熱網無補償電預熱器的製作方法
2023-12-04 12:16:11
專利名稱：熱網無補償電預熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於供熱管道熱網補償預熱設施技術領域，具體涉及一種熱網無補償電預熱器。
背景技術：
供熱管道直埋敷設要解決的首要問題就是熱膨脹。對於高溫水集中供熱系統當管道介質溫度即水溫低於66℃時，直埋管道敷設可以採用無補償冷安裝，但集中供熱工程的一級網供水設計溫度一般在120℃以上，回水溫度在80℃左右，故管道在直埋敷設時須考慮其熱應力。以往供熱管道敷設方式多採用有補償直埋方式，即在管線中設置補償器和固定墩，以消除因溫升引起的熱伸長。此種方式的應力分析採用的是彈性分析法，是按第四強度理論即變形能強度理論進行的應力驗算，管道只容許在彈性狀態下運行；近年來供熱管道敷設方式開始採用無補償預熱安裝直埋敷設方式，這種安裝方式在管線上不設補償器和固定墩，而是在管道安裝結束後溝槽回填前，對供、回水管道進行預熱，使管道熱膨脹達到一定的伸長值，然後再進行回填，利用土壤與管道的摩擦力，將管道錨固在土壤中，提前消除供暖期時因高溫引起的部分熱應力。此種方式的應力分析採用的是彈塑性分析法，安定性分析原理，是按第三強度理論即最大剪應力強度理論進行的應力驗算，管道在升溫熱脹過程中可以允許有限量塑性變形，管道材料在熱冷狀態下引起的拉、壓屈服的總彈性應力在其兩倍的屈服極限或三倍的許用應力之內，則結構不會發生破壞，管道仍能安定在彈性狀態下工作。根據此種應力分析法計算只要管道提前預熱產生60℃左右溫差即可滿足要求，當管道在採暖期運行溫度達到70℃左右時，此時管道熱應力理論值為零，當管道的運行溫度繼續升溫至120℃以上時，管道仍能安定工作。
有補償直埋方式，是熱網中設置補償器，因其疲勞強度的原因造成了其使用壽命短，而且增加了系統的安全隱患，系統安全性大大降低，固定墩的敷設增加了投資，施工工期較長。無補償直埋與其相比，可降低工程造價，提高熱網的安全性，縮短工期等優點，缺點是施工條件有要求，地勢要平直，天氣要好。
目前，預熱無補償安裝，有的採用熱水預熱法，因施工場地的不確定性，需配備移動鍋爐，鍋爐一般在2噸以上，每個預熱段一般都較長，水量要求也較大，使用後還要放掉，此法實施比較困難，對於大管徑管道就更為困難，這些都成為推廣這種方法的制約因素；較多採用熱風預熱，由燃燒器生成熱風，由風機帶動熱風在管道中循環預熱管道，這種方法缺點是，DN500以下小口徑的管線不適合，風機用電量高，燃油成本也高。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種構造簡單、設備體積小移動方便、耗電量少、可適合任何管徑供熱管道的熱網無補償電預熱器。
本實用新型熱網無補償電預熱器，它由發電機、整流變壓器、整流裝置、PLC控制器和熱電偶經導線連接構成；所說整流裝置為三相全控整流橋由導線通過整流變壓器與發電機連接，其輸出端通過導線分別與供熱管線的輸出管和回流管的端部連接；所說PLC控制器為筆記本電腦，有三條控制線路，一條與三相全控整流橋的風冷功率橋連接，一條與整流裝置輸出端上的分流器連接，另一條與設置在管線中間位置的熱電偶連接。
所說三相全控整流橋，由兩個3000A風冷橋或三個2000A風冷橋並聯構成。
本實用新型電預熱器，具有適合任何管徑的供熱管道熱網無補償安裝預熱處理，而且耗電量少、設備體積小、移動方便等優點。是一種比較理想的熱網無補償電預熱裝置。
附圖是本實用新型結構原理示意圖。
具體實施方式
根據附圖，本實用新型熱網無補償電預熱器，它由發電機1、整流變壓器2、整流裝置3、PLC控制器7和熱電偶5經導線連接構成；整流裝置3為三相全控整流橋由導線通過整流變壓器2與發電機1連接，其輸出端通過導線分別與供熱管線4的輸出管和回流管的端部連接；PLC控制器7為筆記本電腦，有三條控制線路，一條與三相全控整流橋的風冷功率橋8連接，一條與整流裝置輸出端上的分流器6連接，另一條與設置在管線中間位置的熱電偶5連接；三相全控整流橋，由兩個3000A風冷橋或三個2000A風冷橋並聯構成。
本實用新型是依據下述設計數據確定的1、鋼管的加熱負載電阻鋼管的電阻率約為0.13Ωmm2/m，鋼管常態電阻大約為R＝0.13×1000/(600×3.14×8)≈8.6(mΩ)鋼管在加熱至70℃後，電阻會增大，約兩倍R70℃≈17(mΩ)2、5000A情況下的功耗P＝I2R＝50002×8.6×10-3＝215kW3、考慮實際電路中還有線路損耗(20kW)、整流器損耗(7.5kW-15kW)，實際所需總功率大約為250kW，即應購買250kW的柴油發電機組。
4、整流參數與交流參數直流電壓 Ud＝5000A×8.6mΩ+2～3V＝45～46V採用三相全橋Ua＝45/1.35＝33.3V Ia＝5000*0.816＝4100A採用6相整流Ua＝(43+2)/1.17*1.732＝66.6VIa＝5000/2.45＝2040A
權利要求1.一種熱網無補償電預熱器，其特徵是它由發電機、整流變壓器、整流裝置、PLC控制器和熱電偶經導線連接構成；所說整流裝置為三相全控整流橋由導線通過整流變壓器與發電機連接，其輸出端通過導線分別與供熱管線的輸出管和回流管的端部連接；所說PLC控制器為筆記本電腦，有三條控制線路，一條與三相全控整流橋的風冷功率橋連接，一條與整流裝置輸出端上的分流器連接，另一條與設置在管線中間位置的熱電偶連接。
2.根據權利要求1所述的熱網無補償電預熱器，其特徵是所說三相全控整流橋，由兩個3000A風冷橋或三個2000A風冷橋並聯構成。
專利摘要本實用新型公開了一種熱網無補償電預熱器，它由發電機、整流變壓器、整流裝置、PLC控制器和熱電偶經導線連接構成；所說整流裝置為三相全控整流橋由導線通過整流變壓器與發電機連接，其輸出端通過導線分別與供熱管線的輸出管和回流管的端部連接；所說PLC控制器為筆記本電腦，有三條控制線路，一條與三相全控整流橋的風冷功率橋連接，一條與整流裝置輸出端上的分流器連接，另一條與設置在管線中間位置的熱電偶連接。本實用新型電預熱器，具有適合任何管徑的供熱管道熱網無補償安裝預熱處理，而且耗電量少、設備體積小、移動方便等優點。是一種比較理想的熱網無補償電預熱裝置。
文檔編號G05D23/22GK2836064SQ200520122139
公開日2006年11月8日 申請日期2005年9月28日 優先權日2005年9月28日
發明者李康寧 申請人:李康寧