CN112637980B - 一种远红外线柔性电加热套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道加热技术领域，具体涉及一种远红外线柔性电加热套，包括加热套，所述加热套上设置有连接机构，所述连接机构用于将加热套安装在管道的外表面上；加热套由内至外由接触层、远红外固化涂层、发热层、保温层和保护层组成；所述发热层采用条状结构的远红外加热器，远红外加热器环绕均布在所述保温层的内表面上；本发明设备，通过由接触层、远红外固化涂层、发热层、保温层和保护层组成构成的加热套，套装在管道上，远红外加热器环绕均布在保温层的内表面上，为管道提供均匀加热，并通过温控机构，控制远红外加热器的加热温度与加热时间；远红外加热器表面涂有远红外电热涂料，可以快速集热，升温较快，缩短了解冻时间。

Description

一种远红外线柔性电加热套

技术领域

本发明涉及管道加热技术领域，具体涉及一种远红外线柔性电加热套。

背景技术

电厂中蒸汽、水、压缩气源管道较多，如蒸汽伴热管道、气动阀门控制气源管道等，冬季由于气温寒冷，蒸汽和输水管道容易出现结冻现象，部分压缩气源管道由于压缩空气内含有水分，在弯折处或低点容易形成存水而结冻，从而影响机组正常运行。

针对这种现象，目前采用较多的方法一种是采用气焊直接对管道进行加热，但由于气焊温度较高且无法控制，容易对管道造成损伤，同时只能对某点进行加热，导致加热不均，存在一定危险性；另一种是采用电伴热对管道进行加热，此种方法升温慢且温度低，解冻时间较长，同时也存在加热不均的情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种远红外线柔性电加热套。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种远红外线柔性电加热套，包括加热套，所述加热套上设置有连接机构，所述连接机构用于将加热套安装在管道的外表面上；

加热套由内至外由接触层、远红外固化涂层、发热层、保温层和保护层组成；所述发热层采用条状结构的远红外加热器，远红外加热器环绕均布在所述保温层的内表面上。

所述接触层采耐高温陶瓷纤维布；

所述远红外固化涂层采用能吸收辐射热能的远红外电热涂料；

所述远红外电热涂料涂抹在远红外加热器的表面上；

所述保温层采用玻璃纤维针刺毡；

所述保护层采用铁氟龙高温布。

所述发热层与所述保温层固定连接，所述接触层、保温层、保护层上，均安装有穿套环，穿套机构贯穿穿套环并与穿套环端面相抵。

所述穿套机构包括两端封堵的穿套管，所述穿套管周面上开设有若干通槽，通槽内设置有挡件，挡件为倒钩形，挡件一端通过转轴与所述穿套管内底部端面转动连接，所述转轴上套装有扭簧，扭簧一端与挡件相抵触，另一端与穿套管内底部端面相抵触；

所述挡件通过连接绳连接有线盘，穿套管内设有导向限位杆，导向限位杆一端贯穿所述线盘后连接有阻挡片，另一端固定在穿套管内底部端面上；所述线盘上端面连接有按动杆，按动杆同轴连接有防逆卡块，所述穿套管侧壁上还开设有安装槽，安装槽内弹性设置有防逆卡条，防逆卡条一端延伸至穿套管内部，并与所述防逆卡块相抵触，另一端延伸至穿套管外部；防逆卡块的横截面为梯形结构，防逆卡条的横截面为与防逆卡块对应的反梯形结构。

还设有涨紧机构，涨紧机构包括固定套装在穿套管外侧的格挡板及与所述格挡板弹性连接的压板，所述压板的直径大于所述穿套环的直径，所述压板第一端面通过弹簧III与所述格挡板固定连接，第二端面上均布有防滑凸起。

所述所述连接机构为设置在玻璃纤维针刺毡两侧的磁性连接板，磁性连接板与管道的接触面为弧面，磁性连接板与管道磁性连接。

所述连接机构为对称设置在玻璃纤维针刺毡两侧的弹性带，其中一侧的弹性带上表面安装有毛面魔术贴，其中另一侧的弹性带下表面安装有勾面魔术贴。

加热套内设有用来控制远红外加热器加热温度的温控机构，温控机构包括电连接的温度传感器、主控制器、通信器、储存器，所述温度传感器嵌设在玻璃纤维针刺毡上。

一种用于控制上述远红外线柔性电加热套的控制方法，包括以下步骤；

步骤一，通过客户端输入连接指令给服务器云端，服务器云端连接到客户端指定的远红外线柔性电加热套上的主控制器，主控制器成功连接到服务器云端后自动启动预热模式；

步骤二，通过客户端输入管材型号，服务器云端通过输入的管材型号，与服务器云端数据库里的管材型号进行匹配，生成本次加热最高限制温度数据，一方面传递给储存器储存，另一方面传递到客户端；

步骤三，控制器判断通信器是否有接收到设定加热温度与加热时间的指令；若无，则继续保持预热模式；

若有，则进入加热模式，并与储存器内储存的最高限制温度数据做对比，若大于最高限制温度，则按照最高限制温度，进行加热，若小于最高限制温度，则按照设定加热温度，进行加热；

步骤四，达到设定的加热温度与加热时间后，主控制器通过服务器云端向客户端发出提示信息，并等待客户端发出的新指令；

若在设定时间内，通信器接收到新的设定加热温度与加热时间的指令，则主控制器控制远红外加热器继续升温，继续执行加热模式；

若在设定时间内，通信器无接收到新的设定加热温度与加热时间的指令，则主控制器控制远红外加热器进入阶梯式降温模式，每降温到一个阶梯时，主控制器都会通过服务器云端向客户端发出提示信息；

若接收到客户端发出新的设定加热温度与加热时间的指令，则退出阶梯式降温模式并进入到加热模式；

若依然无接收到客户端发出新的设定加热温度与加热时间的指令，主控制器控制远红外加热器继续执行阶梯式降温模式，当温度降低到预热模式的温度时，主控制器控制远红外加热器进入预热模式；

若在设定时间内，通信器接收到关闭命令，则主控制器控制远红外加热器进入关闭模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明设备，通过由接触层、远红外固化涂层、发热层、保温层和保护层组成构成的加热套，套装在管道上，远红外加热器环绕均布在保温层的内表面上，为管道提供均匀加热，并通过温控机构，控制远红外加热器的加热温度与加热时间，而且能避免加热温度过高，造成管道损坏。

二、本发明设备，远红外加热器表面涂有远红外电热涂料，可以快速集热，升温较快，缩短了解冻时间。

附图说明

图1为一种远红外线柔性电加热套套装在管道上的示意图。

图2为一种远红外线柔性电加热套的剖面图。

图3为穿套管的结构示意图。

图4为穿套管的剖面图。

图5为穿套管的挡件抵触穿套环的结构示意图。

附图中：加热套1，耐高温陶瓷纤维布2、远红外加热器3、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5、穿套环6、穿套管7、挡件8、线盘9、连接绳10、导向限位杆11、阻挡片12、按动杆13、防逆卡块14、防逆卡条15、格挡板16、压板17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种远红外线柔性电加热套，包括加热套1，所述加热套1上设置有连接机构，所述连接机构用于将加热套1安装在管道的外表面上；

加热套1由内至外由接触层、远红外固化涂层、发热层、保温层和保护层组成；

具体的，接触层是电热套与被包裹的管道直接接触的部分，需要具备良好的相对绝缘性能和耐高温性能，本实施方式中，所述接触层采用耐高温陶瓷纤维布2。

具体的，发热层是电热套的热量来源，也是加热套质量优劣的核心部分，本实施方式中，发热层采用远红外加热器3，远红外加热器3环绕均布在所述保温层的内表面上，以确保加热套发热均匀，并固定在保温层的内表面上，保证其不会有位置的变动从而影响散热。

具体的，远红外固化涂层是由电热涂料在加热器辐射面形成的固化涂层，该涂层因其表面黑度高，故能吸收大量的辐射热能，又因其发射率高，故能将吸收的辐射热能转换成物体易吸收的远红外热能以电磁波的形式快速传递，从而提升加热速度，本实施方式中，所述远红外固化涂层采用微米级的热阻大、反射率高的远红外电热涂料；

具体的，所述发热层采用条状结构的远红外加热器3，所述远红外电热涂料涂抹在远红外加热器3的表面上。

具体的，保温层是加热套减少能量流失的重要部分，可以选择采用玻璃纤维针刺毡4或隔热棉毡，本实施方式中，选用玻璃纤维针刺毡4；

玻璃纤维针刺毡，具有无数细小气穴，纤维呈现不规则排布是佳的隔热保温材料。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其导热系数低，有很好的保温耐热性能，其本身不会燃烧，无变形，不脆化，所以防火性能好。其化学稳定性高，也是相对好的相对缘材料。抗震性好，耐化学腐蚀性佳。

具体的，所述保护层采用铁氟龙高温布5；，铁氟龙高温布表面光滑，整洁度高，不粘着性强；所以，加热套表面如果在使用过程中有油渍，污点或其他附着物时，可直接擦除。而且，铁氟龙高温布具有相对缘性，并且对于强酸、强碱、盐、有机溶剂等化学物质都有着很好的阻抗。

进一步的，在实际使用的过程中，考虑到加热套包裹到冰冷的管道上，并为管道加热时，管道表面会产生水汽进入到加热套内部；其中，管道直接接触的部分是耐高温陶瓷纤维布2，所以耐高温陶瓷纤维布2每次使用完毕后，都需要进行清洁和擦拭；另外，水汽还会透过耐高温陶瓷纤维布2，进入到玻璃纤维针刺毡4中，并覆着在远红外加热器3上，所以也需要对远红外加热器3与玻璃纤维针刺毡4进行擦拭，另外铁氟龙高温布5作为保护层，也需要定期清洁，所以需要将以上设备，设计成为便于拆卸和拼装的结构。

具体的，所述发热层与所述保温层固定连接，所述接触层、保温层、保护层上，均安装有穿套环，穿套机构贯穿穿套环并与穿套环端面相抵；也就是说：所述远红外加热器3与所述玻璃纤维针刺毡4固定连接，所述耐高温陶瓷纤维布2、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5上，均安装有穿套环6，本实施方式中，所述穿套环6设置在上述设备的四角上，并通过穿套机构贯穿穿套环6并与穿套环6端面相抵，实现将上述设备连接；

具体的，所述穿套机构包括两端封堵的穿套管7，所述穿套管7周面上开设有若干通槽，通槽内设置有挡件8，挡件8为倒钩形，挡件8一端通过转轴与所述穿套管7内底部端面转动连接；所述转轴上套装有扭簧，扭簧一端与挡件8相抵触，另一端与穿套管7内底部端面相抵触；

所述挡件8通过连接绳10连接有线盘9，穿套管7内设有导向限位杆11，导向限位杆11一端贯穿所述线盘9后连接有阻挡片12，阻挡片12用来阻挡线盘9沿导向限位杆11运动时，从导向限位杆11上脱落；阻挡片12另一端固定在穿套管7内底部端面上；沿导向限位杆11向穿套管7内底部端面滑动线盘9时，滑动线盘9在移动的过程中拉动连接绳10，连接绳10拉动挡件8沿靠近穿套管7内腔方向移动，实现挡件8收缩到通槽内；未沿导向限位杆11向穿套管7内底部端面滑动线盘9时，挡件8受到扭簧的抵触作用，挡件8远离穿套管7内底部端面的一端处于所述穿套管7外部，此时挡件8通过该端面抵触穿套环6的端面，防止穿套管7一端从穿套环6上脱落。

具体的，所述线盘9上端面连接有按动杆13，按动杆13同轴连接有防逆卡块14，所述穿套管7侧壁上还开设有安装槽，安装槽内弹性设置有防逆卡条15，所述防逆卡条15，两侧焊接有卡板，

所述安装槽两端的开口处均设置有抵挡板，抵挡板用于限制卡板从安装槽内滑出，本实施方式中，安装槽端部开口处设置有两个抵挡板，两个抵挡板间的宽度大于按动杆13的宽度，两个抵挡板间的宽度小于按动杆13的宽度加上卡板的宽度，所述按动杆13上还套装有弹簧II，弹簧II一端与所述卡板相抵触，一端与靠近穿套管7外部的抵挡板相抵触，防逆卡条15一端延伸至穿套管7内部，并与所述防逆卡块14相抵触，另一端延伸至穿套管7外部；

具体的，防逆卡块14的横截面为梯形结构，防逆卡条15的横截面为与防逆卡块14对应的反梯形结构；按动杆13带动防逆卡块14沿导向限位杆11移动，防逆卡块14抵触防逆卡条15，由于互为正反梯形结构结构的设计，防逆卡块14推动防逆卡条15，进入安装槽，当按动杆13通过线盘9拉动挡件8收缩到通槽内时，防逆卡块14正好经过防逆卡条15，防逆卡条15受弹簧II涨开作用，从安装槽内伸出，防逆卡条15与防逆卡块14的顶端相抵触；该设计的目的在于，防逆卡块14带动线盘9沿导向限位杆11向靠近穿套管7底部端面移动时，挡件8收缩到通槽内，此时挡件8抵触扭簧，产生一个推动挡件8复位的动力，所以需要使用防逆卡条15抵挡在防逆卡块14的顶端，避免挡件8复位，拉动线盘9沿远离穿套管7底部端面移动；为了便于按动按动杆13，本设备中，所述按动杆13延伸至穿套管7顶端外。

进一步的，上述设计只能防止穿套管7一端从穿套环6上脱落，所以还设置了防止穿套管7另一端从穿套环6上脱落的涨紧机构；

涨紧机构包括固定套装在穿套管7外侧的格挡板16及与所述格挡板16弹性连接的压板17，所述压板17的直径大于所述穿套环6的直径，所述压板17第一端面通过弹簧III与所述格挡板16固定连接，第二端面上均布有防滑凸起，防滑凸起可以防止压板17在铁氟龙高温布5表面打滑，造成穿套环6与穿套管7发生活动；

压板17与弹簧III的设计，一方面，可以使耐高温陶瓷纤维布2、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5间处于压紧状态，防止耐高温陶瓷纤维布2、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5沿穿套管7晃动，而且还可以加强加热套1使用时，加热套1整体的贴合程度；

另一方面，挡件8收缩到通槽内时，挡件8与穿套环6无抵触，弹簧III涨开，带动穿套管7整体从穿套环6内弹出。

进一步的，考虑到加热套所包裹的管道材质为铁制材料，与非铁制材料，所以本设备分别设计了两种连接机构；

第一种连接机构，针对于铁制管道设计，所述连接机构为设置在玻璃纤维针刺毡4两侧的磁性连接板，磁性连接板与管道的接触面为弧面，磁性连接板与管道磁性连接，所述磁性连接板为新铁石材质。

第二种连接机构，针对于非铁制管道设计，所述连接机构为对称设置在玻璃纤维针刺毡4两侧的弹性带，其中一侧的弹性带上表面安装有毛面魔术贴，其中另一侧的弹性带下表面安装有勾面魔术贴。

具体的，加热套内设有用来控制远红外加热器加热温度的温控机构，温控机构包括电连接的温度传感器、主控制器、通信器、储存器，所述温度传感器嵌设在玻璃纤维针刺毡上；

一种用于控制上述远红外线柔性电加热套1的控制方法，包括以下步骤；

步骤一，通过客户端输入连接指令给服务器云端，服务器云端连接到客户端指定的远红外线柔性电加热套上的主控制器，主控制器成功连接到服务器云端后自动启动预热模式；

预热模式内，远红外加热器3的加热温度为三十摄氏度，起到为管道预热的作用，避免管道骤然升温到较高的温度，使管道出现开裂的现象。

步骤二，通过客户端输入管材型号，服务器云端通过输入的管材型号，与服务器云端数据库里的管材型号进行匹配，生成本次加热最高限制温度数据，一方面传递给储存器储存，另一方面传递到客户端；

步骤三，控制器判断通信器是否有接收到设定加热温度与加热时间的指令；若无，则继续保持预热模式；

若有，则进入加热模式，并与储存器内储存的最高限制温度数据做对比，若大于最高限制温度，则按照最高限制温度，进行加热，若小于最高限制温度，则按照设定加热温度，进行加热；

加热时，温度传感器开启，当远红外加热器3加热温度达到指定温度时，温度传感器将信号传递给主控制器，主控制器控制远红外加热器3停止升温；

步骤四，达到设定的加热温度与加热时间后，主控制器通过服务器云端向客户端发出提示信息，并等待客户端发出的新指令；客户通过观察管道是否解冻，向客户端发出指令；

若在设定时间内，通信器接收到新的设定加热温度与加热时间的指令，则主控制器控制远红外加热器3继续升温，继续执行加热模式；

若在设定时间内，通信器无接收到新的设定加热温度与加热时间的指令，则主控制器控制远红外加热器3进入阶梯式降温模式；阶梯式降温模式为每经过系统预设的时间，加热温度就进行一次下调，每降温到一个阶梯时，主控制器都会通过服务器云端向客户端发出提示信息，用来通知使用者；

若接收到客户端发出新的设定加热温度与加热时间的指令，则退出阶梯式降温模式并进入到加热模式；

若依然无接收到客户端发出新的设定加热温度与加热时间的指令，主控制器控制远红外加热器3继续执行阶梯式降温模式，当温度降低到预热模式的温度时，主控制器控制远红外加热器3进入预热模式；

若在设定时间内，通信器接收到关闭命令，则主控制器控制远红外加热器3进入关闭模式。

工作原理：

组装本设备时，将耐高温陶瓷纤维布2、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5平铺，并将上述设备的穿套环6对齐，然后将穿套管7对准穿套环6，在穿过穿套环6的过程中，由于挡件8为倒钩形，挡件8可以贯穿过穿套环6，但是挡件8贯穿过穿套环6后，挡件8受到扭簧的抵触作用，挡件8沿远离穿套管7的方向转动，挡件8移动的同时拉动线盘9，沿线盘9沿导向限位杆11向远离穿套管7底部端面的方向移动，直至线盘9抵触到阻挡片12，挡件8停止沿远离穿套管7的方向转动，挡件8的端面抵触在耐高温陶瓷纤维布2的穿套环6上，于此同时，所述压板17抵触在铁氟龙高温布5上的穿套环6上，实现将耐高温陶瓷纤维布2、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5连接在一起；

然后将本设备包裹在管道上，并通过连接机构固定，然后启动远红外加热器3对管道进行加热；

加热完成后，取下加热套1，如需对耐高温陶瓷纤维布2、玻璃纤维针刺毡4、铁氟龙高温布5，进行清洁，可以按下按动杆13，按动杆13带动防逆卡块14、线盘9、沿导向限位杆11移动，防逆卡块14抵触防逆卡条15，由于互为正反梯形结构结构的设计，防逆卡块14推动防逆卡条15，进入安装槽，当按动杆13通过线盘9拉动挡件8收缩到通槽内时，防逆卡块14正好经过防逆卡条15，防逆卡条15受弹簧II涨开作用，从安装槽内伸出，防逆卡条15与防逆卡块14的顶端相抵触；此时，挡件8受扭簧作用通过连接绳10拉动线盘9，由于线盘和防逆卡块14、按动杆13，同轴固定连接，逆卡块14无法移动，那么线盘9也无法移动，于此同时，由于挡件8不在与穿套环6相抵触，弹簧III涨开，带动穿套管7整体从穿套环6内弹出；

再次使用时，拉动防逆卡条15，使防逆卡条15暂时不阻挡防逆卡块14，防逆卡块14由于不受防逆卡条15的阻挡，挡件8受扭簧作用通过连接绳10拉动线盘9，线盘9带动防逆卡块14、按动杆13，沿导向限位杆11向远离穿套管7底部端面的方向移动，实现按动杆13复位。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (5)

1.一种远红外线柔性电加热套，其特征在于：包括加热套，所述加热套上设置有连接机构，所述连接机构用于将加热套安装在管道的外表面上；

加热套由内至外由接触层、远红外固化涂层、发热层、保温层和保护层组成；所述发热层采用条状结构的远红外加热器，远红外加热器环绕均布在所述保温层的内表面上；

所述接触层采耐高温陶瓷纤维布；

所述远红外固化涂层采用能吸收辐射热能的远红外电热涂料；

所述远红外电热涂料涂抹在远红外加热器的表面上；

所述保温层采用玻璃纤维针刺毡；

所述保护层采用铁氟龙高温布；

所述发热层与所述保温层固定连接，所述接触层、保温层、保护层上，均安装有穿套环，穿套机构贯穿穿套环并与穿套环端面相抵；

所述穿套机构包括两端封堵的穿套管，所述穿套管周面上开设有若干通槽，通槽内设置有挡件，挡件为倒钩形，挡件一端通过转轴与所述穿套管内底部端面转动连接，所述转轴上套装有扭簧，扭簧一端与挡件相抵触，另一端与穿套管内底部端面相抵触；

所述挡件通过连接绳连接有线盘，穿套管内设有导向限位杆，导向限位杆一端贯穿所述线盘后连接有阻挡片，另一端固定在穿套管内底部端面上；所述线盘上端面连接有按动杆，按动杆同轴连接有防逆卡块，所述穿套管侧壁上还开设有安装槽，安装槽内弹性设置有防逆卡条，防逆卡条一端延伸至穿套管内部，并与所述防逆卡块相抵触，另一端延伸至穿套管外部；防逆卡块的横截面为梯形结构，防逆卡条的横截面为与防逆卡块对应的反梯形结构。

2.根据权利要求1所述的一种远红外线柔性电加热套，其特征在于，还设有涨紧机构，涨紧机构包括固定套装在穿套管外侧的格挡板及与所述格挡板弹性连接的压板，所述压板的直径大于所述穿套环的直径，所述压板第一端面通过弹簧III与所述格挡板固定连接，第二端面上均布有防滑凸起。

3.根据权利要求2所述的一种远红外线柔性电加热套，其特征在于，所述所述连接机构为设置在玻璃纤维针刺毡两侧的磁性连接板，磁性连接板与管道的接触面为弧面，磁性连接板与管道磁性连接。

4.根据权利要求3所述的一种远红外线柔性电加热套，其特征在于，所述连接机构为对称设置在玻璃纤维针刺毡两侧的弹性带，其中一侧的弹性带上表面安装有毛面魔术贴，其中另一侧的弹性带下表面安装有勾面魔术贴。

5.根据权利要求4所述的一种远红外线柔性电加热套，其特征在于，加热套内设有用来控制远红外加热器加热温度的温控机构，温控机构包括电连接的温度传感器、主控制器、通信器、储存器，所述温度传感器嵌设在玻璃纤维针刺毡上。

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