一种电热管道的制作方法

本发明涉及管道伴热技术领域，具体是一种电热管道。

背景技术：

在现有的电热管道的使用过程中出现的问题：1、长距离管道某点测量的温度不代表一米以外的其他位置的温度，用该点的温度控制较长的管道，会造成整段管道温度控制不准。2、电热施工难度大。电热施工中会遇到防水，防磕碰，防高温，防火，绝缘安全等问题，3、局部小范围制作无法批量标准化施工。

另外在管道输送生产上，管道伴热现状主要还是以水、蒸汽、导热油为介质，以管道夹套内循环流体换热的方式完成管道内流体保温、恒温输送。而水、蒸汽、导热油这些加热介质，必须配有锅炉、换热器，有这些设备就有环保、效率、维护的问题。比如：1、跑、冒、滴、漏现象；2、需要有复杂、庞大的加热、换热、循环设备；3、长期使用，循环伴热腔体内沉积产生伴热盲区。4、锈蚀穿孔泄漏污染被加热流体原料，尤其是食品、药品。5、维护成本高，如导热油老化、挥发，需要定期添加更换；锅炉、换热设备定期清洗费用；锅炉排放环保费用；蒸汽、水伴热系统冬季停产管道防冻；循环加热设备泵、阀管件密封磨损老化日常维修更换；6、热效率差，由于有庞大的热循环换热系统，这部分的设备(如锅炉、换热器)运行效率损失、循环动力损失、换热损失、循环管路、泵、阀保温不利热损失都是没有必要的。

所以市场现有伴热管道存在环保费用高、卫生安全隐患大、管理运行成本高、能耗效率低、批量施工标准化难、维修难，都是目前伴热管道或电热管道制作技术的现状。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以超过现有电热管道温度控制性能，大幅降低现有电热管道批量制作成本。或可以替代以水、导热油、蒸汽为伴热介质的加热工艺管道，提供一种可以高效批量制造施工，控温准确的电热管道，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电热管道，包括管道A和管道B，管道A和管道B左右两端均焊接有法兰连接器；管道A和管道B内部均设有管道本体，管道本体左右两端均设有均匀分布的若干挂钩，挂钩焊接在管道本体上；管道本体1的外壁上涂刷有绝缘导热层，绝缘导热层外侧铺设有电热线组件；所述电热线组件包括ptc陶瓷晶体管和电热线，ptc陶瓷晶体管串接在电热线上形成电热线组件；多个电热线组件的两极并联连接到陶瓷接线柱上；多个电热线组件半螺旋平行铺设绕制在管道本体两端焊接的挂钩上，绕制方法为与管道本体平行半环绕往复铺设，且是绕制在刷有未干涂料的绝缘导热层上；电热线组件外侧包裹有浸有高温硅胶的绝缘保温防护层；绝缘保温防护层外侧包裹有金属板卷筒制成的外壳；外壳上设有引线锁母口，电热引线以及温度探头的引线穿过引线锁母口；电热引线的一端连接陶瓷接线柱上，电热引线的另一端与通讯控制器连接；温度探头的测温端位于绝缘导热层内，温度探头的引线端与通讯控制器连接；每个通讯控制器可以连接并控制两根电热管道，如管道A和管道B；多个通讯控制器并联在电源通讯总线上，并通过电源通讯总线与总电源以及上位机连接；完成对长距离电热管道的监控；所述通讯控制器内部设有双路温度采集单元、数据处理单元、通讯单元和双路温控输出单元，双路温度采集单元的输入端分别连接管道A和管道B的温度探头的引出线，双路温度采集单元的输出端与数据处理单元的输入端连接，数据处理单元分别与通讯单元以及温控输出单元的输入端连接，通讯单元另一端与电源通讯总线连接，温控输出单元的输出端通过电热引线分别连接到管道A和管道B的陶瓷接线柱上。

作为本发明进一步的方案：所述管道本体采用不锈钢或碳钢制成。

作为本发明再进一步的方案：所述外壳为在绝缘保温防护层表面用不锈钢板、铝板、或镀锌铁板卷制安装的筒体外壳。

作为本发明再进一步的方案：所述绝缘导热层为用云母粉、石英粉填充的硅胶液。

作为本发明再进一步的方案：所述绝缘保温防护层为浸有硅胶液的玻璃纤维带或防火保温棉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计合理，既保证电热管道控制温度准确、批量制作、便捷施工、维护方便，也为电热管道替代其他类型的伴热管道提供更节能、环保，运行高效的产品，推出了更好的技术方法。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中通讯控制器的结构示意图。

图中：1-管道本体，2-挂钩，3-陶瓷接线柱，4-电热线组件，5-绝缘导热层，6-绝缘保温防护层，7-外壳，8-电热引线，9-引线锁母口，10-法兰连接器，11-通讯控制器，12-电源通讯总线，13-温度探头，14-管道A，15-管道B，17-双路温度采集单元，18-数据处理单元，19-通讯单元，20-双路温控输出单元，21-上位机，22-ptc陶瓷晶体管，23-电热线，24-总电源。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种电热管道，包括管道A14和管道B15，管道A14和管道B15左右两端均焊接有法兰连接器10；管道A14和管道B15内部均设有管道本体1，管道本体1左右两端均设有均匀分布的若干挂钩2，挂钩2焊接在管道本体1上，挂钩2之间的间距依照电热线绕制间隔疏密进行设计；管道本体1的外壁上涂刷有绝缘导热层5，绝缘导热层5外侧铺设有电热线组件4；所述电热线组件4包括ptc陶瓷晶体管22和电热线23，ptc陶瓷晶体管22串接在电热线23上形成电热线组件4；多个电热线组件4的两极并联连接到陶瓷接线柱3上；多个电热线组件4半螺旋平行铺设绕制在管道本体1两端焊接的挂钩2上，绕制方法为与管道本体1平行半环绕往复铺设，且是绕制在刷有未干涂料的绝缘导热层5上；电热线组件4外侧包裹有浸有高温硅胶的绝缘保温防护层6；绝缘保温防护层6外侧包裹有金属板卷筒制成的外壳7；外壳7上设有引线锁母口9，电热引线8以及温度探头13的引线穿过引线锁母口9；电热引线8的一端连接陶瓷接线柱3上，电热引线8的另一端与通讯控制器11连接；温度探头13的测温端位于绝缘导热层5内，温度探头13的引线端与通讯控制器11连接；每个通讯控制器11连接两根电热管道，如管道A14和管道B15；多个通讯控制器11并联在电源通讯总线12上，并通过电源通讯总线12与总电源24以及上位机21连接；完成对长距离电热管道的监控；所述通讯控制器11内部设有双路温度采集单元17、数据处理单元18、通讯单元19和双路温控输出单元20，双路温度采集单元17的输入端分别连接管道A14和管道B15的温度探头13的引出线，双路温度采集单元17的输出端与数据处理单元18的输入端连接，数据处理单元18分别与通讯单元19以及温控输出单元20的输入端连接，通讯单元19另一端与电源通讯总线12连接，温控输出单元20的输出端通过电热引线8分别连接到管道A14和管道B15的陶瓷接线柱3上。通讯控制器11具备双路通讯温度设定、双路温度采集、报警信息通讯上传、双路温度控制输出功能。通讯控制器11为双路温控设计，有利于临近两段管道集中在一个控制板上安装控制，提高安装效率降低安装劳动强度，一板双路采集控制相比独立一一对应控制，可大幅降低长距离整条多根管道通讯温度控制器11的使用数量，从而降低材料人工成本。通讯控制器11以通讯方式来设定温度、控制温度、上传温度报警信息。对整条管线，可以由上位机完成异地监控，使长距离电热管线监控得以实现。

进一步的，本发明所述管道本体1采用不锈钢、碳钢或其他常用金属、非金属管道制成。

进一步的，本发明所述外壳7为在绝缘保温防护层6表面用不锈钢板、铝板、或镀锌铁板卷制安装的筒体外壳，起到防尘、防水、防冲击作用。

进一步的，本发明所述绝缘导热层5为用云母粉、石英粉填充的硅胶液，硅胶可耐温300摄氏度，硅胶内填充云母粉、石英粉作为增强导热性能绝缘性能添加剂。云母粉、石英粉有很好的绝缘、耐磨、硬度特性，也增强了硅胶的导热性能。

进一步的，本发明所述绝缘保温防护层6为浸有硅胶液的玻璃纤维带或防火保温棉，可增加防水绝缘抗冲击特性，在高温管道应用时会加厚，或配套玻璃纤维棉等其他保温材料使用。

本实施例选取两个管道，在实际应用中管道的数量以实际需求为准。

本发明中电热线组件4是把计算好功率长度的电热线23与ptc陶瓷晶体管22串联连接而成，该组件的特性既可以完成电热线23的电加热功能，也可以按照ptc陶瓷自有的居里温度电阻值控制晶体管导通，从而控制电热线23的功率，达到控制温度功能。不同阻值的电热线23选配不同居里温度的ptc陶瓷晶体管22，可以制作不同温度的电热管道。由ptc陶瓷材料决定管道加热控制的温度，不会有普通电热线控制超温现象。ptc陶瓷晶体管22本身自调功率的性能，使得长距离管道、多组、多单元恒温控制得以实现。这种电热线组件4不但不会超温，而且由于配合常规绝缘电阻丝电热线23设计使用，也有效避免了ptc陶瓷晶体管22所特有的低温冲击电流。阻抗小于1000欧姆的PTC陶瓷晶体管22与3000欧姆电热线23连接成4000欧姆电热线组件4，在220V电压下工作，其低温时的功率为12瓦。100mm口径电热管道1米设计功率为60w，需要五个这样的电热线组件4并联平行半环抱绕制在管道外表面，当电热管道加热升温超过PTC陶瓷晶体管22居里温度时，PTC陶瓷材料特性决定其成高阻状态，一般超过1兆欧，此时晶体管截止电热线组件4无工作电流，功率极低，从而控制管道温度在PTC陶瓷晶体管22居里温度附近，适当选择不同居里温度的PTC陶瓷晶体管22以及电热线23的长度和阻抗，就可以制作不同温度的电热管道所用的电热线组件4，同时由于低阻PTC陶瓷晶体管22串联3000欧姆电热线23，由于有电热线23有固定3000欧姆电阻的存，在也避免了PTC陶瓷晶体管22的电流冲击。

本发明中每组电热线组件4平行管道往复绕制在管道提前焊接的电热线挂钩2上，绕制时电热线组件4与管道本体1平行半环绕往复铺设。且是绕制在刷有未干涂料的绝缘导热层5上。平行绕制的电热线23相比螺旋绕制可大幅节省绕制时间、劳动强度，维修拆卸也相对螺旋绕制方便快捷，避免了绕制无法过墙过沟的情况发生，所以平行绕制方法可以在复杂的穿越环境中安装维修施工作业；半螺旋绕制的目的是保持电热线绕制施工时对管道有充分的贴敷效果，有利于电热线与导热绝缘硅胶紧密贴合。多组电热线组件4并联平行绕制，可以保证如果其中一组损坏后圆周方向上其他组仍有代偿功能，不会影响电热管道工艺性能，相比分段绕制不会有某一段电热线组件4出故障，就会导至整体管道无法输送的现象，同时为维修创造时间。100mm口径管道每米加热功率为60w，3000欧姆电热线23制成5米长，串联PTC陶瓷晶体管22制成的电热线组件4功率为12W，在一米管道上往复5次，需要在管道圆周上平行并联5个电热线组件4可达到60W总功率，那么平行绕制电热线往复次数为25次，则挂钩间隔为3.14*100mm/25＝12.5mm，设计好挂钩2的间隔，以及电热线23的阻值长度和PTC陶瓷晶体管22的居里温度，就可以制作不同温度的电热管道，圆周方向设计多个电热线组件4，当出现单一电热线组件4损坏时，其他电热线组件4仍能起到代偿功能，不会影响管道正常工作。

本发明用ptc陶瓷晶体管22和电热线23组成电热线组件4，利用ptc材料自身居里温度特性，解决了长距离管道不好取得控温信号控温不准的难题。温度探头13是作为反馈监控用的，有利于出现问题及时发现并维修。绝缘导热层5以及浸入硅胶的玻璃纤维带，很好的解决了阻燃、防水、绝缘、防护、提高了防爆性能。该专利中电热线组件4绕制工艺，电热线组件4制作工艺，通讯温度控制器制作结构，通讯温度控制器连接工艺，很好的解决了批量制作、快速施工、快速维修的工艺方法。该专利中的通讯温度控制器，集成了双路温度设定、温度监控、双路控制、报警功能。充分结合临近管道可以一点引线安装的控制特点制作的通讯控制器，相比独立控制，节约成本，安装快捷。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。