CN204963166U - 储罐的智能加热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了储罐的智能加热系统,采用储罐、加热装置和控制装置;加热装置,用于利用流经自身的交流电流产生的热能,对储罐和/或储罐内的液体介质进行加热;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;其利用邻近效应通过热管自身的交流电流产生的阻抗、电磁感应和集肤效应将电能有效地转换为热能,从而为储罐和/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,能够更好的对储罐进行加热。
Description
技术领域
本实用新型涉及工艺管线伴热和加热领域,具体而言,涉及储罐的智能加热系统。
背景技术
消防用品(如灭火器)可以通过其内存储的消防液体(如液态二氧化碳)消除危险和灭火,用以预防和解决人们生活中遇到的火灾问题;其中,灭火器中的液态二氧化碳均是储存在防水储罐中,并放置在专用位置上。但是在处于寒冷地区的防水储罐,在温度较低的情况下易发生冻结,此时,一旦发生火灾,将会产生严重后果。
故为了解决上述问题,相关技术提供了一种加热系统,采用锅炉蒸汽进行加热;其中,锅炉蒸汽加热是通过在罐内盘管实现加热目的,锅炉是由水处理系统、蒸气配送系统、用气系统和冷凝水回收系统等等子系统组成的多层次复杂系统,每个子系统又划分为若干次级子系统和部件,各层次子系统相互关联,只要某一个子系统出现异常或失效,就可能使其他子系统产生功能异常或失效,甚至使整个机组处于故障状态。并且锅炉蒸汽加热还存在如下等问题:1、锅炉在长期运行中受高温、压力、缺水、腐蚀和燃烧不稳定、不完全的影响,非常容易造成故障或事故;2、联合站锅炉系统自动化程度不高,通常由人工24小时值守,造成更多的不稳定性。
相关技术还提供了一种加热系统,即采用电伴热带进行加热;其中,将电伴热带安装在储罐上,而伴热带只能通过铝箔带进行粘贴或捆绑安装,这种辐射热的传递方式,伴热带与介质的温差至少大于30℃。
发明人在研究中发现,现有技术中的储罐的加热系统在解决寒冷地区的防水储罐易冻结的问题上均不理想,针对这一问题,目前尚未有较好的解决方式。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供储罐的智能加热系统,可以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,能够更好的对储罐进行加热。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种储罐的智能加热系统,包括:储罐、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,对所述储罐和/或储罐内的液体介质进行加热;
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;
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,本实用新型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储罐的外壁或内部的两端均匀分布设置,用于对所述储罐和/或储罐内的液体介质进行均匀加热;
或者,所述加热装置沿所述储罐的外壁或内部的两端或一端均匀设置,用于对所述储罐和/或储罐内的液体介质进行集中加热。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述加热装置均匀或集中贴合设置在储罐外壁上;和/或,所述加热装置通过固定装置均匀或集中固定设置在所述储罐外壁上。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述加热装置为具有与所述储罐的外壁相匹配的弧度的曲线形状;
一个或多个所述曲线形状的加热装置沿所述储罐的轴线方向和/或长度方向在储罐外壁分布设置。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述加热装置通过固定装置均匀固定设置在所述储罐内部;
所述加热装置设置为具有与所述储罐的外壁相匹配的弧度的曲线形状;一个或多个所述曲线形状的加热装置沿所述储罐的轴线方向和/或长度方向分布设置。
结合第一方面的第四种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述曲线形状为与所述储罐相匹配的盘圆或S形状;
所述加热装置设置为与所述储罐相匹配的盘圆且置于所述储罐内部分层盘管设置或螺旋盘管设置;
所述加热装置设置为与所述储罐相匹配的S形状且置于所述储罐内部分层设置或者曲线设置;
一个或多个所述盘圆或S形状的加热装置沿所述储罐的轴线方向和/或直径方向均匀设置。
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,本实用新型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,本实用新型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,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,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,所述外护套挤塑在所述缆芯上;所述缆芯和所述外护套之间设置有绝缘防护层,用以对所述缆芯进行绝缘和保护;
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,本实用新型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储罐上,用于实时获取所述储罐或介质的温度信息;
温度传感器,用于实时接收所述温度探头发送的所述储罐或介质的温度信息;
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。
本实用新型实施例提供的储罐的智能加热系统,包括储罐、加热装置、控制装置和供电装置;加热装置流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应,对储罐和/或储罐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,从而为储罐进行加热,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,能够更好的对储罐进行加热。
为使本实用新型的上述目的、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实用新型实施例的技术方案,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实用新型的某些实施例,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示出了本实用新型实施例所提供的一种储罐的智能加热系统的整体结构示意图;
图2示出了本实用新型实施例所提供的加热装置沿储罐的长度方向均匀环绕设置储罐外壁上的结构示意图;
图3示出了本实用新型实施例所提供的加热装置沿储罐的轴线方向均匀设置储罐外壁上的结构示意图;
图4示出了本实用新型实施例所提供的加热装置在储罐内部沿储罐长度方向往复设置并沿储罐轴线方向设置的结构示意图;
图5示出了本实用新型实施例所提供的加热装置在储罐内部成S形并沿储罐长度方向设置的结构示意图(即置于储罐内部的一种曲线形状的加热装置的结构示意图);
图6示出了本实用新型实施例所提供的加热装置在储罐内部成S形并沿储罐长度方向螺旋盘管设置的结构示意图(即置于储罐内部的另一种曲线形状的加热装置的结构示意图);
图7示出了本实用新型实施例所提供的置于储罐内部的另一种曲线形状的加热装置的结构示意图;
图8示出了本实用新型实施例所提供的导入电缆和导出电缆在首端电源接线盒中的放大图;
图9示出了本实用新型实施例所提供的储罐的智能加热系统中连接部件的结构示意图;
图10示出了本实用新型实施例所提供的储罐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、储罐;12、加热装置;13、控制装置;14、供电装置;15、套管;16、热管;17、首端电源接线盒;18、终端电源接线盒;19、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;191、导入电缆;192、导出电缆;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
地处较寒冷区域(如东北地区)的消防水储罐地处较寒冷区域,在较低温度下(如零下温度-35℃)易冻结,此时一旦发生火灾,将会产生严重的后果。因此保证消防水在最寒冷的季节正常使用(即保证消防水储罐不被冻结),储罐的加热系统尤为重要。对于储罐加热的方式,多采用锅炉蒸汽、电加热器或者电伴热加热的方法,下面对这几种伴热方式进行简单的说明:
第一、锅炉蒸汽加热的方式:其是通过在罐内盘管实现加热目的;锅炉是由水处理、燃烧、烟风、水汽、压力、温度、排污多重子系统组成的多层次复杂系统,每个子系统又划分为若干次级子系统和部件,各层次子系统相互关联,只要某一个子系统出现异常或失效,就可能使其他子系统产生功能异常或失效,甚至使整个机组处于故障状态。而锅炉蒸汽加热的方式常见问题如下:
1、锅炉在长期运行中受高温、压力、缺水、腐蚀和燃烧不稳定、不完全的影响,易产生故障或事故;
2、联合站锅炉系统自动化程度不高,通常由人工24小时值守,使得人的劳动量大且造成更多的不稳定性;
3、在生产需要锅炉变化运行时,对组成锅炉系统的每一个子系统都会形成很大压力,需要很长时间的调试运行才能达到锅炉系统平衡,造成很大损失;
4、储罐内盘管高压水气很容易造成盘管泄露,而一旦泄露管内蒸汽就会对管内豆油造成污染,造成严重后果。
第二:电加热器的方式:电加热器分为直接和间接加热,对于储罐加热,多采用插入式电加热器。电加热器差入罐体后与介质接触面较小,为达到加热效果,负荷被设计的很大,通常表面温度会达到200℃左右。因此电加热器表面(与介质接触面)很容易造成介质结焦,并且结焦越厚加热器温度越无法传出,形成恶性循环,最终造成电加热器损坏,减少电加热器使用寿命,增加加热芯的更换率且维护成本提高。
第三、电伴热带加热的方式:其有两种安装方式:
1、储罐内伴热/加热:由于伴热带柔软,因此电伴热置入储罐内加热必须穿入管内,才能对储罐内介质进行加热。电伴热是由自身发热的,功率在30W/m左右,因此实现给介质加热电伴热必须通过空气把热量辐射给穿管,穿管再把热量传导给介质,这种间接加热使得伴热带与介质的温差至少在30℃以上。
2、储罐体外伴热/加热:伴热带只能通过铝箔带进行粘贴或捆绑安装,这种辐射热的传递方式,伴热带与介质的温差至少大于30℃。
上述的储罐的加热系统在解决寒冷地区的防水储罐易冻结的问题上均不理想,故为满足消防水储罐生产持久不间断、安全地进行储运,避免储运过程中储油/水损耗和自耗,我们针对性地提出了一种储罐的智能加热系统(即密闭式K-OT电感应智能油/水储罐加热系统)。
下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供了一种储罐的智能加热系统,包括:储罐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,对储罐和/或储罐内的液体介质进行加热;
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。
本实用新型实施例提供的储罐的智能加热系统,与现有技术中的储罐的加热系统在解决寒冷地区的防水储罐易冻结的问题上均不理想相比,其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,从而为储罐进行加热,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,能够更好的对储罐进行加热。
本实用新型提供的储罐11的加热系统,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,从而为储罐11进行加热,并且本加热系统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,能够快速高效的对储罐11进行加热。
下面对集肤效应(也可以称为趋肤效应)的原理进行简单介绍:
1、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。2、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,通过本实用新型实施例的系统,可以有效的保持储罐11输出的液体在预设的温度,如预设温度为50℃,则在检测到储罐11输出的液体未达到该温度时(如只为45℃),可以有效的对储罐11内的液体进行加热,该过程为伴热;而将储罐11内的已凝结的液体加热到预设温度,或者将储罐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。故本实用新型所述的“储罐的智能加热系统”可以为“储罐的智能加热/伴热系统”。
本实用新型提供的储罐的智能加热系统(也可以称为新型储罐的智能加热系统,还可以简称为K-CMT储罐电感应智能加热系统),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,能够有效地将电能转换为热能。
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,本实用新型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。
本实用新型提供的储罐的智能加热系统,其利用电磁感应,在不改变频率的情况下,使这种电磁感应达到很高的相变温度,如可达230℃,该系统可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。
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15套接,用以保护电缆。
进一步的,该储罐的智能加热系统中,加热装置12沿储罐11的外壁或内部的两端均匀分布设置,用于对储罐11和/或储罐11内的液体介质进行均匀加热;
或者,加热装置12沿储罐11的外壁或内部的两端或一端分布设置,用于对储罐11和/或储罐11内的液体介质进行集中加热。
本实施例中的加热装置12利用电磁感应转化得到的热能,可以对储罐11和/或储罐11内的液体进行整体的均匀加热,也可以对储罐11和/或储罐11内的液体在储罐的一端和/或两端进行集中加热,这两种方式均可使储罐11输出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,均可实现对储罐11内的液体加热/伴热。具体的,加热装置12可以将转换后的热能通过与储罐11贴合的方式传递给储罐11,用以通过储罐11为储罐11内的液体加热/伴热/维温,或者,加热装置12可以置于储罐11内,用以通过转换后的热能为储罐11内的液体加热/伴热/维温。
如上所述,加热装置12可以设置在储罐11上,对储罐整体均匀加热或者集中加热并通过储罐11对其内部存储的液体进行加热;另外,加热装置12也可以对储罐内的液体整体均匀加热或者集中加热。
下面结合图2~图7,首先对加热装置12设置在储罐11的外壁上对储罐11整体均匀加热或者集中加热的方式进行详细说明:
优选的,该储罐的智能加热系统中,加热装置12均匀或集中贴合设置在储罐11外壁上;和/或,加热装置12通过固定装置均匀或集中固定设置在储罐11外壁上。
具体的,加热装置12可以均匀的沿着储罐11的一端到另一端直接贴合设置在储罐的外壁上,而无论储罐是竖直站立还是平躺时,其均包括一个顶端或者底端,加热装置12可均匀沿着储罐11的顶端到底端贴合设置在储罐的外壁上;或者,加热装置12沿着储罐11左端到右端或者右端到左端均匀贴合设置在储罐的外壁上,目的是实现对储罐11中进行均匀加热,以便储罐对其内部的液体进行均匀加热。
或者,加热装置12通过固定装置沿着储罐11外壁的一端到另一端均匀固定设置,上述一端到另一端同样包括储罐的顶端到底端、左端到右端或者右端到左端等,目的同样是实现对储罐11中的液体是均匀加热;其中,上述固定装置可以为支架等。
另外,加热装置12也可以只沿着储罐11的一端集中贴合设置或者均匀分布设置;或者,加热装置12通过固定装置沿储罐外壁11的一端或者两端固定设置,目的是实现对储罐11进行集中加热,以便储罐11对其内部的液体进行集中加热,以使得流出的液体为需要温度即可;同样的,上述固定装置可以为支架等。
进一步的,该储罐的智能加热系统中,加热装置12为具有与储罐11的外壁相匹配的弧度的曲线形状;一个或多个曲线形状的加热装置沿储罐11的轴线方向和/或长度方向在储罐外壁分布设置。
首先,参考图2和图3,考虑到加热装置12本身是曲线形状,可以使加热装置12沿储罐11的长度方向均匀环绕设置储罐11的外壁上;其中,可以通过多个独立的加热装置12沿储罐11的长度方向分布(优选为均匀)环绕在储罐11的外壁上;也可以为设置多个上述加热装置首尾相连形成一个整体,沿储罐11的长度方向环绕设置储罐11的外壁上(具体参见图2)。
另外,也可以使加热装置12沿储罐11的轴线方向均匀设置在储罐11的外壁上;其中,可以通过多个独立的加热装置沿储罐11的轴线方向分布(优选为均匀)设置储罐11的外壁上;也可以为设置多个上述加热装置12首尾相连形成一个整体,沿储罐11的长度方向延伸并沿着储罐11的轴线方向分布设置在储罐11外壁上(具体如图3所示)。
其中,图2和图3仅展示了加热装置12设置在储罐的外壁上对储罐整体均匀加热的方式,而加热装置12设置在储罐的外壁上对储罐集中加热的方式(相当于只集中在储罐11的一端或者两端)根据图2和图3并结合上述文字说明可以毫无疑义的得出,故本实施中不在进行图示。
另外,本实施例中的加热装置12也可以直接对储罐11内的液体直接加热,包括整体均匀加热和集中加热,下面进行详细说明:
进一步的,该储罐的智能加热系统中,加热装置12通过固定装置均匀固定设置在储罐11内部;加热装置12设置为具有与储罐11的外壁相匹配的弧度的曲线形状;一个或多个所述曲线形状的加热装置12沿储罐11的轴线方向和/或长度方向分布设置。
具体的,将加热装置置于储罐11内部且沿储罐11的两端均匀设置,用以对储罐11进行均匀加热;或者,将加热装置12置于储罐11内部且沿储罐11的一端或者两端均匀设置,用以对储罐11内的液体进行集中加热,上述两种方式均能够保证流出的液体为需要温度的液体。
进一步的,该储罐的智能加热系统中,所述曲线形状为与所述储罐11相匹配的盘圆或S形状(如图4、图5、图6和图7所示);所述加热装置12设置为与所述储罐11相匹配的盘圆且置于所述储罐11内部分层盘管设置或螺旋盘管设置;
所述加热装置12设置为与所述储罐11相匹配的S形状且置于所述储罐11内部分层设置或者曲线设置;
一个或多个所述盘圆或S形状的加热装置12沿所述储罐11的轴线方向和/或直径方向均匀设置。
具体的,加热装置12本身优选为曲线形状,可以通过固定装置将加热装置12沿储罐11的长度方向均匀设置在储罐11内部;其中,可以将多个加热装置成多个独立的个体沿储罐11的长度方向均匀固定设置;其中,每个加热装置可以以不同直径分层的均匀沿储罐11的长度方向均匀设置,也可以按固定的直径沿储罐11的长度方向均匀设置;也可以为使多个加热装置首尾相连形成一个整体,通过固定装置固定在储罐11内部;
并且,也可以通过固定装置将加热装置12沿储罐11的轴线方向均匀固定设置储罐11中;其中,多个独立的加热装置12沿储罐11的轴线方向均匀环绕固定设置;也可以为设置多个加热装置12首尾相连形成一个整体,沿储罐11的长度方向延伸并沿着储罐11的轴线方向分布设置在储罐11外壁上。
具体的,上述曲线形状优选为与储罐11相匹配的盘圆或S形状;S形状包括沿着储罐11的顶端和底端往复设置的“弓”行S形状以及与所述储罐11的顶端和底端平行的S形状;上述设置方式能够保证对储罐11内的液体更好的进行加热和维温。
进一步的,如图1所示,该储罐的智能加热系统中,加热装置12包括:热管16和两根电缆19;所述热管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、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储罐11上,也可以通过直接固定的方式固定到储罐11上,只要保证热管16与储罐11紧密贴合即可。另外,可以通过导热胶泥将热管16焊接或者固定在储罐11上,可以增加储罐11的导热性,故使得能够更快的吸收热管16中的热量,用以更高效对储罐11或者储罐11内的液体进行加热。
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储罐11上。
需要说明的是,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具有与储罐11相匹配的预设弯曲度,另外本实施例中加热装置12中的热管16可以法兰联接、焊接及螺纹连接。
本实施例中,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,将电能转换为热能,并利用集肤效应将热能集中在热管16的内壁上,同时热管16的外壁与储罐11的外壁相连,用以将热量传递给储罐11,以便储罐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、两根电缆19和导出电缆192不断循环,用以控制所述储罐11达到预设温度。
进一步的,如图1所示,该储罐的智能加热系统中,加热装置11还包括至少一个中间盒20;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,用于穿线或者缓冲所述电缆。
本实施例中,考虑到储罐11较长的情况,首端电源接线盒17和终端电源接线盒18不能满足需求,故可以根据储罐11的长短设置中间盒20(也可以称为中间电源接线盒),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18的导入电缆192中,并通过热管内壁回到首端电源接线盒17中的导出电缆192中,形成回路(具体如图8所示)。
综合总结中间接线盒的作用:第一,在电缆19无法满足储罐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,如图9所示,该储罐的智能加热系统还包括连接部件21;电缆包括外护套和缆芯;缆芯为一股或者多股,外护套挤塑在缆芯上;缆芯和外护套之间设置有绝缘防护层,用以对所述缆芯进行绝缘和保护;
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(具体如图8所示),也可以直接将连接部件21内部的中心区域设置为实心的,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;并且在储罐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,如图10所示,该储罐的智能加热系统中,控制装置包括:
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133;所述温度探头设置在所述储罐上,用于实时获取所述储罐或介质的温度信息;
温度传感器134,用于实时接收所述温度探头发送的所述储罐或介质的温度信息;
具体的,控制装置13为本实用新型想核心控制部分,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,以控制为储罐11的加热温度。
具体的,将温度探头133设置在储罐11上或者将温度探头133放置于储罐11内,实时采集储罐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,如图10所示,该储罐的智能加热系统中,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,其内部预先设置有储罐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,如图10所示,该储罐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,该新型储罐的智能加热系统,还通过供电电源对整个智能加热系统进行供电,具体的,供电电源通过置于防护管内的连接电缆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。
本实用新型实施例提供的储罐的智能加热系统,包括储罐11、加热装置12、控制装置13和供电装置14;加热装置12流经自身的交流电流产生的热能并结合集肤效应,对储罐11和/或储罐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11的控制信号;上述的工作过程中,由供电装置14对加热装置11和控制装置13进行供电;上述加热系统利用了加热装置12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,从而为储罐11进行加热,并通过控制装置13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,能够更好的对储罐11进行加热。
下面对本实用新型提供储罐的智能加热系统的整体工作原理和应用进行简要说明:
本实用新型提供的储罐的智能加热系统(即K-CMT储罐电感应智能加热系统),现有技术中的储罐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、电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、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、在储罐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,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、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、提供了维持管道温度设定值下所需的热能。
12、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、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、电气控件为控制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,在本实用新型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介质中。基于这样的理解,本实用新型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)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种储罐的智能加热系统,其特征在于,包括:储罐、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,对所述储罐和/或储罐内的液体介质进行加热;
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;
供电装置,用于为所述加热装置和所述控制装置供电。
2.根据权利要求1所述的储罐的智能加热系统,其特征在于,所述加热装置沿所述储罐的外壁或内部的两端均匀分布设置,用于对所述储罐和/或储罐内的液体介质进行均匀加热;
或者,所述加热装置沿所述储罐的外壁或内部的两端或一端分布设置,用于对所述储罐和/或储罐内的液体介质进行集中加热。
3.根据权利要求2所述的储罐的智能加热系统,其特征在于,所述加热装置均匀或集中贴合设置在储罐外壁上;和/或,所述加热装置通过固定装置均匀或集中固定设置在所述储罐外壁上。
4.根据权利要求3所述的储罐的智能加热系统,其特征在于,所述加热装置为具有与所述储罐的外壁相匹配的弧度的曲线形状;
一个或多个所述曲线形状的加热装置沿所述储罐的轴线方向和/或长度方向在储罐外壁分布设置。
5.根据权利要求2所述的储罐的智能加热系统,其特征在于,所述加热装置通过固定装置均匀固定设置在所述储罐内部;
所述加热装置设置为具有与所述储罐的外壁相匹配的弧度的曲线形状;一个或多个所述曲线形状的加热装置沿所述储罐的轴线方向和/或长度方向分布设置。
6.根据权利要求5所述的储罐的智能加热系统,其特征在于,所述曲线形状为与所述储罐相匹配的盘圆或S形状;
所述加热装置设置为与所述储罐相匹配的盘圆且置于所述储罐内部分层盘管设置或螺旋盘管设置;
所述加热装置设置为与所述储罐相匹配的S形状且置于所述储罐内部分层设置或者曲线设置;
一个或多个所述盘圆或S形状的加热装置沿所述储罐的轴线方向和/或直径方向均匀设置。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的储罐的智能加热系统,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所述的储罐的智能加热系统,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所述的储罐的智能加热系统,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,所述外护套挤塑在所述缆芯上;所述缆芯和所述外护套之间设置有绝缘防护层,用以对所述缆芯进行绝缘和保护;
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。
10.根据权利要求1所述的新型储罐的智能加热系统,其特征在于,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储罐上,用于实时获取所述储罐或介质的温度信息;
温度传感器,用于实时接收所述温度探头发送的所述储罐或介质的温度信息;
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。
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