CN104197146B - 一种利用热风再循环的管道防冻和解冻装置 - Google Patents

Abstract

一种利用热风再循环的管道防冻和解冻装置，其伴热管道(3)与需要伴热的主管道(2)平行布置，包裹在同一保温层(1)内。空气流量调节阀门(7)安装在伴热管道(3)的出口与热风再循环管道(6)的进口之间。热风再循环管道(6)的出口与再循环风机(4)相连接，再循环风机(4)的出口连接空气加热器(5)，空气加热器(5)的出口连接伴热管道(3)的进口，伴热管道(3)的出口通过空气流量调节阀(7)连接热风再循环管道(6)，与热风再循环管道(6)连通。空气加热器(5)、伴热管道(3)、热风再循环管道(6)和再循环风机(4)构成伴热循环回路，为主管道(2)伴热。

Description

一种利用热风再循环的管道防冻和解冻装置

技术领域

本发明涉及一种管道防冻和解冻装置。

背景技术

在环境温度低于工质凝结温度时，充满工质的管道会通过自然对流和热传导等方式对环境散热，导致管内工质温度降低，当工质温度低于凝结温度时，可能导致管道内工质发生冻结现象，使得管道发生堵塞，工质无法正常流动，造成整个管道系统无法运行。

传统管道防冻和解冻的方法是对管道加装保温层，同时使用电伴热带缠绕管道，利用电加热的方式保持管内工质温度高于其凝结温度，或者当管道内工质发生冻结时，利用电加热的方式给管内工质加热，实现管道的解冻。利用电伴热带加热的方法实现带保温层管道的防冻和解冻的技术存在耗电量大，电伴热带发生故障时难以确定故障点的问题，在现场运行中，难以有效实现管道防冻和解冻的经济性和可靠性要求。

国内关于防冻解冻的现有技术多集中于电伴热和蒸汽、热水伴热技术，蒸汽伴热或热水伴热存在伴热管线跑冒滴漏的问题，会影响到需要伴热管道的安全运行。当伴热管道停运时间比较长时，同样存在的防冻与解冻的问题。

发明内容

本发明的目的是克服电伴热、蒸汽伴热或热水伴热实现管道防冻和解冻技术中存在的经济性差、安全性得不到保证的问题，提出一种利用热风再循环的管道防冻解冻装置。

为实现所述的发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用热风再循环的管道防冻和解冻装置，包括：空气加热器、再循环风机、空气流量调节阀门、伴热管道和热风再循环管道。伴热管道内部安装有测量伴热空气的温度、压力以及流量的装置，测量装置安装在伴热管道进口处预留的管座处，就地显示仪表位于保温层外，显示测量结果。伴热管道与需要伴热的主管道平行布置，包裹在同一保温层内。热风再循环管道外包裹有保温层保温。

所述的再循环风机安装在伴热管道的进口处。所述的空气加热器位于再循环风机的出口处。空气流量调节阀门安装在伴热管道的出口与热风再循环管道的进口之间，用于调整热风再循环管道内的空气流量，从而控制管道伴热。伴热管道与热风再循环管道连通。热风再循环管道的出口与再循环风机相连接，再循环风机的出口连接空气加热器，空气加热器的出口连接伴热管道的进口，伴热管道的出口通过空气流量调节阀连接热风再循环管道。热风再循环管道与再循环风机连接。空气加热器、伴热管道、热风再循环管道和再循环风机构成伴热循环回路，为主管道伴热。

所述的伴热管道和需要伴热的主管道平行布置，伴热管道可以根据需要采用单根或多根布置方式。伴热管道紧贴需要伴热的主管道，保持最小间距，以强化伴热效果，二者包裹在在同一保温层内。空气加热器加热再循环风机吹入的空气，形成伴热用的热风，热风进入伴热管道，加热与伴热管道平行布置的主管道，为主管道伴热，实现主管道的防冻和解冻。热风经伴热管道的出口经过热风再循环管道进入再循环风机，提高压头，然后再次进入空气加热器加热，驱动热风在伴热管道内循环。热风通过不断的循环，利用空气加热器中的热量实现对主管道的连续伴热。再循环风机出口通过法兰螺栓与空气加热器连接，法兰间加装密封垫片密封。空气加热器与伴热管道、伴热管道与空气流量调节阀门、空气流量调节阀门与热风再循环管道、热风再循环管道与再循环风机之间也采用法兰加装密封垫片的联接方式，方便装置的检修作业。

本发明具有以下特征：

1.采用空气伴热的方式，可以避免采用热水或蒸汽伴热时，伴热管道在停运期间，由于没有排空而可能造成的伴热管道冻结的问题，避免伴热系统发生故障时，需要查找伴热管道故障点的问题。

2.采用与主管道包裹在同一保温层内，平行布置的伴热管道，可以降低管道的散热损失，降低空气加热器的耗电量，增强热空气防冻和解冻的效果。

3.采用热风再循环的方式，可以使空气加热器进口空气温度升高，提高出口热风温度，强化管道防冻和解冻效果，缩短热风伴热运行时间，降低伴热系统耗电量。

4.采用空气作为伴热系统的工质，在伴热系统发生泄露后对环境造成影响比较小。

5.热风伴热系统空气温度和压力较低，伴热管道、再循环风机和空气加热器等设备的使用寿命较长。

6.可通过空气流量调节阀门调节热风伴热管内的空气流量，应对不同环境时的防冻要求和解冻速度要求。

7.伴热管道与主管道平行布置，在不影响主管道系统正常运行的前提下，方便实现伴热系统的检修和维护。

8.空气加热器出口的热风经过伴热管道后温度下降，在再循环风机的作用下，重新进入空气加热器，提高了空气加热器进口空气温度，减小了空气加热器的耗电量。

附图说明

图1a为本发明的结构组成示意图，图1b为图1a的A-A剖面图，图中：1保温层，2主管道，3伴热管道，4再循环风机，5空气加热器，6热风再循环管道，7空气流量调节阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

如图1所示，本发明利用热风实现管道防冻和解冻装置包括：

空气加热器5，所述的空气加热器5布置在再循环风机的出口处，对再循环风机出口处的空气加热。空气加热器5作为伴热的热源。

再循环风机4，所述的再循环风机4布置在伴热管道3的出口处，位于空气加热器5之前。再循环风机4对伴热后温度、压头降低的空气进行增压，保证伴热管道内热空气的流动。

空气流量调节阀门7，所述的空气流量调节阀门7安装在伴热管道3的出口与热风再循环管道6的进口之间。

伴热管道3，所述的伴热管道3伴热管道与需要伴热的主管道2平行布置，紧贴主管道2，与主管道2包裹在同一保温层1内。空气加热器5的出口连接伴热管道3的进口，伴热管道3的出口连接热风再循环管道6，伴热管道3与热风再循环管道6连通。

热风再循环管道6，所述的热风再循环管道6的进口和伴热管道3连接，热风再循环管道6的出口和再循环风机4连接；热风再循环管道6外包裹有保温层，以减小散热。

空气加热器5、再循环风机4、空气流量调节阀门之间通过伴热管道3、热风再循环管道6连接在一起。再循环风机4的出口连接空气加热器5，空气加热器5出口连接伴热管道3，伴热管道3出口连接空气流量调节阀门7，空气流量调节阀门7的出口连接热风再循环管道6，热风再循环管道6连接到再循环风机4，构成循环回路。在伴热管道3内部安装有测量伴热空气温度，压力以及流量的装置，测量装置安装在伴热管道进口处预留的管座处，就地显示仪表位于保温层外，显示测量结果，实现对本发明伴热系统热力参数的测量。

本发明的工作过程如下：

空气经过空气加热器5加热后温度升高，进入伴热管道3，对主管道2进行伴热，实现主管道的防冻和解冻。热风经过伴热管道3后温度降低，进入热风再循环管道6，在再循环风机4的作用下提高压头，重新进入空气加热器5加热。布置在伴热管道3内的测量伴热空气温度、压力、流量的装置监测本发明伴热系统的运行数据。通过布置在热风再循环管道6进口处的空气流量调节阀门7调节热风再循环管道6中的空气流量，由于伴热管道进口空气是空气加热器出口处的空气，温度较高，为防止空气流量调节阀门处于较高温度环境运行导致的损坏，所以将空气流量调节阀门布置在热风再循环管道进口处，此处空气经过伴热管道后温度下降，可以保证空气流量调节阀门的正常工质。本发明可以在不影响主管道运行的前提下，对伴热系统进行停运和检修等作业。

Claims (3)

1.一种利用热风再循环的管道防冻和解冻装置，其特征在于，所述的装置包括：空气加热器(5)、再循环风机(4)、空气流量调节阀门(7)、伴热管道(3)和热风再循环管道(6)；伴热管道(3)与需要伴热的主管道(2)平行布置，包裹在同一保温层(1)内；再循环风机(4)安装在伴热管道(3)的进口处；所述的空气加热器(5)位于再循环风机(4)的出口处；空气流量调节阀门(7)安装在伴热管道(3)的出口与热风再循环管道(6)的进口之间；伴热管道(3)与热风再循环管道(6)连通；热风再循环管道(6)的出口与再循环风机(4)相连接，再循环风机(4)的出口连接空气加热器(5)，空气加热器(5)的出口连接伴热管道(3)的进口，伴热管道(3)的出口通过空气流量调节阀(7)连接热风再循环管道(6)；空气加热器(5)、伴热管道(3)、热风再循环管道(6)和再循环风机(4)构成伴热循环回路，为主管道(2)伴热；在伴热管道(3)内部安装有测量伴热空气温度，压力以及流量的测量装置，测量装置安装在伴热管道进口处预留的管座处，就地显示仪表位于保温层(1)外，显示测量结果，实现对伴热管道热力参数的测量。

2.根据权利要求1所述的利用热风再循环的管道防冻和解冻装置，其特征在于，所述的伴热管道(3)紧贴主管道(2)。

3.根据权利要求1所述的利用热风再循环的管道防冻和解冻装置，其特征在于，所述的热风再循环管道(6)外包裹有保温层。