蛇形管道的流體預熱裝置製造方法
2023-06-12 04:45:21 2
蛇形管道的流體預熱裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開一種蛇形管道的流體預熱裝置，包括上集水箱、下集水箱及若干呈並排設置的預熱管；所述預熱管包括直管段及彎管段，所述直管段及彎管段連接形成蛇形彎曲結構；所述直管段相對水平面呈傾斜設置；所述預熱管的上端為最高點並與所述上集水箱連通，所述預熱管的下端為最低點並與所述下集水箱連通；所述預熱管的中部加載高位電壓，所述預熱管的上端及下端分別加載低位電壓。本發明具有加熱快、結構簡單、防止內部聚集不凝性氣體、安全性能高的優點。
【專利說明】蛇形管道的流體預熱裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種預熱裝置，尤其涉及一種用於工程試驗中對預熱段管道內流體的 加熱，且加熱快、結構簡單、防止內部聚集不凝性氣體、安全性能高的蛇形管道的流體預熱 裝直。
【背景技術】
[0002] 目前許多大型工程試驗裝置管道直徑較大，整個試驗裝置熱容量大，如果直接將 主迴路的溫度提升至高溫試驗狀態，不僅耗時長，耗電量大，還導致主泵與高溫流體直接接 觸，損害主泵性能。因此，這就需要在試驗段前設置預熱段管道，並在預熱段管道內對流體 的加熱。預熱器是管道內流體加熱的重要設備，也是各類大型工程試驗裝置和現實加工制 造設備的重要組成部分。
[0003] 目前市場上的電加熱設備預熱器主要有幾種，例如，有一種是通過管狀電加熱元 件與流體接觸加熱流體，這種加熱方式是目前應用較為成熟的加熱方式，多數用來加熱靜 態液體或低流量流體，結構簡單，操作方便，對於低熱容量液體或氣體的加熱應用較廣，但 這種管狀電加熱元件存在很大的局限性，它的熱效率較低，加熱耗時長，電功率較小，如果 強行製成幾百千瓦的功率，則加熱元件的幾何尺寸十分龐大，無法應用於大流量管內流體 的加熱，且其內部電阻絲易被氧化，使用壽命較短。另一種是通過在管道外壁纏繞加熱電阻 或在管道內流體通道布置加熱電阻絲來加熱流體，這種加熱方式對電阻絲和絕緣的要求較 高，結構較為複雜，電阻絲損壞後不易維修和更換。
[0004] 另外，上述這些預熱器在加熱時，高溫流體會產生不凝性氣體並留在預熱器內，如 果應用於大型工程試驗裝置上就會對整個試驗裝置的安全及試驗效果造成影響。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在於提供一種加熱快、結構簡單、防止內部聚集不凝性氣體、安全性 能高的蛇形管道的流體預熱裝置。
[0006] 為了實現上述目的，本發明提供的蛇形管道的流體預熱裝置包括上集水箱、下集 水箱及若干呈並排設置的預熱管；所述預熱管包括直管段及彎管段，所述直管段及彎管段 連接形成蛇形彎曲結構；所述直管段相對水平面呈傾斜設置；所述預熱管的上端為最高點 並與所述上集水箱連通，所述預熱管的下端為最低點並與所述下集水箱連通；所述預熱管 的中部加載高位電壓，所述預熱管的上端及下端分別加載低位電壓。
[0007] 與現有技術相比，由於本發明將所述預熱管採用電阻焦耳加熱，通過直接對所述 預熱管加載電壓，進而對所述預熱管進行直接加熱，從而快速地加熱所述預熱管內部的流 體，實現對流體快速升溫的目的；另外，由於將所述預熱管設置成蛇形彎曲結構，並且使所 述直管段相對所述水平面呈傾斜設置，使所述預熱管的上端為最高點以及所述預熱管的下 端為最低點，因此，當所述預熱管對其內部的流體進行加熱產生不凝性氣體時，這些不凝性 氣體可沿著所述預熱管的直管段並經彎管段向上排出，絕不會停留在所述預熱管的內部， 有效防止了不凝性氣體影響試驗裝置，並且無需設置集氣罐，簡化了結構；整個預熱裝置不 但加熱快，而且結構簡單，維護方便，並且主泵是與所述下集水箱的低溫流體接觸，避免與 高溫流體直接接觸而影響主泵的性能，安全性高。
[0008] 較佳地，所述預熱管的數量為三根。
[0009] 具體地，三根所述預熱管採用Y形接線方式電連接。Y形接線方式可以使三根所述 預熱管的加熱功率增大，從而使其產生高密度熱流而快速加熱管內的流體。
[0010] 較佳地，所述預熱管的中部、上端及下端分別電性連接有電加熱銅排。由於所述預 熱管的功率很大，流向所述預熱管的電流十分大，若使用一般的電線銅絲作為導線會極易 燒壞，因此，設置所述電加熱銅排可以防止該類事故的發生，提高使用的安全性。
[0011] 具體地，所述電加熱銅排設有加載電壓的螺栓孔及用於穿過所述預熱管的圓孔。
[0012] 更具體地，所述圓孔的邊緣設有倒角。
[0013] 較佳地，所述直管段與水平面的傾斜夾角為10度。
[0014] 較佳地，所述上集水箱與所述預熱管的上端之間及所述下集水箱與所述預熱管的 下端之間均通過異徑管連通。
[0015] 較佳地，所述上集水箱及下集水管均設有用於定位的固定鞍座及滑動鞍座。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明蛇形管道的流體預熱裝置的示意圖。
[0017] 圖2是本發明蛇形管道的流體預熱裝置的側視圖。
[0018] 圖3是圖2的俯視圖。
[0019] 圖4是本發明蛇形管道的流體預熱裝置中電加熱銅排的結構圖。
【具體實施方式】
[0020] 為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現的效果，以下結合實施方式並配 合附圖詳予說明。
[0021] 如圖1、圖2所示，本發明蛇形管道的流體預熱裝置100包括上集水箱1、下集水箱 2、主泵3及若干呈並排設置的預熱管4 ;所述預熱管4包括三根直管段41及兩彎管段42， 所述直管段41及彎管段42連接形成蛇形彎曲結構；所述直管段41相對所述水平面呈傾斜 設置，所述直管段與水平面的傾斜夾角Θ為10度。所述預熱管4的上端為整根預熱管4 的最高點，並且所述預熱管4的最高點的出水口與所述上集水箱1連通，所述預熱管4的下 端為整根預熱管4的最低點，並且所述預熱管4的最低點的入水口與所述下集水箱2連通， 所述主泵3通過閥門5與所述下集水箱2連通，流體通過所述下集水箱2從所述預熱管4 的最低點向所述預熱管4的最高點流出並進入所述上集水箱1。所述預熱管4為不鏽鋼管 道；所述預熱管4採用電阻焦耳加熱，當有電流通過所述預熱管4後，所述預熱管4即發熱； 本實施例所述預熱管4的中部加載高位電壓，所述預熱管的上端及下端的同電勢點處分別 加載低位電壓，從而使所述預熱管4產生電流。流體為去離子水，去離子水是絕緣的，可以 防止流經所述預熱管4後導電而產生安全隱患。
[0022] 結合圖2及圖3所示，本實施例所述預熱管4的數量為三根，相鄰兩根預熱管4之 間的間距L為0. 45m ;通過將所述預熱管4並排布置，縮小了單根所述預熱管4的長度，不 但使整體結構布置緊湊，合理，而且減少所述預熱管4內的流體壓降，流體的流動損失小， 有效降低了所述主泵3的能耗。三根所述預熱管4採用Y形接線方式電連接並且是與低電 壓、大電流的交流加熱電源連接，這種電源是通過感應器與大交流變壓器的配套使用得到。 Y形接線方式可以使三根所述預熱管4的加熱功率增大，從而使其產生高密度熱流而快速 加熱管內的流體。
[0023] 再如圖3及圖4，所述預熱管4的中部、上端及下端分別電性連接有電加熱銅排6， 所述電加熱銅排6是通過銀釺焊接在所述預熱管4的外壁上；上述三根所述預熱管4的並 排設置為電加熱銅排提供較好的安裝空間；由於所述預熱管4的功率很大，流向所述預熱 管4的電流十分大，若使用一般的電線銅絲作為導線會極易燒壞，因此，設置所述電加熱銅 排6可以防止該類事故的發生，提高使用的安全性。所述電加熱銅排6設有加載電壓的螺 栓孔61及用於穿過所述預熱管4的圓孔62。所述圓孔62的邊緣設有倒角。
[0024] 再請參閱圖2,所述上集水箱1與所述預熱管4的上端之間及所述下集水箱2與所 述預熱管4的下端之間均通過異徑管7連通。所述上集水箱1及下集水管2均設有用於定 位的固定鞍8座及滑動鞍座9。所述上集水箱1及下集水箱2可以接地線，進一步防止流體 帶電造成安全隱患。
[0025] 與現有技術相比，由於本發明將所述預熱管4採用電阻焦耳加熱，通過直接對所 述預熱管4加載電壓，進而對所述預熱管4進行直接加熱，從而快速地加熱所述預熱管4內 部的流體，實現對流體快速升溫的目的；另外，由於將所述預熱管4設置成蛇形彎曲結構， 並且使所述直管段41相對所述水平面呈傾斜設置，使所述預熱管4的上端為最高點以及所 述預熱管4的下端為最低點，因此，當所述預熱管4對其內部的流體進行加熱產生不凝性氣 體時，這些不凝性氣體可沿著所述預熱管4的直管段41並經彎管段42向上排出，絕不會停 留在所述預熱管4的內部，有效防止了不凝性氣體影響試驗裝置，並且無需設置集氣罐，簡 化了結構；同時，由於所述直管段41與水平面成傾斜地設置，因此無需考慮軸所述直管段 41軸向熱膨脹的問題；整個預熱裝置不但加熱快，而且結構簡單，維護方便，並且主泵5是 與所述下集水箱2的低溫流體接觸的，遠離了高溫區域，避免與高溫流體直接接觸而影響 其性能，安全性高。
[0026] 以上所揭露的僅為本發明的較佳實例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範 圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬於本發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1. 一種蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：包括上集水箱、下集水箱及若干呈並 排設置的預熱管；所述預熱管包括直管段及彎管段，所述直管段及彎管段連接形成蛇形彎 曲結構；所述直管段相對水平面呈傾斜設置；所述預熱管的上端為最高點並與所述上集水 箱連通，所述預熱管的下端為最低點並與所述下集水箱連通；所述預熱管的中部加載高位 電壓，所述預熱管的上端及下端分別加載低位電壓。
2. 如權利要求1所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述預熱管的數量為 三根。
3. 如權利要求2所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：三根所述預熱管採用Y 形接線方式電連接。
4. 如權利要求1所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述預熱管的中部、上 端及下端分別電性連接有電加熱銅排。
5. 如權利要求4所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述電加熱銅排設有 加載電壓的螺栓孔及用於穿過所述預熱管的圓孔。
6. 如權利要求5所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述圓孔的邊緣設有 倒角。
7. 如權利要求1所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述直管段與水平面 的傾斜夾角為10度。
8. 如權利要求1所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述上集水箱與所述 預熱管的上端之間及所述下集水箱與所述預熱管的下端之間均通過異徑管連通。
9. 如權利要求1所述的蛇形管道的流體預熱裝置，其特徵在於：所述上集水箱及下集 水管均設有用於定位的固定鞍座及滑動鞍座。
【文檔編號】F24H9/14GK104061673SQ201410269499
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】文青龍, 盧冬華, 徐海巖, 孫奇, 程誠, 呂路路 申請人:中科華核電技術研究院有限公司, 中國廣核集團有限公司