一种内置式管道加热装置的制作方法

1.本实用新型属于石油天然气管道技术领域，涉及管道用加热装置，具体涉及一种内置式管道加热装置。


背景技术：

2.管道集肤效应电伴热(加热)技术是最近几年来出现的一种新的金属管道加热方法，是大型石油化工等企业热输管道加热保温的新技术、新工艺，国外简称sect法。此种加热技术效率高，适应大多数金属输液管道的伴热和加热，且具有安全可靠，使用寿命长，安装维修方便等优点，因此广泛用于各种不同性质的液态物质的管道伴热。虽然这种技术的加热效率高，但其不适应远距离金属输送管道和设备的伴热和加热，也不适应偏远地区无外部电源情况下的管线设备加热，并且在实际的应用与操作中存在能耗消费较大等缺点。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种内置式管道加热装置，利用电磁感应原理和涡流效应，将流体的动能转换为管道的热能，无需电源、无需现场施工铺设，能够有效地解决管道冻堵问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
5.这种内置式管道加热装置，包括多个安装于管道内的固定支架，所述固定支架垂直于管道内流体的流通方向设置；相邻所述固定支架之间设置涡轮转子，所述涡轮转子的外壁固定安装永磁铁；所述涡轮转子的外侧分布有加热套，所述加热套紧贴管道内壁设置且位于相邻固定支架之间。
6.进一步，所述加热套为加热铜套或加热铝套。
7.进一步，所述加热铜套或加热铝套与涡轮转子的外侧存在间隙。
8.进一步，所述固定支架通过螺钉固定于管道内，用以将所述涡轮转子通过轴承固定于管道和加热套的中心轴位置。
9.进一步，所述涡轮转子通过轴承固定于相邻固定支架之间。
10.进一步，所述涡轮转子的外壁设有多个用以固定永磁铁的安装槽，每个所述安装槽内嵌入一块永磁铁。
11.进一步，沿所述管道轴向分布的永磁铁的磁极同向设置，沿所述管道周向分布的永磁铁的磁极在相邻位置上反向设置。
12.进一步，所述涡轮转子呈中空结构，且内部分布有若干螺旋导流片，在流体动能的作用下，推动涡轮转子并带动永磁铁旋转。
13.进一步，所述管道可用固定外壳替代，且包括所述固定外壳的加热装置固定于管道内部。
14.与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：利用安装管道形成流体流通环境，涡轮转子在流体的推动下旋转，带动永磁铁产生交变磁场；由于加热套
可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量不断发生改变，就会在加热套中产生感应电动势和感应电流，进而将流体的动能转化为热量以加热管道，有效解决管道冻堵问题。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例1提供的内置式管道加热装置的剖面结构示意图；
16.图2为本实用新型提供的内置式管道加热装置的工作原理图；
17.图3为本实用新型的实施例2提供的内置式管道加热装置的一种应用示意图。
18.其中：1、管道；2、固定支架；3、涡轮转子；4、永磁铁；5、轴承； 6、加热套。
具体实施方式
19.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细描述：
20.实施例1
21.参见图1所示，本实用新型提供了一种内置式管道加热装置，包括多个安装于管道1内的固定支架2，固定支架2垂直于管道1内流体的流通方向设置；相邻固定支架2之间设置涡轮转子3，涡轮转子3的外壁固定安装永磁铁4；涡轮转子3的外侧分布有加热套6，加热套6紧贴管道1内壁设置且位于相邻固定支架2之间。
22.进一步，加热套6为加热铜套或加热铝套，其紧贴管道1的内壁设置，有利于热量传递；利用其导电不导磁的性质，当闭合电路中的磁通量发生改变时，就会在加热套6中产生感应电动势和感应电流，进而将流体的动能转化为热量以加热管道1。
23.进一步，加热铜套或加热铝套与涡轮转子3的外侧存在间隙，加热热量的大小与永磁铁4的磁场强度、密度、切割区尺寸，永磁铁4与加热套6的相对距离，管道1内流体的流量相关。
24.进一步，固定支架2通过螺钉固定于管道1内，拆装方便，能够将涡轮转子3通过轴承5固定于管道1和加热套6的中心轴位置。
25.进一步，涡轮转子3通过轴承5固定于相邻固定支架2之间，管道 1内的流体流动推动涡轮转子3转动，涡轮转子3带动永磁铁4旋转产生交变磁场。
26.进一步，涡轮转子3的外壁设有多个用以固定永磁铁4的安装槽，每个安装槽内嵌入一块永磁铁4，采用嵌入式的安装方式能够避免永磁铁4在随涡轮转子3转动时脱落。
27.进一步，沿管道1轴向分布的永磁铁4的磁极同向设置，沿管道1 周向分布的永磁铁4的磁极在相邻位置上反向设置，以提高磁场强度。
28.进一步，涡轮转子3呈中空结构，且内部分布有若干螺旋导流片，在流体动能的作用下，推动涡轮转子并带动永磁铁旋转。
29.本实用新型提供的这种内置式管道1加热装置，结合图2所示，借助流体流通，涡轮转子3在流体的推动下旋转，带动永磁铁4产生交变磁场。由于加热套6可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量不断发生改变，就会在加热套6中产生感应电动势和感应电流，进而将流体的动能转化为热量以加热管道1或阀等设备，避免节流产生的冻堵现象。
30.实施例2
31.在实施例1的基础上，管道1可以用固定外壳替代，这种内置式管道加热装置，包括
多个安装于固定外壳内的固定支架2，固定支架2垂直于流体的流通方向设置；相邻固定支架2之间设置涡轮转子3，涡轮转子3的外壁固定安装永磁铁4；涡轮转子3的外侧分布有加热套6，加热套6紧贴固定外壳内壁设置且位于相邻固定支架2之间。
32.本实施例提供的这种内置式管道1加热装置，其具体的安装及使用过程如下：
33.首先，按照本实施例已经描述的空间位置、连接关系组装两个加热装置；然后，将组装好的加热装置分别安装至管道1的前段、后段或相关设备中(参见图3)，其工作原理与实施例1相同，从而达到加热管道 1或阀等设备，避免节流产生的冻堵现象。
34.综上，本实用新型提供的这种内置式管道加热装置，利用电磁感应原理和涡流效应，最终将流体的动能转换为管道1的热能，无需电源，无需现场施工铺设，可有效解决管道冻堵问题，具有良好的应用前景。
35.以上所述仅是本实用新型的一种具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
36.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。


技术特征：
1.一种内置式管道加热装置，其特征在于，包括多个安装于管道(1)内的固定支架(2)，所述固定支架(2)垂直于管道(1)内流体的流通方向设置；相邻所述固定支架(2)之间设置涡轮转子(3)，所述涡轮转子(3)的外壁固定安装永磁铁(4)；所述涡轮转子(3)的外侧分布有加热套(6)，所述加热套(6)紧贴管道(1)内壁设置且位于相邻固定支架(2)之间。2.根据权利要求1所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述加热套(6)为加热铜套或加热铝套。3.根据权利要求2所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述加热铜套或加热铝套与涡轮转子(3)的外侧存在间隙。4.根据权利要求1所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述固定支架(2)通过螺钉固定于管道(1)内，用以将所述涡轮转子(3)通过轴承(5)固定于管道(1)和加热套(6)的中心轴位置。5.根据权利要求1所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述涡轮转子(3)通过轴承(5)固定于相邻固定支架(2)之间。6.根据权利要求1所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述涡轮转子(3)的外壁设有多个用以固定永磁铁(4)的安装槽，每个所述安装槽内嵌入一块永磁铁(4)。7.根据权利要求6所述的内置式管道加热装置，其特征在于，沿所述管道(1)轴向分布的永磁铁(4)的磁极同向设置，沿所述管道(1)周向分布的永磁铁(4)的磁极在相邻位置上反向设置。8.根据权利要求1所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述涡轮转子(3)呈中空结构，且内部分布有若干螺旋导流片。9.根据权利要求1所述的内置式管道加热装置，其特征在于，所述管道(1)可用固定外壳替代，且包括所述固定外壳的加热装置固定于管道(1)内部。

技术总结
本实用新型属于石油天然气管道技术领域，涉及一种内置式管道加热装置，包括多个安装于管道内的固定支架，所述固定支架垂直于管道内流体的流通方向设置；相邻所述固定支架之间设置涡轮转子，所述涡轮转子的外壁固定安装永磁铁；所述涡轮转子的外侧分布有加热套，所述加热套紧贴管道内壁设置且位于相邻固定支架之间。利用安装管道形成流体流通环境，涡轮转子在流体的推动下旋转，带动永磁铁产生交变磁场；由于加热套可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量不断发生改变，就会在加热套中产生感应电动势和感应电流，进而将流体的动能转化为热量以加热管道，有效解决管道的冻堵问题。堵问题。堵问题。


技术研发人员：王士兴 王西平
受保护的技术使用者：西安安森智能仪器股份有限公司
技术研发日：2021.01.06
技术公布日：2021/10/18