CN104930293A - 管道加热结构以及应用该加热结构的管道 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了管道加热结构以及应用该加热结构的管道，其能实现对管道表面均匀传热，热传导效果好，能耗低，并且使用寿命长；同时，本发明还提供了应用该加热结构的太阳能热水器的输水管、烟气采样管以及柴油发动机的输油管。该管道加热结构包括包覆于管道的外壁的加热层，加热层与管道的外壁之间设有两根相互平行的通电母线，加热层包括电发热丝，电发热丝沿管道长度方向均匀缠绕于管道的外壁，通电母线通过电发热丝捆绑、贴合于管道的外壁，通电母线外周包覆有母线绝缘层，母线绝缘层沿通电母线的长度方向间隔设有切口，通电母线裸露在切口处，切口处的通电母线与电发热丝相接触。

Description

管道加热结构以及应用该加热结构的管道
技术领域
本发明涉及管道加热结构以及应用该加热结构的管道。
背景技术
现有的管道一般通过套装保温套管实现对流体的保温操作，一些对于输送温度有特殊要求的流体，一般在其管道的外壁绑贴电伴热带，电伴热带沿管道长度方向设置，然后再套装保温管套，并在保温管套外再包裹防水层，例如：（1）太阳能热水器的输水管，包括出水管和进水管，为解决冬季气温低导致的冻堵问题，在给水管套装保温管套之前，施工方一般将伴热带延水管长度方向平铺于水管上，再进行保温管套的套装，这样保温管套即可将伴热带固定于水管外壁，通过伴热带对水管加热实现解冻；（2）烟气采样管，为确保采集的烟气不低于检测温度，烟气采样管的外壁绑贴有电伴热带，通过伴热带对烟气采样管进行实时加热，避免烟气的温度降至检测限以下；（3）柴油发动机的输油管，输油管的外壁绑贴有电伴热带，通过伴热带对输油管进行实时加热，确保输油管内的柴油能够达到压燃温度。这种在管道的外壁绑贴电伴热带以实现供热防冻的方法不仅操作繁琐，而且热传导效果差，由于电伴热带采用点传导发热，能耗较大，并且在热传导的过程中，容易出现管道的温度不平衡的现象，所以必须提高伴热功率才能达到所需效果，但提高功率同时也会引发伴热带老化和损坏，降低了伴热带的使用寿命，增加了使用成本。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了管道加热结构，其能实现对管道表面均匀传热，热传导效果好，能耗低，并且使用寿命长；同时，本发明还提供了应用该加热结构的太阳能热水器的输水管、烟气采样管以及柴油发动机的输油管。
其技术方案是这样的，管道加热结构，包括包覆于管道的外壁的加热层，所述加热层与所述管道的外壁之间设有两根相互平行的通电母线，所述加热层包括电发热丝，所述电发热丝沿管道长度方向均匀缠绕于所述管道的外壁，所述通电母线通过所述电发热丝捆绑、贴合于所述管道的外壁，所述通电母线外周包覆有母线绝缘层，所述母线绝缘层沿所述通电母线的长度方向间隔设有切口，所述通电母线裸露在所述切口处，所述切口处的通电母线与所述电发热丝相接触。
其进一步特征在于：
所述母线绝缘层上的若干所述切口呈等距分布，所述电发热丝位于相邻切口之间的缠绕长度相等；
其更进一步特征在于：
所述加热层外包覆有保温填充层，所述保温填充层外包覆有外皮保护层；
所述保温填充层为发泡棉；
所述电发热丝构成的加热层与所述保温填充层之间设有一信号导线。
太阳能热水器的输水管，包括上述管道加热结构。
烟气采样管，包括上述管道加热结构。
柴油发动机的输油管，包括上述管道加热结构。
采用本发明的上述结构后，电发热丝均匀缠绕于管道外壁，电发热丝直接向管道供热，热传递效果好，并且传热均匀、能耗低；母线绝缘层沿通电母线的长度方向等距、间隔设有切口，切口处的通电母线裸露、并且与电发热丝相接触，使得相邻的两个切口之间的电发热丝构成一单独的加热单元，若干具有相同电阻的加热单元并列设置，通电后，每一处的加热单元供热均等，能够进一步确保传热均匀，实现管道各处的温度平衡，并且由于本发明的加热结构能耗低、功率低，能够降绝缘老化速速率，延长使用寿命。应用本发明管道加热结构的太阳能热水器的输水管、烟气采样管和柴油发动机的输油管管道各处的温度平衡，只需较低的功率便能实现管道的供热需求，节能50%以上，并且无启动电流，杜绝安全隐患，安装简便节约人工，能够有效防止因不按规范安装而导致产品的损坏。其中，应用本发明管道加热结构的太阳能热水器的输水管每米功率仅为传统伴热带加热结构的38.5%，每米功率仅需8W便能实现水管的解冻，传热效果好，能耗低。
附图说明                                 
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向放大后的剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1至图2所示，管道加热结构，包括包覆于管道1的外壁的加热层，加热层与管道1的外壁之间设有两根相互平行的通电母线3，加热层包括电发热丝2，电发热丝2沿管道1长度方向均匀缠绕于管道1的外壁，通电母线3通过电发热丝2捆绑、贴合于管道1的外壁，通电母线3外周包覆有母线绝缘层，母线绝缘层沿通电母线3的长度方向间隔设有切口4，通电母线3裸露在切口4处，切口4处的通电母线3与电发热丝2相接触；母线绝缘层上的若干切口4呈等距分布，电发热丝2位于相邻切口4之间的缠绕长度相等，相邻的两个切口4之间的电发热丝构成一单独的加热单元，例如图1中21所示，若干具有相同电阻的加热单元并列设置，通电后，每一处的加热单元供热均等，能够确保传热均匀，实现管道各处的温度平衡；加热层外包覆有保温填充层5，保温填充层5外包覆有外皮保护层7；保温填充层5为发泡棉；电发热丝2构成的加热层与保温填充层5之间设有一信号导线6。信号导线用于连接温度探头。
应用上述管道加热结构的太阳能热水器的输水管、烟气采样管和柴油发动机的输油管结构相似。
如图1至图2所示，太阳能热水器的输水管，输水管1的外壁依次包覆有加热层、保温填充层5和外表皮保护层7，保温填充层5为发泡棉；加热层与输水管1的外壁之间设有两根相互平行的通电母线3，加热层包括电发热丝2，电发热丝2沿输水管1长度方向均匀缠绕于输水管1的外壁，通电母线3通过电发热丝2捆绑、贴合于输水管1的外壁，通电母线3外周包覆有母线绝缘层，母线绝缘层沿通电母线3的长度方向间隔设有切口4，通电母线3裸露在切口4处，切口4处的通电母线3与电发热丝2相接触；母线绝缘层上的若干切口4呈等距分布，电发热丝2位于相邻切口4之间的缠绕长度相等，相邻的两个切口4之间的电发热丝构成一单独的加热单元，例如图1中21所示，若干具有相同电阻的加热单元并列设置；电发热丝2构成的加热层与保温填充层5之间设有一信号导线6。该输水管每米功率仅为传统伴热带加热结构的38.5%，每米功率仅需8W便能实现水管的解冻，传热效果好，能耗低。
如图1至图2所示，烟气采样管，采样管1的外壁依次包覆有加热层、保温填充层5和外表皮保护层7，保温填充层5为发泡棉；加热层与采样管1的外壁之间设有两根相互平行的通电母线3，加热层包括电发热丝2，电发热丝2沿采样管1长度方向均匀缠绕于采样管1的外壁，通电母线3通过电发热丝2捆绑、贴合于采样管1的外壁，通电母线3外周包覆有母线绝缘层，母线绝缘层沿通电母线3的长度方向间隔设有切口4，通电母线3裸露在切口4处，切口4处的通电母线3与电发热丝2相接触；母线绝缘层上的若干切口4呈等距分布，电发热丝2位于相邻切口4之间的缠绕长度相等，相邻的两个切口4之间的电发热丝构成一单独的加热单元，例如图1中21所示，若干具有相同电阻的加热单元并列设置；电发热丝2构成的加热层与保温填充层5之间设有一信号导线6。
如图1至图2所示，柴油发动机的输油管，输油管1的外壁依次包覆有加热层、保温填充层5和外表皮保护层7，保温填充层5为发泡棉；加热层与输油管1的外壁之间设有两根相互平行的通电母线3，加热层包括电发热丝2，电发热丝2沿输油管1长度方向均匀缠绕于输油管1的外壁，通电母线3通过电发热丝2捆绑、贴合于输油管1的外壁，通电母线3外周包覆有母线绝缘层，母线绝缘层沿通电母线3的长度方向间隔设有切口4，通电母线3裸露在切口4处，切口4处的通电母线3与电发热丝2相接触；母线绝缘层上的若干切口4呈等距分布，电发热丝2位于相邻切口4之间的缠绕长度相等，相邻的两个切口4之间的电发热丝构成一单独的加热单元，例如图1中21所示，若干具有相同电阻的加热单元并列设置；电发热丝2构成的加热层与保温填充层5之间设有一信号导线6。该柴油发动机的输油管能有实现对管内的柴油均匀加热，确保柴油发动机在低温环境下的顺利启动。

Claims (8)

1.管道加热结构，包括包覆于管道的外壁的加热层，所述加热层与所述管道的外壁之间设有两根相互平行的通电母线，所述加热层包括电发热丝，所述电发热丝沿管道长度方向均匀缠绕于所述管道的外壁，所述通电母线通过所述电发热丝捆绑、贴合于所述管道的外壁，所述通电母线外周包覆有母线绝缘层，所述母线绝缘层沿所述通电母线的长度方向间隔设有切口，所述通电母线裸露在所述切口处，所述切口处的通电母线与所述电发热丝相接触。
2.根据权利要求1所述的管道加热结构，其特征在于：所述母线绝缘层上的若干所述切口呈等距分布，所述电发热丝位于相邻切口之间的缠绕长度相等。
3.根据权利要求1所述的管道加热结构，其特征在于：所述加热层外包覆有保温填充层，所述保温填充层外包覆有外皮保护层。
4.根据权利要求3所述的管道加热结构，其特征在于：所述保温填充层为发泡棉。
5.根据权利要求1所述的管道加热结构，其特征在于：所述电发热丝构成的加热层与所述保温填充层之间设有一信号导线。
6.太阳能热水器的输水管，包括权利要求1～6中任一所述的管道加热结构。
7.烟气采样管，包括权利要求1～6中任一所述的管道加热结构。
8.柴油发动机的输油管，包括权利要求1～6中任一所述的管道加热结构。
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