[发明专利]一种利用太阳能热风再循环的管道应急解冻装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道应急解冻装置，特别涉及太阳能热风利用的管道解冻装置。

背景技术

在环境温度低于工质凝结温度时，充满工质的管道会通过自然对流和热传导等方式对环境散热，导致管内工质温度降低，当工质温度低于凝结温度时，可能导致管道内工质发生冻结现象，使得管道发生堵塞，工质无法正常流动，造成整个管道系统无法运行。

传统管道应急解冻的方法是对管道加装保温层，同时使用电伴热带缠绕管道，利用电加热的方式保持管内工质温度高于其凝结温度，或者当管道内工质发生冻结时，利用电加热的方式给管内工质加热，实现管道的解冻。利用电伴热带加热的方法实现带保温层管道的和解冻的技术存在耗电量大，电伴热带发生故障时难以确定故障点的位置问题，在现场运行中，难以有效实现管道和解冻的经济性和可靠性要求。

国内关于解冻的现有技术多集中于电伴热和蒸汽、热水伴热技术，蒸汽伴热或热水伴热存在伴热管线跑冒滴漏的问题，会影响到需要伴热管道的安全运行。当主管道停运时间比较长时，同样存在冻结的问题。

现有解冻的技术需要消耗电能或高温蒸汽，采用太阳能空气加热器作为热源的技术尚未见相关报道。

发明内容

本发明的目的是克服电伴热、蒸汽伴热或热水伴热实现管道解冻技术中存在的经济性差、安全性得不到保证的问题，提出一种利用太阳能热风再循环的管道应急解冻装置。

为实现所述的发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用太阳能热风再循环的管道应急解冻装置，包括：太阳能空气加热器、再循环风机、空气流量调节阀门、热空气套管和热风再循环管道。热空气套管内部安装有测量伴热空气的温度、压力以及流量的装置，测量装置安装在管道上预留的管座处，就地显示仪表位于保温层外，显示测量结果。热空气套管套装在需要伴热的主管道外周，与需要伴热的主管道同轴，包裹在同一储热保温层内。

所述的再循环风机安装在热空气套管的进口处。所述的太阳能空气加热器位于再循环风机的出口处。空气流量调节阀门安装在热空气套管的出口与热风再循环管道的进口之间，用于调整热风再循环管道内的空气流量，从而控制管道伴热。热空气套管与热风再循环管道连通。热风再循环管道的出口与再循环风机相连接，再循环风机的出口连接太阳能空气加热器，太阳能空气加热器的出口连接热空气套管的进口，热空气套管的出口通过空气流量调节阀连接热风再循环管道。热风再循环管道与再循环风机连接。太阳能空气加热器、热空气套管、热风再循环管道再循环风机构成伴热循环回路，为主管道伴热。热风再循环管路外包裹有储热保温层保温。

太阳能空气加热器加热再循环风机吹入的空气，形成伴热用的热风。热风进入热空气套管，加热与热空气套管平行布置的主管道，为主管道伴热，实现主管道的解冻。热风经热空气套管的出口经过热风再循环管道进入再循环风机，提高压头，然后再次进入空气加热器加热，驱动热风在热空气套管内循环。热风通过不断的循环，利用太阳能空气加热器和储热中的热量实现对主管道的连续伴热。再循环风机出口通过法兰螺栓与空气加热器连接，法兰间加装密封垫片密封。太阳能空气加热器与热空气套管、热空气套管与空气流量调节阀门、空气流量调节阀门与热风再循环管道、热风再循环管道与再循环风机之间也采用法兰加装密封垫片的联接方式，方便装置的检修作业。

本发明具有以下特征：

1、采用太阳能空气伴热的方式，可以避免采用电伴热、热水或蒸汽伴热时，伴热系统发生故障时，导致的解冻装置失效问题。减少排放，

2、采用与主管道包裹在同一保储热温层内，平行布置在主管道外侧的同圆心热空气套管，可以降低管道的散热损失，储热延长伴热时间，增强热空气和解冻的效果。

3、采用热风再循环的方式，可以使太阳能空气加热器进口空气温度升高，提高出口热风温度，强化管道和解冻效果，缩短热风伴热运行时间，降低伴热系统耗电量。

4、采用空气作为伴热系统的工质，在伴热系统发生泄露后对环境造成影响比较小。

5、太阳能热风伴热系统空气温度和压力较低，热空气套管、再循环风机和空气加热器等设备的使用寿命较长。

6、可通过空气流量调节阀门调节热风伴热管内的空气流量，应对不同环境时的解冻速度要求。

7、热空气套管与主管道平行布置，在不影响主管道系统正常运行的前提下，方便实现伴热系统的检修和维护。

8、太阳能空气加热器出口的热风经过热空气套管后温度下降，在再循环风机的作用下，重新进入空气加热器，提高了空气加热器进口空气温度，减小了空气加热器的热损耗。