有用于與管路連接的法蘭，在箱體1內(nèi)縱向焊接有擋板4，將箱體1分隔成小的空腔，每塊擋板的頂部或底部開有半圓孔6，半圓孔6的半徑為30mm，每塊相鄰的擋板所帶的半圓孔的部位交錯(cuò)開，即一塊擋板的半圓孔位于頂部，而與之相鄰的擋板的半圓孔位于底部，這樣使得液體流過加熱器時(shí)沿蛇形路徑流動(dòng)。在箱體1的側(cè)壁與擋板之間及相鄰的兩塊擋板之間固定有加熱板5，上端帶有導(dǎo)出管26，加熱板5的下部由焊接在箱體1側(cè)壁的支撐架9支撐，使加熱板5下端與箱體1的底板間隔開。如圖3所示，箱體1的頂板上在與加熱板5相對(duì)應(yīng)的位置上開有開口25，開口25的長(zhǎng)度及寬度與加熱板5的長(zhǎng)度及寬度相一致，加熱板5上部的導(dǎo)出管26從開口25處伸出箱體外。開口25處通過方法蘭24及密封墊27加以密封，方法蘭24中間帶有通孔，由螺栓23與箱體1的頂板固定。與方法蘭24的通孔相對(duì)應(yīng)的方法蘭24的上方焊接有短管22，短管22的上端帶有外螺紋，其端面為向內(nèi)孔傾斜端面，導(dǎo)出管26通過短管22伸出，導(dǎo)出管26與短管22之間的縫隙由一與短管22的傾斜端面相配合的墊圈21密封，通過中間帶有通孔的螺母20與短管22螺紋配合將墊圈21壓緊。由于墊圈21與短管22為斜面接觸，因此螺母20壓緊時(shí)墊圈21，墊圈21與導(dǎo)出管26及短管22緊密貼合，密封效果較好。保證使用時(shí)不滲漏。所說的加熱板5如圖2所示，主要由金屬殼13、加熱片12、絕緣片11及絕緣管19構(gòu)成，金屬殼13帶有中空的密封腔體，其上端焊接有與腔體相通的導(dǎo)出管26，導(dǎo)出管26內(nèi)壁粘接有絕緣管19，絕緣管19為瓷管。金屬殼13腔體內(nèi)的金屬殼壁面上粘接有帶孔的絕緣片11，絕緣片11為云母片，加熱片12由導(dǎo)電膠固定粘結(jié)在絕緣片11的孔內(nèi)，加熱片12的一邊側(cè)面與金屬壁面貼合，另一邊側(cè)面由絕緣板14、墊片15、彈簧16和壓板17通過螺栓18與金屬殼13固定將壓板17壓緊，壓板17壓緊彈簧16，由此將墊片12壓緊，以防止加熱片12脫落。加熱片12為半導(dǎo)體熱敏電阻片，加熱片12與金屬壁面貼合的一面通過金屬壁面與零線8連接，加熱片12另一側(cè)面通過導(dǎo)電膠與火線7粘連，火線7通過絕緣管19與零線8絕緣，引出到加熱板5外，將箱體1內(nèi)的多個(gè)加熱板引出的零線8與供電系統(tǒng)中的零線連接，火線7按每塊加熱板冷態(tài)電阻值分成電阻接近的三組，分別與三相四線制的供電系統(tǒng)中的火線連接。在應(yīng)用過程中，內(nèi)熱式管路加熱器通過進(jìn)口2及出口3處的法蘭連接在輸油管路中，接通電源，當(dāng)石油在箱體1內(nèi)流動(dòng)時(shí)，加熱板5中加熱片12所產(chǎn)生的熱量傳遞給金屬殼13，通過金屬殼13與箱體內(nèi)的石油進(jìn)行熱交換，熱交換率為100％，使油溫迅速升高。由于加熱片12為半導(dǎo)體材料制成，因此將溫度升高到某一值后，加熱片12的阻值急驟上升，電路自動(dòng)斷開，停止加熱，由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制箱體內(nèi)的石油溫度。應(yīng)用過程中無須專人管理，使用方便。當(dāng)箱體內(nèi)的某塊加熱板出現(xiàn)故障時(shí)，通過擰松加熱板上端的螺母20，取下墊圈21，再卸下上端的方法蘭24，便可從箱體1頂板的開口25將加熱板取出進(jìn)行修復(fù)或更換，因此維修比較容易。本實(shí)施例中的內(nèi)熱式管路加熱器長(zhǎng)×寬×高是1400mm×300mm×1500mm，體積小，重量輕，有利于運(yùn)輸或移動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)熱式管路加熱器主要由箱體、擋板及加熱體構(gòu)成，其特征是箱體是密閉的，一側(cè)帶有進(jìn)口，與之相對(duì)的另一側(cè)帶有出口，擋板及加熱體位于箱體內(nèi)，擋板縱向排列在箱體內(nèi)，將箱體內(nèi)分隔成小的空腔，小的空間彼此之間是隔離的，擋板的底部或頂部帶有開口或縫隙，將相鄰的小的空腔溝通，相鄰擋板所帶的開口或縫隙的部位交錯(cuò)開，即一塊擋板的開口或縫隙位于底部，相鄰的另一塊擋板的開口或縫隙位于頂部，在箱體及擋板所構(gòu)成的小的空腔內(nèi)固定有加熱體，加熱體一端與箱體壁面固定，另一端懸空在小的空腔內(nèi)，懸空端由固定在箱體內(nèi)壁面上的支撐塊支撐，從加熱體與箱體固定的一端引出導(dǎo)線，與箱體外部的電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式管路加熱器，其特征還在于加熱體為板狀的加熱板，主要由金屬殼、加熱片、絕緣片、絕緣管構(gòu)成，金屬殼構(gòu)成中空的腔體，其上端帶有導(dǎo)出管，導(dǎo)出管的內(nèi)壁固定有絕緣管，腔體內(nèi)的金屬殼壁面上固定有絕緣片，其上帶有孔，加熱片固定在絕緣片的孔內(nèi)，加熱片的側(cè)面與金屬壁面貼合，加熱片上連接有火線，火線通過加熱體上端的絕緣管導(dǎo)出，金屬殼與地線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)熱式管路加熱器，其特征還在于在加熱板中，加熱片與金屬壁的貼合面相對(duì)的內(nèi)側(cè)面通過絕緣板、墊片、彈簧及壓板由螺栓與金屬壁面固定壓緊，使加熱片與金屬壁面緊密貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)熱式管路加熱器，其特征還在于加熱片為由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式管路加熱器，其特征還在于與加熱體對(duì)應(yīng)的箱體的頂板上開有與加熱體尺寸相同的用于拆裝加熱體的開口，開口上方由法蘭及密封墊片加以密封，法蘭由螺栓與箱體的頂板固定，法蘭上帶有通孔，法蘭上方對(duì)應(yīng)于通孔處焊接有短管，短管上端帶有外螺紋，加熱體的導(dǎo)出管從短管伸向箱體外，導(dǎo)出管與短管之間的縫隙通過墊圈及中間帶有通孔的螺母與短管螺紋配合，將墊圈壓緊密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式管路加熱器，其特征還在于擋板底部或頂部的開口為半圓孔，其半徑在30～50mm范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱式管路加熱器，其特征還在于擋板底部或頂部的縫隙的高度在30～50mm范圍內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及內(nèi)熱式管路加熱器,主要由箱體、擋板及加熱體構(gòu)成,箱體是密閉的,帶有進(jìn)口、出口,擋板及加熱體位于箱體內(nèi),底部或頂部帶有開口或縫隙的擋板縱向排列在箱體內(nèi),形成蛇形通路,加熱體固定在擋板所構(gòu)成的小空腔內(nèi),加熱體一端與箱體壁面固定,另一端懸空在箱體內(nèi),懸空端由固定在箱體內(nèi)壁的支撐塊支撐,加熱體從固定端引出導(dǎo)線,與箱體外電源連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,熱效率高,易于安裝,適用于石油傳輸管路中。
文檔編號(hào)F17D1/00GK2280205SQ9624135
公開日1998年4月29日 申請(qǐng)日期1996年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月25日
發(fā)明者胡永海, 付強(qiáng), 黃松濤, 沈化森, 張欣, 鄧國(guó)珠 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院