CN203309346U - 一种地沟敷设热力管道的预热安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了地沟敷设热力管道的预热安装结构，包括供热管道、回热管道和安装套件，安装套件包括电预热设备、长度测量装置、温度传感器、限位装置、补偿器和固定支架。预热状态下，供热管道和回热管道端部通过导线与电预热设备的正、负极相连接，两管道剩余一端通过导线短接，长度测量装置沿管道长度方向设置，温度传感器设于供热管道上与电预热设备的调节部件相连；预热结束后，限位装置与供热管道和回热管道的两端相抵触连接，补偿器与限位装置远离管道一端相连接，固定支架与管道和补偿器上远离管道一端相连接。上述安装结构提前释放管道热膨胀量，并通过限位装置阻止了预热管道的回缩，补偿器可进一步吸收管道运行中产生的膨胀。

Description

一种地沟敷设热力管道的预热安装结构

技术领域

本实用新型涉及一种地沟敷设热力管道的预热安装结构，属于热力管道技术领域。

背景技术

出于安全考虑，目前普遍采用地下直埋和地沟敷设方法安装热力管道。

地下直埋是将热力管道置于挖好的坑渠中，而后用砂土填埋好。由于使用中热力管道内的高温介质容易使管道受热变形产生热应力，该热应力容易造成管道损坏，因此地下直埋安装热力管道时，为了减少管道变形产生的热应力以减少管道损坏，需要提前释放管道的热应力，一般做法是将热力管道提前预热，当热力管道受热伸长到设计值时，向管道两端回填砂土以阻止管道的回缩。如中国专利文献CN102444750A公开了一种电预热预制直埋无补偿集中热力管道的施工方法，步骤为1）开槽，调整管道的设置位置，设计预热温度和伸长量；2）除两端外，用砂子回填至管道高度的1/2至3/4处；3）管道的同侧端分别通过电缆连接预热设备，另一端通过电缆短接；4）在管道上分别安装温度传感器；5）记录管道的初始温度以及测点的初始位置，启动升温，升温梯度控制在1℃/h内，达到预热温度后恒温；6）管道两侧回填砂子并夯实，控制预热温度波动在2℃内；7）当达到设计伸长量后，关闭预热设备，进行下道工序。上述技术采用地下直埋方法安装热力管道，但是上述技术的管道需要检查或维修时要重新将砂土挖掘、回填，消耗了大量的人力物力，施工不方便；而且回填的砂土容易相对于其下的土层发生滑动，使得回填的砂土无法牢固束缚住管道的两端，因而无法有效阻止管道的回缩，管道热应力无法充分释放，仍然会损坏管道。

此外，地沟敷设是将热力管道安装于提前挖掘并设置好的地沟中并配以井盖，可以随时检查和维修管道，方便施工。在地沟内敷设热力管道时，通常在相邻管道连接处设置补偿器，以吸收相邻两管道受热变形产生的热应力，减少管道损坏。但是，为减少管道产生的热应力，上述技术通常需要设置数量很多的补偿器，管道内的高温介质极易通过补偿器设置位置泄露到外界，造成能量浪费和使用安全问题。对于如何解决地沟敷设方法中补偿器数量多产生的上述问题，本领域技术人员一直找不到适当的解决方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术的地沟敷设方法中，为了减少管道产生的热应力，需要在管道安装时设置数量很多的补偿器，而管道内的高温介质容易经补偿器设置处泄露至外界，造成能量浪费和安全隐患；进而提出一种节约能量、方便安全的地沟敷设热力管道的预热安装结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种地沟敷设热力管道的预热安装结构，包括供热管道、回热管道和安装套件，所述安装套件包括电预热设备和长度测量装置，所述电预热设备上设置有正极和负极；

预热状态下，所述供热管道的一端通过导线与所述电预热设备的正极或负极相连接，相应地，所述回热管道的一端通过导线与所述电预热设备的负极或正极相连接，所述供热管道和回热管道的剩余一端通过导线短接，所述长度测量装置沿所述供热管道和回热管道的长度方向设置，用于测量预热过程中所述供热管道和回热管道的长度变化；

所述安装套件还包括多个限位装置；预热结束后，所述限位装置与预热伸长后的所述供热管道和回热管道的两端相连接并相抵触，所述限位装置固定于地面上。

预热结束后，所述限位装置的一端与预热伸长后的所述供热管道或回热管道的端部相抵触。

所述安装套件还包括温度传感器；预热状态下，所述温度传感器设置于所述供热管道和/或回热管道上。

所述电预热设备上还设置有调节部件；预热状态下，所述调节部件与温度传感器相连接，用于根据所述温度传感器输送的温度值控制所述电预热设备的启闭。

所述安装套件还包括补偿器；预热结束后，所述补偿器与限位装置上远离所述供热管道或回热管道的一端相连接。

所述安装套件还包括多个固定支架；预热结束后，一部分所述固定支架设置于所述供热管道和回热管道上，剩余的所述固定支架与补偿器上远离所述供热管道或回热管道的一端相连接。

所述供热管道和回热管道平行设置。

本实用新型与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本实用新型所述地沟敷设热力管道的安装结构，包括供热管道、回热管道和安装套件，所述安装套件包括电预热设备和长度测量装置，所述电预热设备上设置有正极和负极；预热状态下，所述供热管道的一端通过导线与所述电预热设备的正极或负极相连接，相应地，所述回热管道的一端通过导线与所述电预热设备的负极或正极相连接，所述供热管道和回热管道的剩余一端通过导线短接，所述长度测量装置沿所述供热管道和回热管道的长度方向设置，用于测量预热过程中所述供热管道和回热管道的长度变化；所述安装套件还包括多个限位装置；预热结束后，所述限位装置与预热伸长后的所述供热管道和回热管道的两端相连接并相抵触，所述限位装置固定于地面上。

使用本实用新型所述安装结构时，预热状态下，供热管道和回热管道的一端短接，同时供热管道和回热管道的另一端分别与电预热设备的正、负极相连接，用电预热设备为两管道供电，短接的两管道被加热，同时通过长度测量装置测量两管道的长度；当两管道的预热伸长量达到设计要求后，关闭电预热设备结束预热，拆除导线与长度测量装置，将限位装置与供热管道和回热管道的两端部连接并相抵触，同时限位装置固定于地面上，通过限位装置可以有效阻止管道降温后的回缩；本实用新型所述安装结构安装的管道可不设置补偿器即投入使用，避免了现有技术地沟敷设方法中，在管道安装时设置了数量很多的补偿器，管道内高温介质容易在补偿器处泄露，导致能量浪费和使用安全的问题。

而且，现有的地下直埋方法是通过回填砂土束缚住管道的两端，由于回填砂土容易相对其下土层滑动，因而回填砂土无法有效固定住管道两端，管道在使用中仍然会残留很大热应力，容易造成管道损坏。本实用新型所述安装结构是用于地沟敷设方法，由于地沟内大多为混凝土结构，无法使用砂土回填法，因此本申请申请人经大量研究后发现使用固定于沟内地面的限位装置来固定管道两端可以有效地阻止管道回缩，使管道热应力充分释放，其效果优于地下直埋法中回填砂土的方式。

（2）本实用新型所述地沟敷设热力管道的预热安装结构，所述安装套件还包括温度传感器；预热状态下，所述温度传感器设置于所述供热管道和/或回热管道上。所述电预热设备上还设置有调节部件；预热状态下，所述调节部件与温度传感器相连接，用于根据所述温度传感器输送的温度值控制所述电预热设备的启闭。

温度传感器可以实时监测供热管道和回热管道的温度，使预热后的供热管道和回热管道能够达到设计温度，从而使管道中的热应力得以充分释放，避免残留热应力损坏管道。温度传感器与电预热设备的调节部件相连接，温度传感器将监测到的管道温度输送给调节部件，当温度数值未达到设计温度时，电预热设备持续使两管道短接加热，当温度数值已经达到设计温度时，调节部件会控制电预热设备关闭，便于进行自动控制。

（3）本实用新型所述地沟敷设热力管道的预热安装结构，所述安装套件还包括补偿器；预热结束后，所述补偿器与限位装置上远离所述供热管道或回热管道的一端相连接。本实用新型还可以通过设置补偿器进一步吸收管道运行中产生的热应力，以避免热应力对管道造成损坏，延长管道的使用寿命。

（4）本实用新型所述地沟敷设热力管道的预热安装结构，所述安装套件还包括多个固定支架；预热结束后，一部分所述固定支架设置于所述供热管道和回热管道上，剩余的所述固定支架与补偿器上远离所述供热管道或回热管道的一端相连接。通过固定支架可以将管道和补偿器、限位装置牢固安装于地沟地面上，同时能够加强补偿器、限位装置和管道端部连接的紧密性，进一步避免了管道间连接处泄露问题的发生。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被理解，本实用新型结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容进行进一步的说明；

图1为本实用新型所述地沟敷设热力管道预热安装结构的预热状态结构示意图；

图2为本实用新型所述地沟敷设热力管道预热安装结构预热结束后的结构示意图；

图3为本实用新型所述带有温度传感器和调节部件的地沟敷设热力管道预热安装结构的预热状态结构示意图；

图4为本实用新型所述带有补偿器和固定支架的地沟敷设热力管道预热安装结构预热结束后的结构示意图；

其中附图标记为：1-供热管道，2-回热管道，3-电预热设备，4-长度测量装置，5-温度传感器，6-调节部件，7-限位装置，8-补偿器，9-固定支架，10-螺栓。

具体实施方式

本实用新型所述的地沟敷设热力管道的预热安装结构，包括供热管道1、回热管道2和安装套件，所述供热管道1和回热管道2中流动的为管道领域中常用的气态或液态的高温介质，供热站通过供热管向用户输送热量，同时通过回热管将输送热量后剩余的介质返回到供热站，所述供热管道1和回热管道2的设置方式可以根据现场需要进行选择，在本实施例中，所述供热管道1和回热管道2中流动的为高温水，所述供热管道1和回热管道2平行设置于地沟内的地面上。所述安装套件包括电预热设备3和长度测量装置4，所述电预热设备3上设置有正极和负极，所述电预热设备3、长度测量装置4均为现有领域中的常用设备，在本实施例中，所述电预热设备3为带有电池的供电器，所述长度测量装置4为卷尺；预热状态下，如图1所示，所述供热管道1的一端通过导线与所述电预热设备3的正极或负极相连接，相应地，所述回热管道2的一端通过导线与所述电预热设备3的负极或正极相连接，所述供热管道1和回热管道2的剩余一端通过导线短接，在本实施例中供热管道1和回热管道2上设置有螺栓10，所述导线通过螺栓10与所述供热管道1或回热管道2相连接；所述长度测量装置4沿所述供热管道1和回热管道2的长度方向设置，用于测量预热过程中所述供热管道1和回热管道2的长度变化。所述安装套件还包括多个限位装置7，预热结束后，如图2所示，所述限位装置7靠近所述供热管道1和回热管道2的两端设置，所述限位装置7与预热伸长后的所述供热管道1或回热管道2的两端相连接并相抵触，所述限位装置7固定于地面上，所述限位装置7的形状可以根据需要进行选择，在本实施例中，所述限位装置7的一端为圆锥形，预热结束后，所述限位装置7圆锥形的一端与预热伸长后的所述供热管道1或回热管道2的端部相连接并相抵触，该限位装置7上的圆锥形恰好能够卡住管道的内截面，从而能够固定管道的位置，所述限位装置7由绝缘材料制作。

使用上述地沟敷设热力管道的预热安装结构时，先根据现场环境确定管道的长度，并根据管网的运行温度、管径和管道壁厚确定预热的设计温度、所用绝缘材料和限位装置7的尺寸，再进一步确定预热伸长的长度，按照管道领域的标准施工程序对管道做好探伤、打压、保温及管道密封工作，然后将供热管道1和回热管道2的一端用导线短接，同时供热管道1和回热管道2的另一端通过导线分别与电预热设备3的正、负极相连接，用电预热设备3为两管道供电，短接的两管道被加热，同时通过长度测量装置4测量两管道的长度。当测量到管道的预热伸长量达到设计要求后，关闭电预热设备3结束预热，拆除导线与长度测量装置4，将限位装置7与供热管道1和回热管道2的两端部连接并相抵触，同时限位装置7固定于地面上，通过限位装置7可以阻止管道降温后的回缩。

在上述基础上，作为可变化的实施方式，如图3所示，所述安装套件还包括温度传感器5，所述电预热设备3上还设置有调节部件6；预热状态下，所述温度传感器5设置于所述供热管道1和/或回热管道2上，所述调节部件6与温度传感器5相连接，用于根据所述温度传感器5输送的温度值控制所述电预热设备3的启闭，在本实施例中，预热过程中，由于短接的供热管道1和回热管道2的温度相差不大，因此所述温度传感器5设置于所述供热管道1上，所述温度传感器5与电预热设备3上的调节部件6相连接，所述调节部件6内存储有温度阈值即设计温度，当温度传感器5输送给调节部件6的温度值大于或等于调节部件6中所存储的温度阈值时，调节部件6控制电加热设备关闭，当温度传感器5输送给调节部件6的温度值小于调节部件6中所存储的温度阈值时，调节部件6控制电加热设备始终开启工作。这样可以使预热状态下管道温度能够达到设计温度，从而使管道中的热应力得以充分释放，减少了管道内的残余热应力。

在此基础上，如图4所示，所述安装套件还包括补偿器8；预热结束后，所述补偿器8与限位装置7上远离所述供热管道1或回热管道2的一端相连接。补偿器8能进一步吸收管道运行中产生的热应力，以避免热应力对管道造成损坏，延长管道的使用寿命。所述安装套件还包括多个固定支架9；预热结束后，一部分所述固定支架9设置于所述供热管道1和回热管道2上，剩余的所述固定支架9与补偿器8上远离所述供热管道1或回热管道2的一端相连接。固定支架9可以将管道和补偿器8、限位装置7牢固安装于地沟地面上，同时能够加强补偿器8、限位装置7和管道端部连接的紧密性。上述补偿器8和固定支架9均由绝缘材料制作，并且上述限位装置7、补偿器8和固定支架9的强度设计均能符合实际使用的要求。

虽然本实用新型已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。

Claims (7)

1.一种地沟敷设热力管道的预热安装结构，包括

供热管道（1）、回热管道（2）和安装套件，所述安装套件包括电预热设备（3）和长度测量装置（4），所述电预热设备（3）上设置有正极和负极；

预热状态下，所述供热管道（1）的一端通过导线与所述电预热设备（3）的正极或负极相连接，相应地，所述回热管道（2）的一端通过导线与所述电预热设备（3）的负极或正极相连接，所述供热管道（1）和回热管道（2）的剩余一端通过导线短接，所述长度测量装置（4）沿所述供热管道（1）和回热管道（2）的长度方向设置，用于测量预热过程中所述供热管道（1）和回热管道（2）的长度变化；

其特征在于，

所述安装套件还包括多个限位装置（7）；预热结束后，所述限位装置（7）与预热伸长后的所述供热管道（1）和回热管道（2）的两端相连接并相抵触，所述限位装置（7）固定于地面上。

2.根据权利要求1所述的预热安装结构，其特征在于，预热结束后，所述限位装置（7）的一端与预热伸长后的所述供热管道（1）或回热管道（2）的端部相抵触。

3.根据权利要求1或2所述的预热安装结构，其特征在于，所述安装套件还包括温度传感器（5）；预热状态下，所述温度传感器（5）设置于所述供热管道（1）和/或回热管道（2）上。

4.根据权利要求3所述的预热安装结构，其特征在于，所述电预热设备（3）上还设置有调节部件（6）；预热状态下，所述调节部件（6）与温度传感器（5）相连接，用于根据所述温度传感器（5）输送的温度值控制所述电预热设备（3）的启闭。

5.根据权利要求1或2或4所述的预热安装结构，其特征在于，所述安装套件还包括补偿器（8）；预热结束后，所述补偿器（8）与限位装置（7）上远离所述供热管道（1）或回热管道（2）的一端相连接。

6.根据权利要求5所述的预热安装结构，其特征在于，所述安装套件还包括多个固定支架（9）；预热结束后，一部分所述固定支架（9）设置于所述供热管道（1）和回热管道（2）上，剩余的所述固定支架（9）与补偿器（8）上远离所述供热管道（1）或回热管道（2）的一端相连接。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的安装结构，其特征在于，所述供热管道（1）和回热管道（2）平行设置。

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