CN214183903U - 超大直径输水管防腐加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超大直径输水管防腐加热装置，其包括：底座；对称安装在底座两侧的用于支撑上方安置的管道并驱动管道旋转的两组对辊传动机构；安装在底座两端且用于对管道轴向两端分别进行定位的一对限位机构；安装在底座上的用于在管道旋转时对管道感应加热的感应加热机构，具有位于管道内侧的内弧加热组件和位于管道外侧的外弧加热组件。本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置，对超大直径管道加热温度均匀，整个管道加热无温差，加热后的管道可适应防腐生产工艺的要求。

Description

超大直径输水管防腐加热装置

技术领域

本实用新型涉及化学防腐技术领域，尤其涉及一种超大直径输水管防腐加热装置。

背景技术

对超大直径管道如输水管防腐主要是内外环氧粉末喷涂和涂塑工艺，这两种工艺都需要管道加热至一定温度，并且温度均匀，温度偏差大可能导致过烧或者在焊缝处产生应力。

现有技术中，对超大直径管道进行加热的加热装置可分为两种形式：一种是整体圆环加热，另一种是分体弧形加热。

整体圆环加热是采用环形感应器套在钢管外圈或者内圈，对钢管进行加热；分体弧形加热是采用弧面型感应器，磁场垂直于钢管表面的分片式结构对钢管进行加热。

但上述两种加热装置，均存在不足之处：对于整体圆环加热的装置来说，对钢管进行加热时，会出现加强筋板过热，而钢管温度不够，这将形成较大温差；而分体弧形加热的装置由于单独加热钢管内壁，外筋板采用U型加热装置，则加热的温度难于控制，会使钢管出现局部温差较大的现象。而温差较大则会对焊缝造成应力缺陷，不符合防腐生产工艺要求。

发明内容

本实用新型为了解决超大直径管道加热产生温度不均，温差偏大，不能适应防腐生产工艺要求的问题，提供一种超大直径输水管防腐加热装置。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供的超大直径输水管防腐加热装置包括：底座；对称安装在底座两侧的用于支撑上方安置的管道并驱动管道旋转的两组对辊传动机构；安装在底座两端且用于对管道轴向两端分别进行定位的一对限位机构；安装在底座上的用于在管道旋转时对管道感应加热的感应加热机构，具有位于管道内侧的内弧加热组件和位于管道外侧的外弧加热组件。

其中，所述外弧加热组件包括：外弧盖板；安装在外弧盖板上的外弧加热管；其中，外弧盖板和外弧加热管的长度延伸方向与管道的长度延伸方向相同。

其中，所述内弧加热组件包括：内弧盖板；安装在内弧盖板上的内弧加热管；其中，内弧盖板和内弧加热管的长度延伸方向与管道的长度延伸方向一致。

进一步的，所述感应加热机构还包括用于将所述内弧盖板和所述外弧盖板的两端分别连接在一起的连接组件。

其中，所述限位机构包括：安装在所述底座上的定位立柱；安装在定位立柱上且与其垂直的支座；与支座转动连接且中心轴与管道的中心轴垂直的挡轮，用于定位管道的一端。

进一步的，所述感应加热机构还包括其底部连接内弧盖板以便调节感应加热机构的位置的拉杆调节组件。

其中，所述拉杆调节组件包括：其两端固定于底座上的钢结构；一端与钢结构连接、另一端穿过内弧盖板与内弧加热管连接的拉杆，其为可伸缩拉杆。

其中，所述对辊传动机构包括：安装在所述底座一侧且沿管道的轴向设置的两个或多于两个的驱动组件；与驱动组件的动力输出轴连接的拖轮，其中心轴与管道的中心轴平行。

进一步的，还包括用于提供电流的数字化中频电源系统。

更进一步的，还包括用于对感应加热机构和中频电源系统进行降温处理的闭式冷却塔。

与现有技术相比，本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置具有如下优点：

1、本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置，解决了现有技术中对超大直径管道加热时管道加热温度不均、沿轴向温差偏大、无法适应防腐生产工艺要求的问题。

2、本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置，感应加热机构的加热效果均匀，结构更简单紧凑，提高了超大直径管道在防腐生产中的效率，且节能效果好。

3、本实用新型采用的感应加热机构中，内弧加热管、外弧加热管与管道轴向平行布置，内弧加热管在管道内部，外弧加热管在管道外侧，沿管道轴向对管道加热均匀，而内、外弧加热管两端用铜排连接可形成环形磁场，另外，内、外弧加热管可拆卸连接，并在拉杆调节机构的驱动下可以做开合运动，利于装配与调节。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型超大直径输水管防腐加热装置的透视图；

图2是本实用新型超大直径输水管防腐加热装置的主视图；

图3是本实用新型超大直径输水管防腐加热装置的左视图；

图4是本实用新型拉杆调节机构与感应加热机构连接的结构示意图；

图5是本实用新型限位机构的结构示意图；

图6是本实用新型超大直径输水管防腐加热装置的加热原理图；

图7是本实用新型防腐加热装置的局部结构示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，分别为本实用新型实施例超大直径输水管防腐加热装置的不同结构示意图，由图可知，本实施例的超大直径输水管防腐加热装置包括：底座；对称安装在底座两侧的用于支撑上方安置的管道1并驱动管道旋转的两组对辊传动机构2；安装在底座两端且用于对管道1轴向两端分别进行定位的一对限位机构6；安装在底座上的用于在管道1旋转时对管道1感应加热的感应加热机构3，具有位于管道1内侧的内弧加热组件和位于管道1外侧的外弧加热组件。

本实用新型超大直径输水管防腐加热装置，其感应加热机构中的内弧加热组件和外弧加热组件分别与管道轴向平行布置，且内弧加热组件设置在管道内部，外弧加热组件设置在管道外侧，从而对管道加热时使得管道沿轴向受热均匀。

具体的，如图1-图3、图7所示，本实施例的底座包括位于底部且呈水平方向安置的安装座11、设置在安装座11两端(安装座两端与管道两端相对应)的一对支撑架12以及对称设置在安装座11两侧的用于支撑感应加热机构3的两组加热支架13，每组加热支架13可包括沿安装座11的轴向依次安置的多个加热支架13。

管道1可为超大直径的输水管，超大直径的输水管是指直径3m以上、长度4～12m，外径带环形筋且管道壁为20mm以上的输水管。该管道平行安置在安装座11的上方，安装座11的沿管道轴向、径向的尺寸分别大于管道的轴向尺寸(即管道的长度)和管道的径向尺寸(即管道外径)。而一对支撑架12、两组加热支架13可以分别通过可拆卸的方式安装在安装座11上，当然，也可以通过不可拆卸的方式固定在安装座11上。

其中，两组对辊传动机构2对称安装在安装座11的两侧，每组对辊传动机构2可以采用如图6所示的结构，包括：安装在安装座11一侧且沿管道1的轴向设置的两个或多于两个的驱动组件21；与驱动组件21的动力输出轴连接的拖轮22，其中心轴与管道1的中心轴平行，其中，驱动组件21可以采用电机如涡轮蜗杆减速机组件。管道1的两侧由多个托轮22承托，且设置时，两组对辊传动机构中的拖轮成对布置，每个拖轮由涡轮蜗杆减速机驱动，通过摩擦传动带动管道绕着自身旋转轴旋转。设计时，根据管道的长短和重量确定采用多少组驱动组件21。

管道1通过一对限位机构6进行轴向两端的限位。一对限位机构6的结构相同，分别可以采用如图5所示的结构，包括：竖直安装在安装座11上的定位立柱61；安装在定位立柱61上且与其垂直的支座62；与支座62转动连接且中心轴与管道1的中心轴垂直的挡轮64，用于定位管道1的对应一端。

当管道1在对辊传动机构2的驱动下绕自身旋转轴旋转时，通过安装在安装座11上的感应加热机构3对管道1进行感应加热。如图4所示，本实施例的感应加热机构3包括：位于管道1内侧的内弧加热组件、位于管道1外侧的外弧加热组件和用于将内弧加热组件和外弧加热组件的两端分别连接在一起的连接组件从而可使感应加热机构3形成如图6所示的环形磁场，从而利用电磁感应的方法使被加热的管道内部产生涡流，依靠这些涡流的能量达到对管道加热的目的。

其中，内弧加热组件可以采用如图1-图4所示的结构，包括：内弧盖板31；安装在内弧盖板31下方且沿内弧盖板31的长度方向延伸的多个内弧加热管35；其中，内弧盖板31和内弧加热管35的长度延伸方向与管道1的长度延伸方向一致，且长度要大于管道1的长度。此外，内弧加热组件还包括：安装在内弧盖板31下方的多个相互平行的内弧立柱34，内弧立柱34与内弧盖板31垂直安置，且多个内弧加热管35的顶部固定安装在内弧立柱34上。优选的，可以在内弧盖板31下方安装内弧加强筋(图中未示出)，内弧加强筋长度沿着内弧盖板31的长度方向延伸，而内弧立柱34安装在内弧加强筋的下方并与其垂直安置。

内弧加热管35采用铜制成的加热管，且在内弧加热管35的下方固定安装有内弧过渡铜排36，以通过内弧过渡铜排36可与外弧加热组件实现电连接。内弧过渡铜排36采用方形铜排。此外，为了使内弧加热管35实现加热功能，在内弧加热管35的一侧还可以设置有进出线铜排(图中未示出)，进出线铜排用于与提供电流的系统中的电缆电连接。

其中，外弧加热组件的结构与内弧加热组件的结构大致相同，只是各元件的位置不同，即，外弧加热组件包括：外弧盖板32；安装在外弧盖板32上且沿外弧盖板32的长度方向延伸的多个外弧加热管35；其中，外弧盖板31和外弧加热管35的长度延伸方向与管道1的长度延伸方向一致，且长度要大于管道1的长度。此外，外弧加热组件还包括：安装在外弧盖板32上方的外弧加强筋，其长度沿着外弧盖板32的长度方向延伸；安装在外弧加强筋上方的多个相互平行的外弧立柱38，外弧立柱38与外弧加强筋垂直安置，其底部固定安装在外弧立柱38上的多个外弧加热管；与外弧加热管上端连接的外弧过渡铜排37，其与内弧过渡铜排36通过螺栓可拆卸连接在一起。另外，在外弧加热管的与内弧加热管相对应的一侧也设置有进出线铜排。其中，外弧盖板32的底部由多个加热支架13支撑。

为了使感应加热机构3形成环形磁场，内弧盖板和外弧盖板的两端分别通过连接组件连接在一起，该连接组件可采用环形管。

为了使内、外弧形组件可以做开合运动以利于对管道及感应加热机构各元件的装配与调节，本实施例感应加热机构还包括其底部连接内弧盖板以便调节感应加热机构的位置的拉杆调节组件。

如图4所示，本实施例的拉杆调节组件包括：其两端固定于一对支撑架12上的钢结构，包括型钢54和与型钢底部固定连接且沿型钢54长度延伸方向平行布置的多个钢杆51；一端与钢杆51连接、另一端穿过内弧盖板31(相应的，内弧盖板31上设置相应的缺口)且与内弧立柱34连接的拉杆52，其为可伸缩拉杆，应用时，可采用液压杆或气压杆。

进一步的，还包括用于提供电流的数字化中频电源系统和用于对感应加热机构和中频电源系统进行降温处理的闭式冷却塔(图中未示出)。其中，数字化中频电源系统采用三相桥式全整流电路把三相交流电整流为直流电，经电抗器平波后成为一个恒定的直流电源，再经单相逆变桥把直流逆变成一定频率的单相中频电流。而闭式冷却塔通过外水喷淋(水冷)和风机风冷对感应加热机构和中频电源系统中的内循环水做热交换降温，其中，中频电源系统和闭式冷却塔均可采用现有技术的结构，在此不对其结构进行详细描述。

下面，对本实施例加热装置的工作过程进行简要描述。

加热时，将管道放在对辊传动机构上方，涡轮蜗杆减速机启动带动管道绕自身中轴线做旋转运动。通过数字化中频电源系统把380V三相电源转换成单相中频电源，经由水冷电缆输送至感应加热机构的进出线铜排，从而在感应加热机构的内、外弧加热管中产生交变磁场，促使管道中产生同频率感应电流(涡流)，感应电流克服管道本身电阻而产生焦耳热，使管道达到加热的目的。在加热过程中，距离感应加热机构越近位置处的管道温度上升越快，但由于管道匀速转动，从而使管道的整个管体都能均匀受热。在加热过程中，闭式冷却塔水泵驱动循环水带走感应加热机构和中频电源系统的电源柜及水冷电缆自身散发热量，使本实施例的加热装置能长期正常工作，而被加热形成的热水经过闭式冷却塔外水喷淋和风机降温后继续循环使用。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置具有如下优点：

1、本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置，解决了现有技术中对超大直径管道加热时管道加热温度不均、沿轴向温差偏大、无法适应防腐生产工艺要求的问题。

2、本实用新型的超大直径输水管防腐加热装置，感应加热机构的加热效果均匀，结构更简单紧凑，提高了超大直径管道在防腐生产中的效率，且节能效果好。

3、本实用新型采用的感应加热机构中，内弧铜管、外弧铜管与管道轴向平行布置，内弧铜管在管道内部，外弧铜管在管道外侧，且内、外弧铜管两端用铜排连接形成环形磁场加，对管道加热均匀，且内、外弧铜管可拆卸连接，在拉杆调节机构的驱动下可以做开合运动，利于装配管道。

尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，包括：

底座；

对称安装在底座两侧的用于支撑上方安置的管道并驱动管道旋转的两组对辊传动机构；

安装在底座两端且用于对管道轴向两端分别进行定位的一对限位机构；

安装在底座上的用于在管道旋转时对管道感应加热的感应加热机构，具有位于管道内侧的内弧加热组件和位于管道外侧的外弧加热组件。

2.根据权利要求1所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述外弧加热组件包括：

外弧盖板；

安装在外弧盖板上的外弧加热管；

其中，外弧盖板和外弧加热管的长度延伸方向与管道的长度延伸方向相同。

3.根据权利要求2所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述内弧加热组件包括：

内弧盖板；

安装在内弧盖板上的内弧加热管；

其中，内弧盖板和内弧加热管的长度延伸方向与管道的长度延伸方向一致。

4.根据权利要求3所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述感应加热机构还包括用于将所述内弧盖板和所述外弧盖板的两端分别连接在一起的连接组件。

5.根据权利要求4所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述限位机构包括：

安装在所述底座上的定位立柱；

安装在定位立柱上且与其垂直的支座；

与支座转动连接且中心轴与管道的中心轴垂直的挡轮，用于定位管道的一端。

6.根据权利要求5所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述感应加热机构还包括其底部连接内弧盖板以便调节感应加热机构的位置的拉杆调节组件。

7.根据权利要求6所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述拉杆调节组件包括：

其两端固定于底座上的钢结构；

一端与钢结构连接、另一端穿过内弧盖板与内弧加热管连接的拉杆，其为可伸缩拉杆。

8.根据权利要求7所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，所述对辊传动机构包括：

安装在所述底座一侧且沿管道的轴向设置的两个或多于两个的驱动组件；

与驱动组件的动力输出轴连接的拖轮，其中心轴与管道的中心轴平行。

9.根据权利要求1-8任一项所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，还包括用于提供电流的数字化中频电源系统。

10.根据权利要求9所述的超大直径输水管防腐加热装置，其特征在于，还包括用于对感应加热机构和中频电源系统进行降温处理的闭式冷却塔。

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