一种预热及防凝固的输送管道结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种预热及防凝固的输送管道结构，包括内管道和外管道，所述内管道和外管道的端部封闭连接，所述内管道和外管道围成封闭的空腔结构，所述空腔结构内形成真空层，所述内管道为钢质管道，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于通电后给所述内管道加热的电加热电路，所述电加热电路与所述内管道电连接。以钢质的内管道为电阻，通过电加热电路为内管道提供电能，对内管道进行电能加热，能够在较短时间内让预热及防凝固的输送管道结构达到需要的温度。该预热及防凝固的输送管道结构，操作方便、加热时间短、加热效果均匀，能够有效减少管道凝固，延长管道的使用寿命。
【专利说明】
一种预热及防凝固的输送管道结构
技术领域
[0001]本发明涉及光热发电领域，尤其涉及一种预热及防凝固的输送管道结构。
【背景技术】
[0002]近年来，随着全球经济的发展，传统的能源如煤、石油、天然气等由于储量有限，能源供需已经初现矛盾。人们开始研究各种可再生能源，风能、地热能、氢能、太阳能等越来越受到人们的重视，其中最具潜力的是太阳能的利用。太阳能热利用是目前技术最成熟、转换效率较高、价格比较低廉的方式之一。太阳能光热发电由于具有可储能、可调峰、可实现连续发电、电能质量与火电完全一样、与现有电网完全兼容、可以作为基础电力实现对火电的替代等特点，成为了新能源发展的重要方向。热传输技术是太阳能热发电的关键技术。目前太阳能热发电时使用的传热工质主要为水、热空气、导热油、熔盐等，熔盐由于可以达到较高的温度，同时具有良好的储热能力，已成为了未来光热发电中最具潜力的传热工质。不过，熔盐作为传热工质使用时，由于其较高的熔点，在流经冷管道时易凝固，同时熔盐在管道中运行时会散热，也易发生凝固，凝固的熔盐对管道会造成一定的伤害，缩短管道的使用寿命O
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种操作方便、加热时间短、加热效果均匀的预热及防凝固的输送管道结构，能够有效减少管道凝固，延长管道的使用寿命。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]—种预热及防凝固的输送管道结构，包括内管道和外管道，所述内管道和外管道的端部封闭连接，所述内管道和外管道围成封闭的空腔结构，所述空腔结构内形成真空层，所述内管道为钢质管道，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于通电后给所述内管道加热的电加热电路，所述电加热电路与所述内管道电连接。
[0006]其中，所述内管道和外管道的端部通过法兰封闭焊接，所述内管道和外管道为同心管道或非同心管道。
[0007]其中，电加热电路包括设置于内管道的进口位置处的电极。
[0008]其中，所述外管道的内壁设置光面结构。
[0009]其中，所述外管道设置温度传感器。
[0010]其中，所述内管道的内部设置流量传感器。
[0011]其中，所述外管道的拐角位置的相对两侧面分别设置温度传感器;和/或所述内管道的拐角位置相对设置流量传感器。
[0012]其中，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于根据所述温度传感器检测的温度信号控制所述电加热电路是否通电的控制电路，所述控制电路分别与所述电加热电路、所述温度传感器电连接。
[0013]其中，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于根据所述流量传感器检测的流量信号控制所述电加热电路是否通电的控制电路，所述控制电路分别与所述电加热电路、所述流量传感器电连接。
[0014]其中，所述空腔结构连接有真空压力表。
[0015]本发明的有益效果在于:一种预热及防凝固的输送管道结构，包括内管道和外管道，所述内管道和外管道的端部封闭连接，所述内管道和外管道围成封闭的空腔结构，所述空腔结构内形成真空层，所述内管道为钢质管道，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于通电后给所述内管道加热的电加热电路，所述电加热电路与所述内管道电连接。以钢质的内管道为电阻，通过电加热电路为内管道提供电能，对内管道进行电能加热，能够在较短时间内让预热及防凝固的输送管道结构达到需要的温度。与传统的让热风在管道回路中流动，热损失大且预热不均匀的热风预热系统相比，该预热及防凝固的输送管道结构，操作方便、加热时间短、加热效果均匀，能够有效减少管道凝固，延长管道的使用寿命。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明实施例提供的预热及防凝固的输送管道结构的剖视图。
[0018]附图标记说明如下:
[0019]1-内管道;2-外管道;3-真空层;4-温度传感器;5-流量传感器;6_真空压力表。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]请参考图1，其是本发明实施例提供的预热及防凝固的输送管道结构的剖视图，该预热及防凝固的输送管道结构可应用于各类太阳能光热发电及其他管道输送设备。
[0022]该预热及防凝固的输送管道结构，包括内管道I和外管道2，所述内管道I和外管道2的端部封闭连接，所述内管道I和外管道2围成封闭的空腔结构，所述空腔结构内形成真空层3，所述内管道I为钢质管道，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于通电后给所述内管道I加热的电加热电路，所述电加热电路与所述内管道I电连接。
[0023]所述预热及防凝固的输送管道结构采用双层管道设计，优选地，双层管道的夹层中添加专用多层绝热复合材料并保持高真空状态，保温效果好。
[0024]本发明提供的预热及防凝固的输送管道结构，以钢质的内管道I为电阻，通过电加热电路为内管道I提供电能，对内管道I进行电能加热，能够在较短时间内让预热及防凝固的输送管道结构达到需要的温度。与传统的让热风在管道回路中流动，热损失大且预热不均匀的热风预热系统相比，该预热及防凝固的输送管道结构，操作方便、加热时间短、加热效果均匀，能够有效减少管道凝固，延长管道的使用寿命。
[0025]优选地，能够实现电能加热功能的电加热电路，属于本领域的公知常识，具体的电路结构此处不再举例赘述。
[0026]其中，所述内管道I和外管道2的端部通过法兰封闭焊接，所述内管道I和外管道2为同心管道或非同心管道。
[0027]法兰(Flange)，又叫法兰凸缘盘或突缘，是最常见的管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。
[0028]优选地，所述内管道I和外管道2为同心管道。这种结构使得内管道I和外管道2的热量分布更均匀，避免因为局部热胀冷缩的系数不同，导致出现预热及防凝固的输送管道结构的质量问题，延长预热及防凝固的输送管道结构的使用寿命。
[0029]其中，所述电加热电路包括设置于内管道I的进口位置处的电极。
[0030]优选地，在内管道I的进口位置处设置电极，所述电加热电路的电加热电压不高于45V，输出电流根据预热及防凝固的输送管道结构的具体情况而定，一般在2_5kA之间。
[0031]其中，所述外管道2的内壁设置光面结构。
[0032]将所述外管道2的光面结构朝向内管道I，能够起到更好的反射效果。在热量扩散过程中，光面结构对热量辐射具有优良的反射作用，减少热量的消耗，提高外管道2的绝热效果，并有效地延长预热及防凝固的输送管道结构的使用寿命。
[0033]需要说明的是，所述光面结构是采用柔性金属软轴作为载体动力抛光法进行抛光而成的。金属软轴是由内部的一根传递动力的柔性轴(芯轴)及外表面数层金属钢丝包裹层组成。金属软轴在限定的弯曲半径内可以任意弯曲，软轴整体属于柔性轴。金属软轴的芯轴通过旋转来传递动力，而软轴的外表面包裹层是相对静止的。两端带有轴承支撑的金属软轴在传递动力时转速可达到1200r/min。该抛光法的优点是传递动力平稳。
[0034]其中，所述外管道2设置温度传感器4。
[0035]温度传感器4(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器4是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性可分为热电阻和热电偶两类。
[0036]其中，所述内管道I的内部设置流量传感器5。
[0037]流量传感器5是测定吸入流量传感器5的气体流量的传感器。为了获得准确的流量测定值，必须保持流量传感器5的测试环境是密闭的，不会有干扰气体的存在。如果流量传感器5的测定环境不够封闭，那么流量传感器5就得不到正确的进气量信号，从而无法正常地进行流量值测定，甚至进一步地影响后续的控制进程。
[0038]其中，所述外管道2的拐角位置的相对两侧面分别设置温度传感器4;和/或所述内管道I的拐角位置相对设置流量传感器5。
[0039]优选地，所述内管道I拐角位置的两侧管壁上相对设置流量传感器5。所述预热及防凝固的输送管道结构的拐角位置往往容易产生管道凝固，在拐角处设置温度传感器4和/或流量传感器5，有利于及时发现管道凝固现象。在拐角位置处相对设置温度传感器4和/或流量传感器5，有利于及时发现靠近内管道I位置处和靠近外管道2位置处的两侧面的温度差或流量差，更进一步地体现不同侧面的环境差异，及时提醒管道凝固现象，延长预热及防凝固的输送管道结构的使用寿命。
[0040]当然，所述外管道2的水平位置处也可以设置温度传感器4;和/或所述内管道I的水平位置置处也可以设置流量传感器5。所述温度传感器4和流量传感器5在所述预热及防凝固的输送管道结构的设置方式可以根据具体应用场景进行设计，此处不再举例赘述。
[0041]其中，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于根据所述温度传感器4检测的温度信号控制所述电加热电路是否通电的控制电路，所述控制电路分别与所述电加热电路、所述温度传感器4电连接。
[0042]其中，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于根据所述流量传感器5检测的流量信号控制所述电加热电路是否通电的控制电路，所述控制电路分别与所述电加热电路、所述流量传感器5电连接。
[0043]其中，所述空腔结构连接有真空压力表6。
[0044]真空压力表6设置在预热及防凝固的输送管道结构的进口或出口，与所述空腔结构连接，用于监控内管道I和外管道2之间的真空度。
[0045]本发明实施例提供的预热及防凝固的输送管道结构，采用内外双层管道设计，在内管道I外套设一个同心或非同心的外管道2，内管道I和外管道2通过法兰焊接在一起，并通过出口与真空栗连接进行抽真空处理，以降低对内管道I进行加热过程中的热损失，达到快速、均匀加热及系统运行过程中对预热及防凝固的输送管道结构的保温，防止预热及防凝固的输送管道结构内传热物质出现凝固。抽真空后将内管道I和外管道2密封，并将电加热电路与内管道I电连接，以钢质的内管道I为电阻，为其提供一个低电压、高电流的电能，对内管道I进行电能加热。由于内管道I为钢管，无介质，因此，内管道I沿长度方向加热均匀，加热时间短。同时在预热及防凝固的输送管道结构的水平位置处和/或拐角位置处设置有温度传感器4，当预热及防凝固的输送管道结构的温度低于某一设定温度时，温度传感器4就传递信号，电加热电路根据该传递信号启动电加热功能。同时在预热及防凝固的输送管道结构的内部设置流量传感器5，防止预热及防凝固的输送管道结构内部出现因局部堵塞而使得温度传感器4没有检测到的地方，当流量传感器5检测的流量值发生异常时，电加热电路根据该异常信号启动电加热功能。通过温度和流量双重指标来确保防止内管道I内的传热物质凝固。同时对外管道2的内壁进行抛光处理，设计一个光面结构，使其具备反射作用，阻止热辐射，提高整个预热及防凝固的输送管道结构的保温效果。且当内管道I出现破裂导致传热物质外溢时，外管道2的使用可以起到有效的安全防护作用。且外管道2的使用也可以防止漏电等危害。
[0046]本发明实施例提供的预热及防凝固的输送管道结构，采用内外双管道设计，并对内管道I和外管道2的封闭空间作抽真空处理。以钢质的内管道I为电阻，为其提供一个低电压、高电流的电能，对内管道I进行电能加热。在预热及防凝固的输送管道结构的外部设置温度传感器4，在预热及防凝固的输送管道结构的内部设置流量传感器5。该预热及防凝固的输送管道结构，与原有的热风(蒸汽)预热系统相比，投资及运行费用低、故障少、设备简单、加热时间短，能够在较短时间内达到预热及防凝固的输送管道结构启动所需的温度。与传统的热风预热系统相比(热风预热系统由于热风在管道回路中流动时热损失非常大，因此管道预热效果不均匀)预热更为均匀。且智能传感器(温度传感器4和流量传感器5)的使用保证了预热及防凝固的输送管道结构的安全。
[0047]本发明实施例提供的预热及防凝固的输送管道结构，是一种加热结构简单、操作方便、预热时间短、预热均匀、安全且智能化的结构，其实现了管道加热与实时监控管道运行并高度智能化自主实现管道防凝固的目的。该预热及防凝固的输送管道结构使用电加热电路，温度控制简单且便捷，方便启动和停止，具备高可控性，能够保持高品质。且该预热及防凝固的输送管道结构具备良好的工作环境，和传统的燃烧炉相比，排出的余热和水蒸气均较少，并且无污染物排放，能够维持工作环境的清洁度。电加热电路体积小、重量轻、易操作、无震动、无噪音，实现自动监控，使用的低电压可以保证安全。
[0048]本发明实施例提供的预热及防凝固的输送管道结构，采用电加热的方法对管道进行预热，投资及运行费用低、故障少、设备简单、加热时间短，能够在较短时间内达到预热及防凝固的输送管道结构启动的温度，预热更为均匀，排出的余热和水蒸气少，并且无污染物排放，能够维持清洁的工作环境;使用内外双层套管，保证了加热与熔盐运行时的安全。
[0049]本发明实施例提供一种操作方便、加热时间短、加热效果均匀的预热及防凝固的输送管道结构，能够有效减少管道凝固，延长管道的使用寿命。
[0050]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，包括内管道和外管道，所述内管道和外管道的端部封闭连接，所述内管道和外管道围成封闭的空腔结构，所述空腔结构内形成真空层，所述内管道为钢质管道，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于通电后给所述内管道加热的电加热电路，所述电加热电路与所述内管道电连接。2.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述内管道和外管道的端部通过法兰封闭焊接，所述内管道和外管道为同心管道或非同心管道。3.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述电加热电路包括设置于内管道的进口位置处的电极。4.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述外管道的内壁设置光面结构。5.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述外管道设置温度传感器。6.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述内管道的内部设置流量传感器。7.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述外管道的拐角位置的相对两侧面分别设置温度传感器;和/或所述内管道的拐角位置相对设置流量传感器。8.根据权利要求5所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于根据所述温度传感器检测的温度信号控制所述电加热电路是否通电的控制电路，所述控制电路分别与所述电加热电路、所述温度传感器电连接。9.根据权利要求6所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述预热及防凝固的输送管道结构还包括用于根据所述流量传感器检测的流量信号控制所述电加热电路是否通电的控制电路，所述控制电路分别与所述电加热电路、所述流量传感器电连接。10.根据权利要求1所述的预热及防凝固的输送管道结构，其特征在于，所述空腔结构连接有真空压力表。
【文档编号】F17D1/16GK105972339SQ201610543010
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】曾智勇, 崔小敏, 李辉
【申请人】江苏爱能森科技有限公司