CN116393342A - 一种阵列式感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列式感应加热装置，涉及大口径钢质管道防腐技术领域，有益效果在于：通过内加热模块对待喷涂钢管内壁进行加热，同时外加热模块对待喷涂钢管外表面的翅环片进行加热，消除翅环片对待喷涂钢管的温度影响，实现待喷涂钢管的喷涂前的部位温度稳定均匀，避免影响喷涂效果出现环痕的情况；设置加热单元的加热线圈对待喷涂钢管内壁进行加热，导磁体阻挡一侧的磁感线，避免磁感线散射到加热箱上，导致加热箱发热，降温速度跟不上，影响使用效果；采用加热单元的圆周位置排布及前后位置排布，使加热均匀，在保证加热效果同时节约能耗，避免由于加热不均引起的喷涂效果不佳的情况。

Description

一种阵列式感应加热装置

技术领域

本发明涉及大口径钢质管道防腐技术领域，特别是涉及一种阵列式感应加热装置。

背景技术

目前在区域性结构输水管道主要采用水泥管道或者液体油漆喷涂钢管，水泥管道的使用寿命为30年，液体涂料喷涂管道使用寿命20年，后期的维修维护成本较高，而且大量的钢筋混凝土、油漆的使用不符合环保趋势，传统的大直径钢管(＞DN4000mm)材质管道一般采用液体涂料喷涂，因为防腐材料的问题，耐腐蚀性能较差，寿命一般在10年左右，超期服役会出现漏水甚至爆管现象。

未来利用大口径钢质管道内FBE防腐作为输水管道是一个必然趋势，但是现有内FBE防腐需要再喷粉状涂料之前需要对待喷涂钢管内壁进行加热，再利用静电吸附完成内FBE喷涂，但现有一些加热设备结构简单，加热单元之间位置关系设置不合理，加热效果不佳，容易造成喷涂厚度不均匀出现环形痕迹，影响防腐质量，还有一些加热装置为了避免由于加热不均匀出现环形痕迹，对整个管道端面进行加热，但其实在钢管转动时速度较慢，有一半钢管是无用的加热，浪费能源，不能满足使用需求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种阵列式感应加热装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种阵列式感应加热装置，包括外加热模块和内加热模块，所述内加热模块包括安装在内FBE喷涂悬臂上的安装板和安装在安装板上的若干个加热单元，所述安装板的形状为半圆环形，所述加热单元间隔设置在所述安装板前侧，所述加热单元包括加热箱、加热线圈和导磁体，所述加热箱通过固定架固定安装在所述安装板上，所述加热箱靠近待喷涂钢管内壁的一端固定安装有加热线圈，所述加热箱内部对应所述加热线圈固定安装导磁体；所述外加热模块与所述内加热模块对应设置，所述外加热模块设置在所述待喷涂钢管外部，所述外加热模块包括外加热器和加热框，所述加热框下部固定连接在所述外加热器上，所述加热框的形状∠形，所述加热框靠近所述待喷涂钢管一侧设置为框形结构套在所述待喷涂钢管外表面的翅环片上。

优选的：所述加热线圈和所述加热框靠近待喷涂钢管的一端分别设置为与所述待喷涂钢管内外表面弧度相适应的弧形结构。

优选的：所述加热线圈采用电磁感应扫描加热，所述加热框采用IGBT高频线性补温。

优选的：所述加热单元从左到右依次分为第一加热单元、第二加热单元、第三加热单元和第四加热单元，所述第一加热单元、所述第二加热单元、所述第三加热单元和所述第四加热单元拼成圆心与所述待喷涂钢管圆心轴重合的圆弧。

优选的：所述加热单元在所述安装板上前后错位设置。

优选的：相邻两个所述加热单元之间错位距离L设置为50mm。

优选的：所述第一加热单元和所述第二加热单元与所述第四加热单元和所述第三加热单元成轴对称分布。

优选的：所述第一加热单元与所述第二加热单元的夹角β1设置为43°，所述第二加热单元与所述第三加热单元的夹角β2设置为45°，所述第三加热单元与所述第四加热单元的夹角β3设置为43°。

优选的：所述加热线圈与所述待喷涂钢管内壁的距离m设置为45mm，所述导磁体与所述待喷涂钢管内壁的距离n设置为71mm。

优选的：所述安装板固定安装在内FBE喷涂悬臂前端的下部，所述内FBE喷涂悬臂前端的上部安装粉箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过内加热模块对待喷涂钢管内壁进行加热，同时外加热模块对待喷涂钢管外表面的翅环片进行加热，消除翅环片对待喷涂钢管的温度影响，实现待喷涂钢管的喷涂前的部位温度稳定均匀，避免影响喷涂效果出现环痕的情况；

2、设置加热单元的加热线圈对待喷涂钢管内壁进行加热，导磁体阻挡一侧的磁感线，避免磁感线散射到加热箱上，导致加热箱发热，降温速度跟不上，影响使用效果；

3、采用加热单元的圆周位置排布及前后位置排布，使加热均匀，在保证加热效果同时节约能耗，避免由于加热不均引起的喷涂效果不佳的情况；

4、设置利用电磁感应扫描加热的方式将管道均匀加热，将环氧树脂粉末均匀喷涂在钢管表面，自然硫化冷却，固化后表面强度可以达到5H，内FBE喷涂代替传统的油漆喷涂，对环境更友好，没有挥发性有害气体，管道的使用寿命为50年以上，通过阴极保护等措施使用寿命可以超过100年。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种阵列式感应加热装置的加热单元的立体结构示意图。

图2是本发明所述一种阵列式感应加热装置的安装状态的主视图。

图3是本发明所述一种阵列式感应加热装置的安装状态的右视图。

图4是本发明所述一种阵列式感应加热装置的安装状态的立体结构示意图。

图5是本发明所述一种阵列式感应加热装置的外加热模块的立体结构示意图。

图6是本发明所述一种阵列式感应加热装置的加热单元的内部结构示意图。

图7是本发明所述一种阵列式感应加热装置的加热单元的圆周排布位置示意图。

图8是本发明所述一种阵列式感应加热装置的加热单元的前后排布位置示意图。

附图标记说明如下：

1、内FBE喷涂悬臂；2、粉箱；3、安装板；4、加热单元；41、加热箱；42、加热线圈；43、导磁体；401、第一加热单元；402、第二加热单元；403、第三加热单元；404、第四加热单元；5、外加热器；6、加热框；7、翅环片；8、待喷涂钢管。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图8所示，一种阵列式感应加热装置，包括外加热模块和内加热模块，内加热模块包括安装在内FBE喷涂悬臂1上的安装板3和安装在安装板3上的若干个加热单元4，安装板3的形状为半圆环形，加热单元4间隔设置在安装板3前侧，加热单元4包括加热箱41、加热线圈42和导磁体43，加热箱41通过固定架固定安装在安装板3上，加热箱41靠近待喷涂钢管8内壁的一端固定安装有加热线圈42，加热线圈42用来对钢管内壁进行加热，加热箱41内部对应加热线圈42固定安装导磁体43，导磁体43阻挡磁感线；外加热模块与内加热模块对应设置，外加热模块设置在待喷涂钢管8外部，外加热模块包括外加热器5和加热框6，加热器和加热框6用来配合对翅环片7加热，加热框6下部固定连接在外加热器5上，加热框6的形状∠形，加热框6靠近待喷涂钢管8一侧设置为框形结构套在待喷涂钢管8外表面的翅环片7上；加热线圈42和加热框6靠近待喷涂钢管8的一端分别设置为与待喷涂钢管8内外表面弧度相适应的弧形结构，保证加热效果；加热线圈42采用电磁感应扫描加热，加热框6采用IGBT高频线性补温；加热单元4从左到右依次分为第一加热单元401、第二加热单元402、第三加热单元403和第四加热单元404，第一加热单元401、第二加热单元402、第三加热单元403和第四加热单元404拼成圆心与待喷涂钢管8圆心轴重合的圆弧；加热单元4在安装板3上前后错位设置；相邻两个加热单元4之间错位距离L设置为50mm；第一加热单元401和第二加热单元402与第四加热单元404和第三加热单元403成轴对称分布；第一加热单元401与第二加热单元402的夹角β1设置为43°，第二加热单元402与第三加热单元403的夹角β2设置为45°，第三加热单元403与第四加热单元404的夹角β3设置为43°；加热线圈42与待喷涂钢管8内壁的距离m设置为45mm，导磁体43与待喷涂钢管8内壁的距离n设置为71mm；安装板3固定安装在内FBE喷涂悬臂1前端的下部，内FBE喷涂悬臂1前端的上部安装粉箱2，粉箱2用来对加热后的钢管内壁进行FBE喷涂。

工作原理：使用时，外部电源通电，将待喷涂钢管8套在内FBE喷涂悬臂1上，启动内加热模块对待喷涂钢管8内壁进行加热，外加热模块对待喷涂钢管8外表面的翅环片7进行加热，消除翅环片7对待喷涂钢管8的温度影响，避免出现喷涂缺陷；具体的，加热单元4的加热线圈42对待喷涂钢管8内壁进行加热，导磁体43阻挡磁感线，避免磁感线散射导致加热箱41发热，降温速度跟不上，影响使用效果；采用加热单元4的圆周位置排布及前后位置排布，使加热均匀，在保证加热效果同时节约能耗，避免由于加热不均引起的喷涂效果不佳的情况。

内FBE喷涂悬臂1、粉箱2、加热线圈42、导磁体43、翅环片7、外加热器5和待喷涂钢管8均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知的，故在此不再做过多记载。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种阵列式感应加热装置，包括外加热模块和内加热模块，其特征在于：所述内加热模块包括安装在内FBE喷涂悬臂(1)上的安装板(3)和安装在安装板(3)上的若干个加热单元(4)，所述安装板(3)的形状为半圆环形，所述加热单元(4)间隔设置在所述安装板(3)前侧，所述加热单元(4)包括加热箱(41)、加热线圈(42)和导磁体(43)，所述加热箱(41)通过固定架固定安装在所述安装板(3)上，所述加热箱(41)靠近待喷涂钢管(8)内壁的一端固定安装有加热线圈(42)，所述加热箱(41)内部对应所述加热线圈(42)固定安装导磁体(43)；所述外加热模块与所述内加热模块对应设置，所述外加热模块设置在所述待喷涂钢管(8)外部，所述外加热模块包括外加热器(5)和加热框(6)，所述加热框(6)下部固定连接在所述外加热器(5)上，所述加热框(6)的形状∠形，所述加热框(6)靠近所述待喷涂钢管(8)一侧设置为框形结构套在所述待喷涂钢管(8)外表面的翅环片(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述加热线圈(42)和所述加热框(6)靠近待喷涂钢管(8)的一端分别设置为与所述待喷涂钢管(8)内外表面弧度相适应的弧形结构。

3.根据权利要求2所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述加热线圈(42)采用电磁感应扫描加热，所述加热框(6)采用IGBT高频线性补温。

4.根据权利要求1所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述加热单元(4)从左到右依次分为第一加热单元(401)、第二加热单元(402)、第三加热单元(403)和第四加热单元(404)，所述第一加热单元(401)、所述第二加热单元(402)、所述第三加热单元(403)和所述第四加热单元(404)拼成圆心与所述待喷涂钢管(8)圆心轴重合的圆弧。

5.根据权利要求4所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述加热单元(4)在所述安装板(3)上前后错位设置。

6.根据权利要求5所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：相邻两个所述加热单元(4)之间错位距离L设置为50mm。

7.根据权利要求4所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述第一加热单元(401)和所述第二加热单元(402)与所述第四加热单元(404)和所述第三加热单元(403)成轴对称分布。

8.根据权利要求7所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述第一加热单元(401)与所述第二加热单元(402)的夹角β1设置为43°，所述第二加热单元(402)与所述第三加热单元(403)的夹角β2设置为45°，所述第三加热单元(403)与所述第四加热单元(404)的夹角β3设置为43°。

9.根据权利要求3所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述加热线圈(42)与所述待喷涂钢管(8)内壁的距离m设置为45mm，所述导磁体(43)与所述待喷涂钢管(8)内壁的距离n设置为71mm。

10.根据权利要求1所述的一种阵列式感应加热装置，其特征在于：所述安装板(3)固定安装在内FBE喷涂悬臂(1)前端的下部，所述内FBE喷涂悬臂(1)前端的上部安装粉箱(2)。

Images