一种变频管道内穿加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变频管道内穿加热装置，包括管道，所述管道内穿有电缆线，所述电缆线的两端与所述管道的连接点连接，所述电缆线和管道形成的电气回路由变频装置供电，所述电缆线与所述管道之间设置有密封机构，所述管道内输送液态、气态或混合介质。本实用新型专利技术与现有工频电内穿管道加热保温技术相比，本装置逆变电路简单，故障率低，使用寿命长，300Hz以上供电回路感抗增大，除内穿电缆铜损外，有效电功率全部作用在管道上面，使管道电磁感应自身发热，输送阻力小，热效率、热利用率高，三相电流平衡，回路电流小(30w/m功率密度下内穿加热回路电流小于80A)，安全性高，功率密度提升容易，施工时不必挖出管道，不破坏管道保温。不破坏管道保温。不破坏管道保温。

【技术实现步骤摘要】
一种变频管道内穿加热装置


[0001]本技术涉及一种原油集输领域的管道加热保温
，尤其是涉及一种变频管道内穿加热装置。

技术介绍

[0002]现有的原油集输管道电热加热保温技术主要包括外敷类和工频内穿类两大类，其中外敷类指自限温伴热带、MI矿物绝缘线以及碳纤维电缆等，施工时紧贴管道铺设，靠自身发热传到到管道上面，这类管道保温防冻技术虽然成本低，结构设置简答，但是热损耗大，寿命短，旧管道施工需要挖出管道并破坏保温；
[0003]而工频内穿类的加热保温技术的工作原理是电缆通工频交流电使电缆发热，同时管道因电流和感应而发热，由于工频50HZ频率低的原因，管道内穿加热回路感抗很低，感应发热比例很小，大部分是电流发热，三相电源负载严重失衡、内穿电缆电流大造成电缆与管道连接烧蚀严重，功率密度一般在30w/m电流就超过120A，受此限制功率密度很难做大。
[0004]因此，为解决现有管道电热保温技术存在的种种问题，本行业急需一种新型的管道电热保温技术。

技术实现思路

[0005]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案为，本技术提供一种变频管道内穿加热装置，包括管道，所述管道内穿有电缆线，所述电缆线的两端与所述管道的连接点连接，所述电缆线上设置有变频装置，所述电缆线与所述管道之间设置有密封机构；
[0006]所述变频装置包括：变频变压器以及变频控制器；
[0007]所述变频变压器与所述电缆线之间串联连接，所述变频控制器与所述变频器变压器之间连接；
[0008]所述密封机构包括：缆线密封接头；
[0009]所述缆线密封接头套装在所述电缆线上且设置在所述管道上，所述管道与所述缆线密封接头之间密封连接。
[0010]优选的，所述电缆线的回路电流为300Hz以上的交流电。
[0011]优选的，所述变频控制器逆变电路IGBT驱动采用非对称驱动。
[0012]优选的，所述电缆线为单芯电缆，或多芯电缆并联连接。
[0013]优选的，所述电缆线穿过所述管道，所述电缆线与所述管道连接一起形成电气回路。
[0014]与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于，1)与现有工频电内穿管道加热保温技术相比，本装置逆变电路简单，故障率低，使用寿命长，300Hz以上供电回路感抗增大，除内穿电缆铜损外，有效电功率全部作用在管道上面，使管道电磁感应自身发热，输送阻力小，热效率、热利用率高，三相电流平衡，回路电流小(30w/m功率密度下内穿加热回路电流小于80A)，安全性高，功率密度提升容易，施工时不必挖出管道，不破坏管道保温。
[0015]2)本装置变频逆变使用IGBT全桥结构，独特的非对称驱动使得变压器能量回馈不会给滤波电容充电，避免了直流电压升高，也省去了变频装置电压监测和泄放电路，没有了泄放损耗、简化了电路设计，其可靠性更高，故障率低。
[0016]3)本装置电完全利用磁感应管道发热，使得输送高粘度介质摩擦阻力降低，输送效率更高。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
[0018]图1为本实施例提供的一种变频管道内穿加热装置的系统结构示意图；
[0019]图2为本实施例提供的一种变频管道内穿加热装置的变频逆变主电路图；
[0020]图3为本实施例提供的一种变频管道内穿加热装置的驱动时序图；
[0021]图4为本实施例提供的一种变频管道内穿加热装置的另一种驱动时序图；
[0022]图中所示：1、管道；2、电缆线；3、连接点；4、变频变压器；5、变频控制器；6、缆线密封接头。
具体实施方式
[0023]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
[0025]实施例，由说明书附图1
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4可知，本方案一种变频管道内穿加热装置，包括管道1，所述管道1内穿有电缆线2，所述电缆线的两端与所述管道1的连接点3连接，所述电缆线2上设置有变频机构，所述电缆线2与所述管道1之间设置有密封机构；
[0026]所述变频装置包括：变频变压器4以及变频控制器5；
[0027]所述变频变压器4与所述电缆线2之间串联连接，所述变频控制器5与所述变频变压器之间连接；
[0028]所述密封机构包括：缆线密封接头6；
[0029]所述缆线密封接头6套装在所述电缆线2上且设置在所述管道1上，所述管道1与所述缆线密封接头6之间密封连接。
[0030]在上述方案中，所述电缆线2的回路电流为300Hz以上的交流电，所述变频控制器5逆变电路IGBT驱动采用非对称驱动，所述电缆线2为单芯电缆或多芯电缆并联，所述电缆线2穿过所述管道1，所述电缆线2与所述管道1连接一起形成电气回路；
[0031]图2所示，变频控制器，包括Q1整流桥，C1滤波电容，T1
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T4功率器件IGBT及IGBT功率器内部的反并二极管D1
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D4。三相交流电L1、L2、L3经过Q1整流C1滤波成平滑直流电，IGBT
功率器件T1
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T4按照图3时序驱动开关。
[0032]图3所示，GBT功率器件驱动时序，t1时间T1、T4开通，电流从T1变压器B及T4流过，t2时间T1关闭T4继续开通，变压器回馈电流经过T4、D3回路泄放。t3时间T1
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T4都关闭是防止T1、T3，T2、T4共通的死区时间。
[0033]T4时间T2、T3开通，电流从T2变压器B反向及T3流过，t5时间T2关闭T3继续开通，变压器回馈电流经过T3、D4回路泄放。T6时间T1
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T4都关闭是防止T1、T3，T2、T4共通的死区时间。由于t2、t5时间的存在，变压器B的反馈能量不再对电容C1充电，避免了直流电压升高，也省去了直流电压检测及泄放装置。
[0034]图4是图3的变形，功能一样，变压器回馈电流经过T1、D2和T2、D1泄放。改变t1、t4宽度即可改变输出功率。
[0035]由于上桥臂T1、T2和下桥臂T3、T4的开通时间是不一样的，所以称这种开关时序为“非对称”。
[0036]以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非是对本技术作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更或改型为等同变化的等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变频管道内穿加热装置，包括管道(1)，其特征在于，所述管道(1)内穿有电缆线(2)，所述电缆线(2)的两端与所述管道(1)的连接点(3)连接，所述电缆线(2)上设置有变频机构，所述电缆线(2)与所述管道(1)之间设置有密封机构；所述变频机构包括：变频变压器(4)以及变频控制器(5)；所述变频变压器(4)与所述电缆线(2)之间串联连接，所述变频控制器(5)与所述变频变压器(4)之间连接；所述密封机构包括：缆线密封接头(6)；所述缆线密封接头(6)套装在所述电缆线(2)上且设置在所述管道(1)上，所述管道(1)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱洪霞，
申请(专利权)人：天津龙浩峰瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：