RU182642U1 - DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS - Google Patents
DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU182642U1 RU182642U1 RU2017131949U RU2017131949U RU182642U1 RU 182642 U1 RU182642 U1 RU 182642U1 RU 2017131949 U RU2017131949 U RU 2017131949U RU 2017131949 U RU2017131949 U RU 2017131949U RU 182642 U1 RU182642 U1 RU 182642U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- electric cable
- heated object
- tubes
- branch
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 110
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 16
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для его использования в области строительства. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности устройства. Устройство содержит электрокабель, средство соединения концов электрокабеля с источником электропитания переменного тока, закрепленные на обогреваемом объекте греющие трубки из ферромагнитного материала. Внутри трубок расположены ветви электрокабеля, простирающиеся вдоль обогреваемого объекта. Устройство содержит датчик температуры, закрепленный на обогреваемом объекте и блок управления, соединенный с датчиком температуры. Средство соединения включает трансформатор-преобразователь, регулятор напряжения и тока, электрически последовательно соединенные между собой. Регулятор напряжения и тока электрически соединен с блоком управления. Греющие трубки расположены на обогреваемом объекте группами так, что в одной группе греющих трубок расположена одна ветвь электрокабеля, в другой группе трубок расположена другая ветвь электрокабеля.The device is intended for use in the field of construction. The technical result of the utility model is to increase the reliability of the device. The device comprises an electric cable, means for connecting the ends of the electric cable to an AC power source, heating tubes of ferromagnetic material fixed to a heated object. Inside the tubes are branches of an electric cable extending along a heated object. The device comprises a temperature sensor mounted on a heated object and a control unit connected to a temperature sensor. The connection means includes a transformer-converter, a voltage and current regulator, electrically connected in series with each other. The voltage and current regulator is electrically connected to the control unit. The heating tubes are located on the heated object in groups so that in one group of heating tubes one branch of the electric cable is located, in another group of tubes there is another branch of the electric cable.
Внутренняя поверхность каждой греющей трубки покрыта диэлектрическим покрытием. Диэлектрическое покрытие каждой греющей трубки выполнено на основе частиц стекла путем остеклования внутренней поверхности трубки - напылением частиц стекла на внутреннюю поверхность греющей трубки.The inner surface of each heating tube is coated with a dielectric coating. The dielectric coating of each heating tube is made on the basis of glass particles by vitrification of the inner surface of the tube — by spraying glass particles onto the inner surface of the heating tube.
Источник электропитания переменного тока может быть выполнен двухфазным, и каждая его фаза соединена с соответствующей ветвью электрокабеля через трансформатор-преобразователь и регулятор напряжения переменного тока. При трехфазном электропитании устройства переменным током устройство содержит третью ветвь электрокабеля, расположенную в третьей группе греющих трубок. В этом варианте электропитания одни концы электрокабеля соединены через регулятор напряжения и тока и трансформатор-преобразователь с источником электропитания, а другие концы ветвей электрокабеля соединены между собой. Греющие трубки, датчик и электрокабель расположены в теплоэлектроизоляционных слоях обогреваемого объекта и ниже горизонтальной оси симметрии обогреваемого объекта.
Description
Данное техническое решение относится к средствам обогрева промышленных объектов, таких как резервуары, цистерны, трубопроводы, в которых содержится среда, требующая подогрева в процессе эксплуатации. В случае использования устройства для обогрева трубопровода, предполагается подогрев транспортируемой по нему текучей среды. Устройство предназначено для его использования преимущественно в области строительства.This technical solution relates to means for heating industrial facilities, such as tanks, tanks, pipelines, which contain a medium that requires heating during operation. In the case of using the device for heating the pipeline, it is assumed that the fluid transported through it is heated. The device is intended for use mainly in the field of construction.
Известна труба, содержащая трубку нагрева, нагреваемую электрическим устройством нагрева, которое имеет контур электрического проводника, подключенного к источнику питания переменного тока и вставленного, по меньшей мере, в одну трубку из ферромагнитного металла по всей длине трубы, при этом изнутри трубки она электрически изолирована, а также вторичный контур электрического проводника, состоящего из, по меньшей мере, одной трубы из ферромагнитного металла и, по меньшей мере, одного проводника, имеющего сравнительно низкое сопротивление (US 3515837 А, 02.06.1970). В этом устройстве вторичный ток генерирует тепло без значительного количества электрического тока. Недостатком данного устройства является отсутствие средств контроля температуры теплогенерирующей трубки. В результате возникает возможность перегрева нагреваемой трубы, что приводит к снижению надежности работы устройства.Known pipe containing a heating tube, heated by an electric heating device, which has a circuit of an electrical conductor connected to an AC power source and inserted into at least one ferromagnetic metal tube along the entire length of the pipe, while inside the tube it is electrically isolated, and also a secondary circuit of an electrical conductor, consisting of at least one pipe of ferromagnetic metal and at least one conductor having a relatively low resistance e (US 3,515,837 A, 06.02.1970). In this device, the secondary current generates heat without a significant amount of electric current. The disadvantage of this device is the lack of means for controlling the temperature of the heat-generating tube. As a result, it becomes possible to overheat the heated pipe, which reduces the reliability of the device.
В патенте US 4617449 представлено устройство для нагрева трубопровода, содержащее закрепленные на поверхности трубопровода трубки, в которых расположен электрокабель, причем электрокабель использован таким, в котором имеется эффект воздействия переменного тока на стенку трубопровода. В патенте предусмотрен способ и устройство для соединения отрезков кабеля. В одном из вариантов исполнения кабель включает в себя многожильный медный проводник, окруженный полупроводящим слоем, который образован карбонизированной тетрафторэтиленовой лентой, которая окружает основной изоляционный слой, образованный прессованной смолой, толщина которого определена по уравнению эксцентричного расположения силового кабеля в тепловой трубе. Во втором варианте, кабель состоит из центрального проводника, окруженного полупроводниковым слоем, а затем основной слой изоляции, образованный смолой под давлением. Оголенные проводники механически соединены и покрыты спирально завернутой углеродной пленкой (US 4617449, 14.10.1986).US Pat. No. 4,617,449 discloses a device for heating a pipe, comprising pipes attached to the surface of the pipe, in which an electric cable is located, the electric cable being used such that it has the effect of an alternating current acting on the pipe wall. The patent provides a method and apparatus for connecting pieces of cable. In one embodiment, the cable includes a stranded copper conductor surrounded by a semiconducting layer that is formed by a carbonized tetrafluoroethylene tape that surrounds the main insulating layer formed by a pressed resin, the thickness of which is determined by the equation of the eccentric arrangement of the power cable in the heat pipe. In the second embodiment, the cable consists of a central conductor surrounded by a semiconductor layer, and then the main insulation layer formed by the resin under pressure. The bare conductors are mechanically connected and covered with a spirally wrapped carbon film (
Близким аналогом к представленному в данном описании техническому решению является устройство, используемое на обогреваемом трубопроводе, на котором закреплена проложенная совместно с ним нагревательная трубка из ферромагнитного материала с проводником, подключенным к источнику переменного тока, при этом для повышения работоспособности обогреваемого трубопровода он снабжен дополнительной нагревающей трубкой из ферромагнитного материала, образующей пару с первоначальной ферромагнитной нагревательной трубкой, а токовый проводник в конце, противоположном источнику переменного тока, смонтирован в обратном направлении и протянут через дополнительную нагревательную трубку, при этом к источнику переменного тока подключены оба конца токового проводника. Каждая из нагревательных трубок может быть прерывистой, выполненной в виде отделенных друг от друга участков, нанизанных на проводник. Данное устройство обеспечивает возможность обогрева локальных зон и исключение обогрева зон, в которых этот нагрев нежелателен. Вдоль технологического трубопровода может быть уложено несколько пар нагревательных трубок, что значительно повышает температуру нагрева и снижает удельную мощность нагрева трубки и трубопровода. Токовый проводник расположен в дополнительной нагревательной трубке. Трубки выполнены прерывистыми, при этом «прерывистость» каждой из трубок в описании и на чертежах не раскрыта (RU 93130 U1, 20.04.2010).A close analogue to the technical solution presented in this description is a device used on a heated pipeline, on which a heating tube made of ferromagnetic material with a conductor connected to an alternating current source, is fixed together with an additional heating tube to increase the operability of the heated pipeline of ferromagnetic material pairing with the original ferromagnetic heating tube, and the current conductor at the end opposite to the alternating current source, it is mounted in the opposite direction and extended through an additional heating tube, while both ends of the current conductor are connected to the alternating current source. Each of the heating tubes may be intermittent, made in the form of separated from each other sections strung on a conductor. This device provides the possibility of heating local zones and eliminating the heating of zones in which this heating is undesirable. Several pairs of heating tubes can be laid along the process pipeline, which significantly increases the heating temperature and reduces the specific heating power of the tube and pipeline. The current conductor is located in an additional heating tube. The tubes are made intermittent, while the “intermittent” of each of the tubes in the description and drawings is not disclosed (RU 93130 U1, 04/20/2010).
Техническое решение по патенту RU 93130 U1 обеспечивает возможность нагрева его локальных зон и исключает нагрев зон, в которых этот нагрев нежелателен, причем по периметру трубопровода его нагрев не является удовлетворительным с точки зрения равномерности нагрева транспортируемой текучей среды в трубопроводе в радиальном направлении от стенки трубопровода к его продольной оси. Теплопередача от греющей трубки к нагреваемому объекту зависит от плотности их контакта и формы трубок.The technical solution according to patent RU 93130 U1 provides the possibility of heating its local zones and eliminates the heating of zones in which this heating is undesirable, and along the perimeter of the pipeline its heating is not satisfactory from the point of view of uniformity of heating of the transported fluid in the pipeline in the radial direction from the pipe wall to its longitudinal axis. The heat transfer from the heating tube to the heated object depends on the density of their contact and the shape of the tubes.
Другим близким аналогом к представленному в данном описании устройству является полезная модель, в которой описано устройство для электрического подогрева технологических объектов вихревыми токами, содержащее источник питания переменного тока, по меньшей мере, одну нагревательную трубку, выполненную из ферромагнитного материала, внутри которой протянут электропроводник, и коммутирующее устройство, причем концы проводника соединены с выходами коммутирующего устройства, а входы коммутирующего устройства - с источником питания переменного тока. В этом устройстве управление коммутирующим устройством осуществляется системой управления, содержащей, по меньшей мере, один датчик температуры и блок управления, причем в зависимости от геометрии обогреваемого объекта и количества нагревательных трубок электропроводник разбит на участки, которые скреплены между собой муфтами, расположенными в протяжных коробках. Техническим результатом этой полезной модели является обеспечение возможности регулирования температуры нагреваемого объекта в заданном интервале. При этом в устройстве датчик температуры может быть установлен на поверхности обогреваемого объекта и соединен с блоком управления посредством кабеля или посредством радиосигнала. Система управления процессом обогрева объекта позволяет путем измерения температуры объекта датчиком и ввода данных от датчика в блок управления анализировать процесс нагрева объекта и выдавать сигнал на замыкание или размыкание коммутирующего устройства, осуществляющего подачу тока или его прерывание. Для уменьшения трения при протягивании проводника через нагревательные трубки при большом их количестве или сложной геометрии обогреваемого объекта применены протяжные коробки и соединительные муфты, что позволяет использовать отдельные участки кабеля меньшей длины с целью снижения трудоемкости монтажных работ при монтаже устройства на обогреваемом объекте. При работе устройства в случае уменьшения температуры окружающей среды происходит потеря тепла обогреваемого объекта. При этом датчик температуры, установленный на поверхности обогреваемого объекта, передает данные в блок управления. В результате анализа полученных данных от датчика выдается сигнал на замыкание коммутирующего устройства. При замыкании по проводнику, расположенному в нагревательной трубке передается электрический ток и внутри нагревательной трубки возникают вихревые токи. Так как нагревательная трубка выполнена из стального ферромагнитного материала, то вихревые токи распределяются преимущественно на внутренней поверхности трубки, при том, что на наружной поверхности трубки электрический потенциал равен нулю. В результате образования вихревых токов нагревательная трубка нагревается и передает тепло обогреваемому объекту. При повышении температуры обогреваемого объекта сверх заданного параметра блок управления выдает сигнал на размыкание коммутирующего устройства, при этом температура обогреваемого объекта снижается (RU 154343 U1 20.08.2015). Коммутирующее устройство по существу является средством соединения устройства с источником электропитания и отсоединения, поскольку оно согласно описанию выполняет операции соединения и отсоединения устройства от источника электропитания.Another close analogue to the device presented in this description is a utility model that describes a device for electric heating of technological objects by eddy currents, containing an AC power source, at least one heating tube made of a ferromagnetic material inside which an electrical conductor is stretched, and a switching device, the ends of the conductor connected to the outputs of the switching device, and the inputs of the switching device to a power source direct current. In this device, the switching device is controlled by a control system containing at least one temperature sensor and a control unit, and depending on the geometry of the heated object and the number of heating tubes, the electrical conductor is divided into sections that are fastened together by couplings located in the drawer boxes. The technical result of this utility model is the ability to control the temperature of the heated object in a given interval. In this case, the temperature sensor in the device can be installed on the surface of the heated object and connected to the control unit by cable or by radio signal. The control system for the process of heating the object allows by measuring the temperature of the object with the sensor and entering data from the sensor into the control unit to analyze the process of heating the object and to give a signal to close or open the switching device that supplies current or interrupts it. To reduce friction when pulling the conductor through the heating pipes with a large number or complex geometry of the heated object, broaching boxes and couplings are used, which allows the use of individual sections of the cable of a shorter length in order to reduce the complexity of installation work when installing the device on a heated object. When the device is operating in the event of a decrease in ambient temperature, heat is lost from the heated object. In this case, a temperature sensor mounted on the surface of the heated object transmits data to the control unit. As a result of the analysis of the received data from the sensor, a signal is issued to close the switching device. When shorted, an electric current is transmitted through the conductor located in the heating tube and eddy currents appear inside the heating tube. Since the heating tube is made of steel ferromagnetic material, eddy currents are distributed mainly on the inner surface of the tube, despite the fact that the electric potential is zero on the outer surface of the tube. As a result of the formation of eddy currents, the heating tube heats up and transfers heat to the heated object. When the temperature of the heated object rises above a predetermined parameter, the control unit generates a signal to open the switching device, while the temperature of the heated object decreases (RU 154343 U1 08.20.2015). The switching device is essentially a means of connecting the device to a power source and disconnecting, as it describes the operation of connecting and disconnecting the device from the power source.
Недостатком решения, представленного в патенте RU 154343 U1, является его неудовлетворительная надежность, связанная с невозможностью размыкания цепи электрического тока в случаях ее короткого замыкания. Другим недостатком является сравнительно большая трудоемкость, связанная с необходимостью соединения отрезков кабеля муфтами с применением монтажных коробок, при этом наличие коробок существенно усложняют конструкцию устройства и также снижает его надежность.The disadvantage of the solution presented in patent RU 154343 U1 is its unsatisfactory reliability associated with the impossibility of opening an electric current circuit in cases of its short circuit. Another disadvantage is the relatively high complexity associated with the need to connect cable segments with couplings using mounting boxes, while the presence of boxes significantly complicates the design of the device and also reduces its reliability.
Техническим результатом полезной модели, представленной в данном описании, является повышение надежности устройства для обогрева промышленных объектов.The technical result of the utility model presented in this description is to increase the reliability of the device for heating industrial facilities.
Технический результат получен устройством для обогрева промышленных объектов, содержащим электрокабель, средство соединения концов электрокабеля с источником электропитания переменного тока, закрепленные на обогреваемом объекте греющие трубки из ферромагнитного материала, внутри которых расположены ветви электрокабеля, простирающиеся вдоль обогреваемого объекта, датчик температуры, закрепленный на обогреваемом объекте и блок управления, соединенный с датчиком температуры, причем средство соединения включает трансформатор-преобразователь и соединенный с ним регулятор напряжения и тока, который электрически соединен с блоком управления, при этом греющие трубки расположены на обогреваемом объекте группами так, что в одной группе греющих трубок расположена одна ветвь электрокабеля, а в другой группе трубок расположена другая ветвь электрокабеля.The technical result was obtained by a device for heating industrial facilities, containing an electric cable, a means for connecting the ends of the electric cable to an AC power source, heating tubes made of ferromagnetic material fixed to the heated object, inside of which there are branches of the electric cable extending along the heated object, a temperature sensor mounted on the heated object and a control unit connected to the temperature sensor, the connection means including a transformer the developer and the voltage and current regulator connected to it, which is electrically connected to the control unit, while the heating tubes are arranged in groups on the heated object so that one branch of the electrical cable is located in one group of heating tubes, and the other branch of the electrical cable is located in the other group of tubes.
Внутренняя поверхность каждой греющей трубки имеет диэлектрическое покрытие на основе частиц стекла, полученное путем остеклования внутренней поверхности трубки - напылением частиц стекла на внутреннюю поверхность греющей трубки.The inner surface of each heating tube has a dielectric coating based on glass particles, obtained by vitrification of the inner surface of the tube - by spraying glass particles on the inner surface of the heating tube.
Источник электропитания переменного тока выполнен двухфазным и каждая его фаза соединена с соответствующей ветвью электрокабеля через трансформатор-преобразователь и регулятор напряжения и тока.The AC power source is made two-phase and each phase is connected to the corresponding branch of the electric cable through a transformer-converter and a voltage and current regulator.
Источник электропитания переменного тока выполнен трехфазным и каждая его фаза соединена с соответствующей ветвью электрокабеля через трансформатор-преобразователь и регулятор напряжения и тока, при этом устройство содержит третью ветвь электрокабеля, расположенную в третьей группе греющих трубок, причем одни концы электрокабеля соединены через регулятор напряжения и тока и трансформатор-преобразователь с источником электропитания переменного тока, а другие концы ветвей электрокабеля соединены между собой.The AC power source is three-phase and each phase is connected to the corresponding branch of the electric cable through a transformer-converter and a voltage and current regulator, while the device contains a third branch of an electric cable located in the third group of heating tubes, with one end of the electric cable connected through a voltage and current regulator and a transformer-converter with an AC power source, and the other ends of the branches of the electric cable are interconnected.
Греющие трубки, датчик и электрокабель расположены в теплоэлектроизоляционном слое обогреваемого объекта.Heating tubes, a sensor and an electric cable are located in the heat-insulating layer of the heated object.
Греющие трубки расположены ниже горизонтальной оси симметрии обогреваемого объекта.Heating tubes are located below the horizontal axis of symmetry of the heated object.
На фиг. 1 показана схема устройства для обогрева промышленных объектов на примере обогрева трубопровода устройством от источника переменного двухфазного тока.In FIG. 1 shows a diagram of a device for heating industrial facilities by the example of heating a pipeline by a device from an alternating two-phase current source.
На фиг. 2 - греющая трубка устройства в поперечном разрезе.In FIG. 2 - heating tube of the device in cross section.
На фиг. 3 показана схема устройства для обогрева промышленных объектов на примере обогрева трубопровода устройством от источника переменного трехфазного тока.In FIG. 3 shows a diagram of a device for heating industrial facilities by the example of heating a pipeline by a device from an alternating three-phase current source.
Устройство для обогрева промышленного объекта представлено на примере обогрева трубопровода 1 (фиг. 1), который может быть выполнен из металла или полимерного материала. Устройство представлено в двух исполнениях, одно из которых предназначено для работы с двухфазным источником переменного тока, а второе исполнение предназначено для работы с трехфазным источником переменного тока.A device for heating an industrial facility is illustrated by heating a pipeline 1 (Fig. 1), which can be made of metal or a polymeric material. The device is presented in two versions, one of which is designed to work with a two-phase AC source, and the second version is designed to work with a three-phase AC source.
Устройство содержит закрепленные на трубопроводе U-образные петли электрического изолированного кабеля, имеющего ветвь 2, простирающуюся в прямом направлении вдоль трубопровода 1 и ветвь 3, простирающуюся в обратном направлении вдоль трубопровода. Кабель имеет закругленный участок, переходящий в его ветви 2 и 3.The device comprises U-shaped loops of an insulated electric cable fixed to the pipeline, having a
Устройство имеет множество греющих трубок 4, которые предпочтительно закреплены на трубопроводе ниже его середины (на схемах не показано). Через внутренние полости трубок насквозь проходят указанные ветви электрокабеля. Каждая греющая трубка 4 закреплена на наружной поверхности трубопровода 1 по наиболее оптимальной схеме расположения трубок вдоль продольной оси симметрии трубопровода так, чтобы тепло от трубок, поднимающееся вверх, нагревало часть трубопровода, расположенного ниже и выше продольной оси симметрии трубопровода или иного обогреваемого объекта.The device has
Каждая греющая трубка 4 представляет собой отдельный греющий элемент. В одном исполнении трубки могут быть расположены и закреплены на трубопроводе так, что их торцы 5 состыкованы друг с другом (фиг. 1). В другом исполнении устройства греющие трубки расположены на трубопроводе с промежутками 6 между торцами 5 греющих трубок.Each
Секционный принцип расположения греющих трубок на обогреваемом объекте позволяет располагать на нем каждую трубку в заданном расчетном месте для оптимального нагрева трубопровода, когда минимальное количество тепла рассеивается в пространстве вокруг трубопровода. Греющие трубки 4 устройства, расположенные встык, образуют собой одну длинную секцию. Греющие трубки могут иметь соответственно контуры трубопровода крестообразные, т-образные, г-образные и иные контуры в горизонтальной и вертикальной плоскостях в случае их проектного смещения относительно друг друга (на схеме контурные расположения трубок не показаны). В случае расположения группы греющих трубок с промежутками 6 между их торцами обеспечивается равномерность нагрева трубопровода по его длине и высоте. Промежутки между греющими трубками также обеспечивают в процессе монтажа возможность их оптимального расположения на трубопроводе путем смещения относительно ветви кабеля, при этом промежутки 6 уменьшают сопротивление перемещению электрокабеля в греющих трубках в процессе монтажа устройства на трубопроводе.The sectional principle of the location of the heating pipes on the heated object allows each pipe to be placed on it in a predetermined design location for optimal heating of the pipeline, when the minimum amount of heat is dissipated in the space around the pipeline. The
Каждая ветвь кабеля расположена в соответствующей ей одной или нескольких группах отдельных греющих трубок. Каждая греющая трубка 4 выполнена из ферромагнитной стали, внутренняя поверхность трубки может иметь диэлектрическое покрытие 7, полученное, например, путем остеклования поверхности - напыления частиц стекла на внутреннюю поверхность трубки, что не исключает иные диэлектрические покрытия внутренних поверхностей трубок.Each branch of the cable is located in the corresponding one or more groups of individual heating tubes. Each
Установлено оптимальное соотношение длины ветви кабеля, его диаметра и внутреннего диаметра греющей трубки с точки зрения сохранности изоляции кабеля при его протаскивании через трубку.The optimal ratio of the length of the cable branch, its diameter and the inner diameter of the heating tube from the point of view of preservation of the cable insulation when dragging it through the tube is established.
Электрокабель, образующий собой ветви 2 и 3 устройства, выполнен в соответствии с установленными требованиями на изготовление электрокабелей, при этом наличие в греющей трубке изолирующего слоя обеспечивает возможность использования электрокабеля, отвечающего наименьшим требованиям к его электроизоляции, что позволяет использовать в устройствах обогрева менее дорогие кабели с менее сложной и дорогой электроизоляцией.The electric cable, which forms
В одном исполнении каждая греющая трубка 4 преимущественно соединена с трубопроводом сваркой, причем швы сварки расположены в зонах прилегания наружной поверхности греющей трубки к поверхности трубопровода, а в другом исполнении устройства каждая греющая трубка устройства может быть соединена с трубопроводом стяжкой (не показана). Возможны иные исполнения соединения греющих трубок с трубопроводом. В другом исполнении наружная поверхность греющей трубки 4 может иметь защитное покрытие 8 из полимерного материала, обеспечивающего возможность приклеивания трубки к трубопроводу 1.In one embodiment, each
Устройство содержит последовательно расположенные и соединенные между собой трансформатор-преобразователь 11 и регулятор 10 напряжения и тока. Устройство получает электропитание от источника 12 переменного тока, который электрически соединен с трансформатором-преобразователем 11, который имеет средства для изменения частоты переменного тока.The device comprises sequentially located and interconnected transformer-
Концы 9 (фиг. 1) ветвей 2 и 3 электрокабеля электрически соединены с регулятором 10 напряжения и тока, ветви соединены с трансформатором-преобразователем 11. Регулятор 10 напряжения и тока соединен с датчиком 13 температуры через блок 14 управления. Датчик 13 температуры закреплен на наружной поверхности трубопровода 1, причем он может быть соединен с регулятором напряжения как электрическими, так и электромагнитными средствами.The ends 9 (Fig. 1) of
Второе исполнение устройства для обогрева промышленного объекта на примере обогрева трубопровода (фиг. 3) выполнено аналогично вышеописанному первому исполнению, с той разницей, что второе исполнение в отличие от первого исполнения имеет электропитание от источника 15 переменного трехфазного тока и вместо двух ветвей электрокабеля второе исполнение устройства имеет три ветви 16, 17 и 18 электрокабеля, простирающиеся вдоль трубопровода 1. С одного конца трубопровода 1 концы ветвей электрокабеля соединены с регулятором 10 напряжения и тока, с другого конца трубопровода - на выходе из крайних греющих трубок 4 - ветви 16, 17 и 18 электрически соединены между собой.The second embodiment of the device for heating an industrial facility using the example of pipeline heating (Fig. 3) is made similarly to the first embodiment described above, with the difference that the second version, unlike the first version, is powered by an alternating three-phase
В случаях обогрева длинных трубопроводов каждое исполнение устройства может иметь муфты 19, соединяющие участки ветвей электрокабеля так, как это показано на фиг. 1 и 3. Греющие трубки 4, трубопровод 1, датчик 13 ветви 2 и 3 электрокабеля расположены преимущественно в теплоэлектроизоляционном слое.In cases of heating long pipelines, each embodiment of the device may have
В случаях использования устройства обогрева на других объектах, например, на крупногабаритных резервуарах, греющие элементы также располагают и закрепляют на поверхности резервуара, преимущественно ниже его горизонтальной оси симметрии.In cases where the heating device is used at other objects, for example, at large tanks, heating elements are also located and fixed on the surface of the tank, mainly below its horizontal axis of symmetry.
Устройство в первом его исполнении (фиг. 1) работает следующим образом. Включают устройство в работу путем соединения ветвей 2 и 3 с источником 12 двухфазного переменного тока. При этом под воздействием переменного магнитного поля внутри греющих трубок возникают вихревые токи. В результате возмущения от вихревых токов, каждая нагревательная трубка нагревается и передает тепло обогреваемому объекту. Так как каждая греющая трубка выполнена из ферромагнитной стали, то вихревые токи распределяются преимущественно на внутренней поверхности каждой нагревательной трубки, при этом на наружной поверхности греющей трубки электрический потенциал будет равен нулю.The device in its first performance (Fig. 1) works as follows. Turn the device into operation by connecting the
В случае перегрева обогреваемого объекта, срабатывает датчик 13 температуры и сигнал с датчика поступает в блок управления 14, который управляет регулятором напряжения и тока. Напряжение и ток уменьшаются, уменьшая нагрев греющих трубок. В случае перегрузки силовой цепи электропитания устройство защищает обогрев объекта от внешнего источника электропитания переменного тока.In case of overheating of the heated object, the
Устройство, изготовленное в его втором исполнении, работает аналогично первому исполнению устройства, при этом трансформатор-преобразователь 11 позволяет симметрично распределить нагрузку от источника переменного трехфазного тока.The device manufactured in its second version works similarly to the first version of the device, while the transformer-
Устройство, представленное в данном описании, является более надежным и безопасным в работе, поскольку оно оснащено такими средствами защиты, которые позволяют защитить питающую электросеть и элементы устройства в случае возрастания тока в устройстве.The device described in this description is more reliable and safer to operate, since it is equipped with such protection means that protect the power supply network and the elements of the device in case of an increase in current in the device.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131949U RU182642U1 (en) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131949U RU182642U1 (en) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU182642U1 true RU182642U1 (en) | 2018-08-24 |
Family
ID=63255638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131949U RU182642U1 (en) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU182642U1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU77012U1 (en) * | 2008-05-26 | 2008-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр "Энергосбережение" | HEATED PIPELINE |
| RU78554U1 (en) * | 2008-04-24 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" (ООО "Газпром трансгаз Екатеринбург") | OUTDOOR HEATING DEVICE FOR PIPELINE |
| US20090107558A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Quigley Peter A | Heated pipe and methods of transporting viscous fluid |
| RU93130U1 (en) * | 2009-10-07 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр "Энергосбережение" | HEATED PIPELINE |
| KR20140063956A (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 한국토지주택공사 | System for controlling heating cable in apartment building |
| RU154343U1 (en) * | 2015-01-26 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | DEVICE FOR ELECTRIC HEATING OF TECHNOLOGICAL OBJECTS BY EDGE CURRENTS |
| US20160230372A1 (en) * | 2013-08-14 | 2016-08-11 | Chromalox, Inc. | Powering wireless components in a heat trace system |
-
2017
- 2017-09-13 RU RU2017131949U patent/RU182642U1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090107558A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Quigley Peter A | Heated pipe and methods of transporting viscous fluid |
| RU78554U1 (en) * | 2008-04-24 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Екатеринбург" (ООО "Газпром трансгаз Екатеринбург") | OUTDOOR HEATING DEVICE FOR PIPELINE |
| RU77012U1 (en) * | 2008-05-26 | 2008-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр "Энергосбережение" | HEATED PIPELINE |
| RU93130U1 (en) * | 2009-10-07 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр "Энергосбережение" | HEATED PIPELINE |
| KR20140063956A (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 한국토지주택공사 | System for controlling heating cable in apartment building |
| US20160230372A1 (en) * | 2013-08-14 | 2016-08-11 | Chromalox, Inc. | Powering wireless components in a heat trace system |
| RU154343U1 (en) * | 2015-01-26 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | DEVICE FOR ELECTRIC HEATING OF TECHNOLOGICAL OBJECTS BY EDGE CURRENTS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2531292C2 (en) | Heating cable with mineral insulation working on principle of skin effect | |
| US5544275A (en) | Electrically heated fluid carrying conduit having integrated heating elements and electrical conductors | |
| US3777117A (en) | Electric heat generating system | |
| US3975617A (en) | Pipe heating by AC in steel | |
| US3629551A (en) | Controlling heat generation locally in a heat-generating pipe utilizing skin-effect current | |
| US4532375A (en) | Heating device for utilizing the skin effect of alternating current | |
| JP2012523088A5 (en) | ||
| US20130220996A1 (en) | Induction heater system for electrically heated pipelines | |
| US4436565A (en) | Method of making a heating device for utilizing the skin effect of alternating current | |
| US4617449A (en) | Heating device for utilizing the skin effect of alternating current | |
| US2178720A (en) | Induction heated pipe | |
| RU93130U1 (en) | HEATED PIPELINE | |
| RU2727717C1 (en) | Electrical heating system for pipelines | |
| RU182642U1 (en) | DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS | |
| RU2584137C2 (en) | Method for applying electrothermal effect on long pipelines and induction heating system therefor | |
| RU2662635C2 (en) | Induction-resistive electric heating system | |
| RU2661505C1 (en) | Coaxial induction cable, heating device and heating method | |
| RU2415517C2 (en) | Device for pipeline induction heating | |
| US20200378540A1 (en) | Thermal management method and apparatus | |
| RU2694103C2 (en) | Heating element of device for heating of industrial facility | |
| EP4077866A1 (en) | Heating systems | |
| CN110290953A (en) | Flexible screw shape heater | |
| CN101959335A (en) | Short-distance constant watt heating cable adopting twin-core nickel-chromium alloy stranded wires and silicon rubber insulating layers and sheaths | |
| CN201708956U (en) | Double-core nickel chrome alloy stranded wire PFA insulation and protection sheath and PVC reinforcing protection sheath electric heating tape | |
| CN201667730U (en) | Single-core chromium-nickel alloy stranded wire FEP insulation and jacket short-distance constant-power electric heating band |