CN105090668B - 传输管道的智能加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传输管道的智能加热系统，包括：加热装置，用于利用流经自身的交流电流产生的热能，对传输管道和/或传输管道内的液体介质进行加热；控制装置，在智能加热系统通电时，根据接收的控制指令生成控制信号，用于对加热装置的工作状态进行控制和监控；供电装置用于为加热装置和控制装置供电；其利用通过热管自身的交流电流产生的阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能，从而为传输管道和/或液体介质进行加热，并通过控制装置有效的对加热装置的工作状态进行有效的控制和监控，其根据需要任意控制加热/伴热的距离和温度，且施工简单、操作方便且稳定时间较长，能够更好的对传输管道和/或液体介质进行加热。

Description

传输管道的智能加热系统

技术领域

本发明涉及工艺管线伴热领域，具体而言，涉及传输管道的智能加热系统。

背景技术

目前，石油、化工、电力和冶金等诸多行业的工艺流程均需要传输管道进行液体介质传输；其中，传输的介质大多数为液体，如石油和水等，而这些液体介质在温度较低的环境下会凝结成固体，这就会阻碍工艺流程进度，并且液体介质凝结还会在一定程度上对液体介质本身以及传输管道产生不利影响。

为了预防和解决上述问题，相关技术提供了一种传输管道的加热系统，即使用蒸汽或热水伴热；具体如下：通过加热系统产生蒸汽和/或热水，然后将蒸汽和/或热水通入伴热管道中，用以通过蒸汽和/或热水的散热来补充凝结液体介质在工艺流程中所散失的热量，从而防止液体介质凝结以及将已经凝结的液体介质还原成液体，以维持液体介质的流动状态和合理的工艺温度。但是，该方式由于蒸汽的温度梯度大、热稳定时间较短，使得整个系统不易控制其会造成浪费能源，并且该系统由于需要两条管线实现加热，以及配套的蒸汽/热水锅炉和凝结水回收处理，使得施工难度大、污染严重。

另外，相关技术还提供了一种输管道的加热系统，即采用电阻式电伴热带进行伴热。其中，电阻式电伴热带大体分为两种形式：一种是依靠PTC材料正温度系数的特性，当温度上升时其内部炭黑粒子间距逐渐增大，电阻随之增加，发热功率随之降低；反之，温度下降时电阻减小、功率增加，以实现伴热目的。另一种是依靠导线自身的电阻发热，恒定功率输出，以实现伴热目的。电伴热与蒸汽(热水)相比，可靠性高、无泄漏、节约水资源，但是电阻式电伴热带有使用长度的限制，如果超过一定长度，需要增加更多的供电点。因此，当被伴热的工艺管线长度较长时，与之配套的供电点数量也会相应增多，不仅成本高，而且故障隐患点多、维护难度增大。

发明人在研究中发现，现有技术中传输管道的加热系统在预防和解决传输液体介质在温度较低的环境下凝结成固体的问题的效果均不理想，针对这一问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供传输管道的智能加热系统，其可以根据需要任意控制伴热的距离和热源，且施工简单、操作方便，并且稳定的时间较长，能够更好的对传输管道进行加热。

第一方面，本发明实施例提供了一种传输管道的智能加热系统，包括：传输管道、加热装置、控制装置和供电装置；

所述加热装置，用于利用流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应，对所述传输管道和/或传输管道内的液体介质进行加热或者维温；

所述控制装置，在智能加热系统上电时，根据接收的控制指令生成控制信号，用于对所述加热装置的工作状态进行控制和监控；

所述供电装置，用于为所述加热装置和所述控制装置供电。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述加热装置沿所述传输管道的入口端至所述传输管道的出口端均匀设置，用于对所述传输管道进行均匀加热或者维温。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述加热装置的两端分别固定设置在所述传输管道的入口端和出口端的外壁上，且所述加热装置的两端的连线与所述传输管道的长度方向平行；所述固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述加热装置为一个或多个，一个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向任意分布设置，多个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向间隔预设距离分布设置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述加热装置的一端固定设置在所述传输管道的入口端的外壁上，其另一端沿所述传输管道的长度方向延伸，并沿所述传输管道的轴线方向设置一个或多个；其中，所述固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述加热装置固定设置在所述传输管道的中间部位，并向所述传输管道的两端延伸；

所述加热装置为一个或多个，一个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向任意分布设置，多个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向间隔预设距离分布设置。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第五种可能的实施方式中任意一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述加热装置包括：热管和两根电缆；所述热管上设置有首端电源接线盒和终端电源接线盒；

两根所述电缆的一端均与所述控制装置电连接，一根所述电缆的另一端与所述首端电源接线盒的接线端子固定连接，另一根所述电缆的另一端穿过所述首端电源接线盒、所述热管，与所述终端电源接线盒上的接线端子固定连接；

当系统上电时，所述控制装置控制交流电流通过一根所述电缆流经首端电源接线盒、所述热管和所述终端电源接线盒，并通过热管的内壁、所述首端电源接线盒和另一根所述电缆回到所述控制装置，形成电流回路。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述加热装置还包括至少一个中间盒；

所述热管上，所述首端电源接线盒和所述终端电源接线盒之间还设置有至少一个所述中间盒，用于穿线或者缓冲所述电缆。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述传输管道的智能加热系统还包括连接部件；

所述电缆包括外护套和缆芯；所述缆芯为一股或者多股，所述外护套套接在所述缆芯上；所述缆芯和所述外护套之间设置有绝缘防护层，用以保护所述缆芯；

所述连接部件的内部设置有隔离部件，用于将所述连接部件的内部隔离为两个一端开口中空腔室；每一个所述中空腔室均用于连接所述电缆。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述控制装置包括：

温度控制模块，用于根据接收的设置指令生成与所述设置指令对应的控制信号；

功率调节模块，用于根据所述控制信号调节所述加热装置的输出功率；

至少一个温度探头；所述温度探头设置在所述传输管道上，用于实时获取所述传输管道或介质的温度信息；

温度传感器，用于实时接收所述温度探头发送的所述传输管道或介质的温度信息；

所述控制装置还包括报警模块；

所述温度控制模块，在检测到所述温度信息与预设温度信息不匹配时，生成报警指令；

所述报警模块，用于根据所述报警指令进行报警。

本发明实施例提供的一种传输管道的智能加热系统，包括：加热装置、控制装置和供电装置；加热装置利用流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应，对传输管道和/或传输管道内的液体介质进行加热；而控制装置每接收到控制指令时则生成加热装置的控制信号；上述的工作过程中，由供电装置对加热装置和控制装置进行供电；上述加热系统利用了加热装置中通过的交流电流的阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能，从而为传输管道进行加热，并通过控制装置有效的对加热装置的工作状态(如加热功率等)进行控制，其可以根据需要任意控制加热/伴热的距离和温度，且施工简单、操作方便且稳定时间较长，能够更好的对传输管道进行加热。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种传输管道的智能加热系统的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种传输管道的智能加热系统的结构利用的集肤效应的原理图；

图3示出了本发明实施例所提供的传输管道的智能加热系统中加热装置为直线型时，在传输管道上排列的结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的传输管道的智能加热系统中加热装置为直线型时，在传输管道内部排列的结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的在均匀加热情况下，加热装置沿传输管道长度方向且环绕在传输管道内部排列的结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的传输管道的智能加热系统中导入电缆和导出电缆在首端电源接线盒中的放大图；

图7示出了本发明实施例所提供的传输管道的智能加热系统中电缆的结构示意图；

图8示出了本发明实施例所提供的传输管道的智能加热系统中控制装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

11、传输管道；111、传输管道的入口端；112、传输管道的出口端；12、加热装置；13、控制装置；14、供电装置；16、热管；17、首端电源接线盒；18、终端电源接线盒；19、电缆；191、导入电缆；192、导出电缆；20、中间盒；21、连接部件；22、隔离部件；23、中空腔室；24、远程控制端；25、套管；131、温度控制模块；132、功率调节模块；133、温度探头；134、温度传感器；135、报警模块；136、通讯模块。

具体实施方式

现有技术中对传输管道11的加热系统的两种方式，一是使用蒸汽或热水伴热，而是采用电阻式电伴热带进行伴热的过程均存在相应的问题，这两种方法均有加热速度慢且效率较低的问题。

故为了解决上述问题，本发明提供了一种传输管道的智能加热系统，该智能加热系统为密闭式，能够解决传统锅炉、电加热器等加热站系统不稳定、加热不均匀、需人员值守、元器件更换频率高、维护量大且不易更换的问题，并且本发明可以实现远程控制和监控。密闭的加热系统不仅可以有效避免了油、气蒸发、放空等损耗，而且解决了因为液体介质凝结而造成的集输系统停止运行等突发性事件。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本发明实施例提供了一种传输管道的智能加热系统，如图1所示，包括：传输管道11、加热装置12、控制装置13和供电装置14；

加热装置12，用于利用流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应，对传输管道11和/或传输管道11内的液体介质进行加热或者维温；

控制装置13，在智能加热系统上电时，根据接收的控制指令生成控制信号，用于对加热装置12的工作状态进行控制和监控；

供电装置14，用于为加热装置12和控制装置13供电。

本发明实施例提供的一种传输管道的智能加热系统，包括：加热装置12、控制装置13和供电装置14；加热装置12利用流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应，对传输管道11和/或传输管道11内的液体介质进行加热；而控制装置13每接收到控制指令时则生成加热装置的控制信号；上述的工作过程中，由供电装置14对加热装置12和控制装置13进行供电；上述加热系统利用了加热装置中通过的交流电流的阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能，从而为传输管道进行加热，并通过控制装置13有效的对加热装置12的工作状态(如加热功率等)进行控制，其可以根据需要任意控制加热/伴热的距离和温度，且施工简单、操作方便且稳定时间较长，能够更好的对传输管道进行加热。

本发明提供的传输管道的智能加热系统，其利用了阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能，从而为传输管道11进行加热，并且本加热系统可根据需要任意控制伴热的距离和热源，施工简单、操作方便且稳定时间长，能够快速高效的对传输管道11进行加热。

下面简单介绍一下集肤效应(也可以称为趋肤效应)的原理：如图2所示：

当给导体施加交流电压时，电流从其外表面流过，而其中心是没有电流流过的。

如果把导体中心视为空心，而把交流电压施加在管内壁表面，则其外表面是没有电流流过的。

首先，通过本发明实施例的智能加热系统，可以有效的保持传输管道11输出的液体在预设的温度，如预设温度为50℃，则在检测到传输管道11输出的液体未达到该温度时(如只为45℃)，可以有效的对传输管道11内的液体进行加热，该过程为伴热；而将传输管道11内的已凝结的液体加热到预设温度，或者将传输管道11内的低温温度(如0℃)调节为50℃的预设温度的方式，该过程为加热。故本发明所述的“传输管道11的智能加热系统”可以为“传输管道11的智能伴热系统”。

本发明提供的传输管道的智能加热系统，其工作原理是集阻抗、电磁感应、集肤效应、邻近效应等多种原理和物理现象于一体，将电能有效地转换为热能。

具体的，在智能加热系统上电时，加热装置12中会有电流流过，当电流流经导体(即本实施例中下文所述的热管16)时，产生磁通量，由此产生顺磁与逆磁交回时的等效热能。由于电磁感应强度的不同，不可逆产生的磁滞和涡电流现象形成的穿透性将电能转化为热能，这些现象统称为电磁感应。

本实施例中的加热装置12利用电磁感应转化得到的热能，可以对传输管道11和/或传输管道11内的液体进行整体的均匀加热，也可以对传输管道11和/或传输管道11内的液体在传输管道的入口端111进行集中加热，这两种方式均使得传输管道11输出的液体的温度保持在预设温度。

其中，不管是整体的均匀加热还是部分的集中加热，加热装置12均是将转换后的热能通过与传输管道11贴合的方式传递给传输管道11，用以通过传输管道11为传输管道11内的液体加热/伴热；或者，加热装置12可以置于传输管道11内，用以通过转换后的热能为传输管道11内的液体加热/伴热。

本实施例中的控制装置13则是用于对加热装置12的工作状态进行控制，用户可以向控制装置13发送控制指令，控制装置13根据接收的控制指令生成的控制信号，并根据控制信号对加热装置12进行控制。其中，加热装置12的工作状态可以表示为加热装置12是否处于工作状态，加热装置12的加热功率等。

另外，本发明实施例中还通过供电装置14为加热装置12供电，即为加热装置12提供交流电流；以及为控制装置13供电，以保证加热装置12和控制装置13正常工作。其中，控制装置13和加热装置12之间以及控制装置13和供电装置14之间的电缆通过套管25套接，用以保护电缆。

本发明提供的传输管道的智能加热系统，其利用电磁感应，在不改变频率的情况下，使这种电磁感应达很高的相变温度。使用该智能加热系统可以取代传统的集输管道加热站，最高加热温度可达230℃，并成功应用于集输系统的防凝\解凝上。并且，当电流在两个导体中彼此反向流动时，电流会集中于导体邻近侧流动，导体的这种物理特性保证了整个加热系统的运行安全可靠。

如上所述，加热装置12可以对传输管道进行整体均匀加热；加热装置12还可以对传输管道进行部分集中加热。

下面，首先对加热装置12可以对传输管道11整体均匀加热的方式进行详细说明：

进一步的，该传输管道的智能加热系统中，加热装置12沿传输管道11的入口端111至传输管道11的出口端112均匀设置，用于对传输管道11进行均匀加热或者维温。

具体的，传输管道11从入口端到出口端均匀设置有加热装置12，目的是实现对在传输管道11的每一个部分的液体的加热温度均相同或者实现对传输管道11进行均匀维温。

进一步的，该传输管道的智能加热系统中，加热装置12的两端分别固定设置在传输管道11的入口端111和出口端112的外壁上，且加热装置12的两端的连线与传输管道11的长度方向平行；所述固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑；

首先，参考图3，考虑到加热装置12本身是直线形状的，可以将加热装置12固定设置在传输管道11的外壁上，即将加热装置12两端分别固定设置在传输管道的入口端111和出口端112的外壁上，且使加热装置12与传输管道11的长度方向平行设置，这样能够保证对传输管道11进行均匀的加热，以便传输管道11对其传输的液体进行均匀加热或者维温。

需要说明的是，固定设置可以理解为将加热装置12直接焊接在传输管道11上，或者将加热装置12通过导热部件固定到传输管道11上。

本实施例中，为了保证加热装置12紧密的贴合在传输管道11上，加热装置12具有与传输管道11相配合的预设的拉伸度，以保证紧密贴合在传输管道11上，使热量最大效率的传输值传输管道11。

进一步的，上述加热装置12为一个或多个，一个加热装置12沿传输管道11的轴线方向任意分布设置，多个加热装置12沿传输管道的轴线方向间隔预设距离分布设置。

参考图3，而为了保证加热效率的提高，上述直线型的加热装置12可以为多个，多个这样的加热装置12沿传输管道11的轴线方向间隔预设距离分布设置，这样能够保证高效且均匀的对传输管道11进行加热，以使得传输管道11能够更好的对液体进行加热。

本实施例中的预设距离可以根据需要进行设置，若需较高温度，则可以设置密集些；若不需要较高问题，则可以设置稀疏些。

参考图4，本实施例中还可以将加热装置12做成曲线型，如环绕曲线型。具体的，将加热装置12的一端固定设置在传输管道11的入口端111的外壁上，其另一端沿传输管道11的长度方向缠绕贴合传输管道11，并设置在传输管道的出口端112的外壁上。

上述方式是将加热装置12做成曲线型，使将加热装置12的两端也在传输管道的入口端111和出口端112，然后中间部分环绕所述传输管道11固定设置；该方式同样可以实现对传输管道11进行均匀加热，用以使传输管道11对传输液体进行均匀加热。

进一步的，该传输管道的智能加热系统中，加热装置12的一端固定设置在传输管道11的入口端111的外壁上，其另一端沿传输管道11的长度方向延伸,并沿传输管道11的轴线方向设置一个或多个；其中，固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑。

参考图5，可以将加热装置12做成曲线型，如可以是“弓”型。具体的，加热装置12的一端固定设置在传输管道11的入口端111的外壁上，其另一端沿传输管道11的长度方向延伸并沿传输管道11的轴线方向环绕传输管道11设置；其中，固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑；缠绕贴合包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑。

上述“弓”型即是将加热装置12的一端设置在传输管道的入口端111的外壁上，然后另一端先沿着传输管道11的外壁延伸至出口端112，然后在沿着轴线方向预设距离后，在沿着传输管道11的外壁延伸至入口端111，这样反复延伸直至沿着传输管道11的轴线方向回到入口端和/或出口端，上述设置方式同样可以实现对传输管道11进行均匀加热，用以使传输管道11对传输液体进行均匀加热。

需要说明的是，传输管道的入口端111是在距离传输管道11的入口预设距离的简称，其可以具有一定的长度，而该长度(即上述预设距离)可以根据需要进行设置。

进一步的，该传输管道的智能加热系统中，加热装置12固定设置在传输管道11的中间部位，并向传输管道的两端延伸；加热装置12为多个，多个加热装置12沿传输管道11的轴线方向间隔预设距离分布设置。

在实际中，一个传输管道11的长度是设置好的，而该传输管道11的中间部位即为以该传输管道11的中间点为中心点的预设距离的位置。

同样的，而为了保证加热效率的提高，加热装置12为一个或多个，一个加热装置12沿传输管道11的轴线方向任意分布设置，多个加热装置12沿传输管道11的轴线方向间隔预设距离分布设置，这样能够保证高效且均匀的对传输管道11进行加热，以使得传输管道11能够更好的对液体进行加热。

本实施例中的预设距离可以根据需要进行设置，若需较高温度，则可以设置密集些；若不需要较高问题，则可以设置稀疏些。

下面结合图1-图8对本发明提供的加热装置12进行详细的说明：

本发明提供的传输管道11的智能加热系统中，加热装置12包括：热管16和两根电缆19；热管16上设置有首端电源接线盒17和终端电源接线盒18；

两根电缆19的一端均与控制装置13电连接，一根电缆19的另一端与首端电源接线盒17的接线端子固定连接，另一根电缆19另一端穿过首端电源接线盒17、热管16，与终端电源接线盒18上的接线端子固定连接；

当系统上电时，控制装置13控制交流电流通过一根电缆19流经首端电源接线盒17、热管16和终端电源接线盒18，并通过热管16的内壁、首端电源接线盒17和另一根电缆19回到控制装置13，形成电流回路。

本实施例中，热管16的材料优选为采用坚固的、厚管壁的碳钢制作，其用来加热和伴热的效果更好。该热管16可以通过焊接的方式焊接到传输管道11上，也可以通过直接固定的方式固定到传输管道11上，只要保证热管16与传输管道11紧密贴合即可。另外，可以通过导热胶泥将热管16焊接或者固定在传输管道11上，可以增加传输管道11的导热性，故使得能够更快的吸收热管16中的热量，用以更快更高效的加热。

其中，热管16的两端上分别设置有接线盒安装槽，首端电源接线盒17和终端电源接线盒18分别通过所述接线盒安装槽设置在传输管道11上。

上述说明本实施例中的加热装置12为有预设弯曲度，实质上是热管16具有与传输管道11相匹配的预设弯曲度。

电缆19俗称“T缆”，两根电缆19的一端均与控制装置13电连接，其中一根电缆19的另一端分别与首端电源接线盒17，另一根电缆19的另一端则与终端电源接线盒18固定连接。其中，两根电缆19中，一个是导入电缆191，另一个是导出电缆192，导入电缆191、导出电缆192、控制装置13和热管16的内壁形成一个电流回路；在该电流回路中，通过供电装置14提供电压，产生交流电流，交流电流在热管16中产生电磁感应，即将电能转换为热能，并利用集肤效应将热能集中在热管16的外壁，同时热管16的外壁与传输管道11的外壁相连，用以将热量传递给传输管道11，以便传输管道11为传输液体加热。

而控制装置13是整个系统的控制部分，其在所述智能加热系统上电时，控制生成的加热电流，并使所述加热电流通过导入电缆191、固定线缆和导出电缆192不断循环，用以控制所述传输管道11达到预设温度。

进一步的，该传输管道11的智能加热系统中，加热装置12还包括至少一个中间盒20(如图1所示)；

热管16上，首端电源接线盒17和终端电源接线盒18之间还设置有至少一个中间盒20，用以保护绝缘防护层和缆芯。

本实施例中，考虑到传输管道11较长的情况，首端电源接线盒17和终端电源接线盒不能满足需求，故可以根据传输管道11的长短设置中间电源接线盒，用以解决导入电缆191太长而不便于传输电流或者导致电流传输效果不好的问题。具体的，首端电源接线盒17中的导入电缆191通过一个或多个中间电源接线盒，接入终端电源接线盒的固定线缆中，用以通过固定线缆与首端电源接线盒17中的接入固定线缆的导出电缆192形成回路(具体如图6所示，图6示出了本发明实施例所提供的传输管道的智能加热系统中导入电缆和导出电缆在首端电源接线盒中的放大图)。

综合总结中间接线盒的作用：第一，在电缆19无法满足传输管道11的长度的情况下，作为中间连接件使多个电缆19进行连接；

第二、缓冲电缆19，防止电缆19由于外界环境变化导致的热胀冷缩现象损坏电缆19；

第三、作为电流回路的导电的一部分。

进一步的，该传输管道的智能加热系统中，还包括连接部件21(如图7所示)；电缆包括外护套和缆芯；缆芯为一股或者多股，外护套套接在缆芯上；缆芯和外护套之间设置有绝缘防护层，用以保护缆芯；

连接部件的内部设置有隔离部件22，用于将连接部件的内部隔离为两个一端开口中空腔室23；每一个中空腔室23均用于连接电缆19。

优选的，本实施例中的隔离部件22可以是单独的隔离部件22，也可以直接将连接部件21内部的中心区域设置为实心的(具体如图7所示)，隔离的目的是将管道内部隔离为两个一端开口中空腔室23，每一个中空腔室23的内表面可以光滑设置，也可以设置为螺纹状；目的是与电缆19相配合，保证了电缆19与连接部件21的紧密贴合。

并且在传输管道11很长的情况下，可以通过多个连接部件21连接电缆19，安装方便。

进一步的，参考图8，该传输管道的智能加热系统中，控制装置13包括：

温度控制模块131，用于根据接收的设置指令生成与设置指令对应的控制信号；

功率调节模块132，用于根据控制信号调节加热电流的输出功率；

至少一个温度探头133；温度探头133设置在输送管道上，用于实时获取传输管道11的温度信息；

温度传感器134，用于实时接收温度探头133发送的传输管道11的温度信息。

具体的，控制装置13为本发明想核心控制部分，其可以根据用户发送的设置指令，生产与设置指令对应的控制信号，然后将根据该控制信号控制功率调节模块132调节加热电流的输出功率，以控制为传输管道11的加热温度。

具体的，将温度探头133设置在传输管道11上或者将温度探头133放置于传输管道11内，实时采集传输管道11的温度信息，并将采集的温度信息发送至温度传感器134。

进一步的，该传输管道的智能加热系统中，控制装置13还包括报警模块135；

温度控制模块131，在检测到温度信息与预设温度信息不匹配时，生成报警指令；

报警模块135，用于根据报警指令进行报警。

具体的，温度控制模块131与温度传感器134电连接，其内部预先设置有传输管道11内的预设信息，并在检测到温度传感器134的温度信息与预设温度信息不匹配时，生成报警指令，并根据报警指令控制报警装置报警。

进一步的，该传输管道的智能加热系统还包括远程控制端24；

控制装置13还包括通讯模块136，用于与远程控制端24实现数据通信；

远程控制端24，用于实时接收并显示通讯模块136发送的控制装置13的数据信息，并根据数据信息对控制装置13进行监控和远程控制。

本实施例中，控制装置13可以通过通讯模块136与远程控制端2424实现数据通信，用户还可以通过远程控制对控制装置13进行监控和控制。

另外，该传输管道的智能加热系统还通过供电装置14对整个智能加热系统进行供电，具体的，供电装置14通过置于套管25内的连接电缆19与控制装置13电连接，用于将接收的电源调节为预设电压的供电电源为控制装置13供电；供电保护电路，用于实时监测智能加热系统的工作电流值，并在工作电流值超出预设范围时，向控制装置13发送提示信息，以便控制装置13根据提示信息控制报警装置报警。

本实施例中的，供电电源为优选为变压器，其将接收的外部的电源电压设置为本系统所需的电压，然后为整个系统供电，用以保证整个系统的正常运行。

另外，本实施例中还通过供电保护电路对整个系统的工作情况进行实时监测，并在超过正常工作的条件下，提示控制装置13，以便控制装置13控制报警装置报警。

本发明实施例提供的一种传输管道的智能加热系统，包括：加热装置12、控制装置13和供电装置14；加热装置12利用流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应，对传输管道11和/或传输管道11内的液体介质进行加热；而控制装置13每接收到控制指令时则生成加热装置的控制信号；上述的工作过程中，由供电装置14对加热装置12和控制装置13进行供电；上述加热系统利用了加热装置中通过的交流电流的阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能，从而为传输管道进行加热，并通过控制装置13有效的对加热装置12的工作状态(如加热功率等)进行控制，其可以根据需要任意控制加热/伴热的距离和温度，且施工简单、操作方便且稳定时间较长，能够更好的对传输管道进行加热。

本发明提供的传输管道的智能加热系统，与现有技术中的传输管道的加热系统在预防和解决传输液体介质在温度较低的环境下凝结成固体的问题的效果均不理想相比还能带来如下优势：

1、发热电缆(即导入电缆和导出电缆)在管道内部，与其他加热方式相比，热能没有损耗，全部直接传递给了液体介质，最为节能。

2、K缆采用含氟聚合物绝缘和防护，多层设计，具有耐高温和抗腐蚀特性。

3、覆盖率95％的不锈钢屏蔽网提高了电缆在恶劣环境下的抗拉强度和伸长率。

4、系统采用管内加热设计，埋地管线无需挖开施工即可完成K缆的安装或更换。

5、管道最高维持温度230℃，安全冗余大。

6、单点供电，可以覆盖12km集输管线。

7、管道外采用多点接地保护，确保系统安全可靠。

8、每个系统单独设计，确保系统最佳性能和效果。

9、在输送管道上设置一个或多个温度探头，温度信号通过电子温度控制器输送给控制系统，控制系统会持续监控管道温度，并对接收到的信号和参考信号(设定温度)进行对比，当管线温度高于设定值时，系统“关闭”；当管线温度低于设定值时，系统“启动”，以此循环，使管道温度保持恒定。

10、KST系统具有低温、高温报警触和过流电流保护，以及远程控制功能。

11、KST系统提供了维持管道温度设定值下所需的热能。

12、KST系统具有低温、高温报警触和过流电流保护，以及远程控制功能。

13、KST系统具有自动和手动控制两种模式。

14、手动模式适用于电气系统的启动、维护检查和故障排除过程。使用手动控制模式时，系统会继续加热，温度控制器不起作用，温度指示器和报警器将处于工作状态。在手动模式下，必须持续监控系15、统的运行状态。

16、电气控件为KST系统提供必要的控制和功能指示。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储液体介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储液体介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储液体介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的液体介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种传输管道的智能加热系统，其特征在于，包括：传输管道、加热装置、控制装置和供电装置；

所述加热装置，用于利用流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应，对所述传输管道和/或传输管道内的液体介质进行加热或者维温；

所述控制装置，在智能加热系统上电时，根据接收的控制指令生成控制信号，用于对所述加热装置的工作状态进行控制和监控；

所述供电装置，用于为所述加热装置和所述控制装置供电；

所述传输管道的智能加热系统还包括远程控制端；

所述控制装置包括通讯模块，用于与所述远程控制端实现数据通信；

所述远程控制端，用于实时接收并显示所述通讯模块发送的所述控制装置的数据信息，并根据数据信息对所述控制装置进行监控和远程控制；

所述控制装置包括：温度控制模块，用于根据接收的设置指令生成与设置指令对应的控制信号；功率调节模块，用于根据控制信号调节加热电流的输出功率；至少一个温度探头，所述温度探头设置在输送管道上或者放置于传输管道内，用于实时获取所述传输管道的温度信息；温度传感器，用于实时接收所述温度探头发送的传输管道的温度信息；温度控制模块，还用于在检测到温度信息与预设温度信息不匹配时，生成报警指令；报警模块，用于根据报警指令进行报警；

所述控制装置根据用户发送的设置指令，生成与设置指令对应的控制信号，然后根据所述控制信号控制所述功率调节模块调节加热电流的输出功率，以控制所述传输管道的加热温度；

所述控制装置还用于当获取的温度信息对应的管线温度高于设定值时，关闭所述加热装置；当所述管线温度低于设定值时，启动所述加热装置。

2.根据权利要求1所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，所述加热装置沿所述传输管道的入口端至所述传输管道的出口端均匀设置，用于对所述传输管道进行均匀加热或者维温。

3.根据权利要求2所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，所述加热装置的两端分别固定设置在所述传输管道的入口端和出口端的外壁上，且所述加热装置的两端的连线与所述传输管道的长度方向平行；所述固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑。

4.根据权利要求3所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，

所述加热装置为一个或多个，一个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向任意分布设置，多个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向间隔预设距离分布设置。

5.根据权利要求2所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，

所述加热装置的一端固定设置在所述传输管道的入口端的外壁上，其另一端沿所述传输管道的长度方向延伸，并沿所述传输管道的轴线方向设置一个或多个；其中，所述固定设置包括以下设置方法中的一种或多种：点焊、满焊或捆绑。

6.根据权利要求2所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，所述加热装置固定设置在所述传输管道的中间部位，并向所述传输管道的两端延伸；

所述加热装置为一个或多个，一个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向任意分布设置，多个所述加热装置沿所述传输管道的轴线方向间隔预设距离分布设置。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，所述加热装置包括：热管和两根电缆；所述热管上设置有首端电源接线盒和终端电源接线盒；

两根所述电缆的一端均与所述控制装置电连接，一根所述电缆的另一端与所述首端电源接线盒的接线端子固定连接，另一根所述电缆的另一端穿过所述首端电源接线盒、所述热管，与所述终端电源接线盒上的接线端子固定连接；

当系统上电时，所述控制装置控制交流电流通过一根所述电缆流经首端电源接线盒、所述热管和所述终端电源接线盒，并通过热管的内壁、所述首端电源接线盒和另一根所述电缆回到所述控制装置，形成电流回路。

8.根据权利要求7所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，所述加热装置还包括至少一个中间盒；

所述热管上，所述首端电源接线盒和所述终端电源接线盒之间还设置有至少一个所述中间盒，用于穿线或者缓冲所述电缆。

9.根据权利要求8所述的传输管道的智能加热系统，其特征在于，还包括连接部件；

所述电缆包括外护套和缆芯；所述缆芯为一股或者多股，所述外护套套接在所述缆芯上；所述缆芯和所述外护套之间设置有绝缘防护层，用以保护所述缆芯；

所述连接部件的内部设置有隔离部件，用于将所述连接部件的内部隔离为两个一端开口中空腔室；每一个所述中空腔室均用于连接所述电缆。