本實用新型涉及光熱發電領域，尤其涉及一種預熱及防凝固的輸送管道結構。

背景技術：

近年來，隨著全球經濟的發展，傳統的能源如煤、石油、天然氣等由于儲量有限，能源供需已經初現矛盾。人們開始研究各種可再生能源，風能、地熱能、氫能、太陽能等越來越受到人們的重視，其中最具潛力的是太陽能的利用。太陽能熱利用是目前技術最成熟、轉換效率較高、價格比較低廉的方式之一。太陽能光熱發電由于具有可儲能、可調峰、可實現連續發電、電能質量與火電完全一樣、與現有電網完全兼容、可以作為基礎電力實現對火電的替代等特點，成為了新能源發展的重要方向。熱傳輸技術是太陽能熱發電的關鍵技術。目前太陽能熱發電時使用的傳熱工質主要為水、熱空氣、導熱油、熔鹽等，熔鹽由于可以達到較高的溫度，同時具有良好的儲熱能力，已成為了未來光熱發電中最具潛力的傳熱工質。不過，熔鹽作為傳熱工質使用時，由于其較高的熔點，在流經冷管道時易凝固，同時熔鹽在管道中運行時會散熱，也易發生凝固，凝固的熔鹽對管道會造成一定的傷害，縮短管道的使用壽命。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提出一種操作方便、加熱時間短、加熱效果均勻的預熱及防凝固的輸送管道結構，能夠有效減少管道凝固，延長管道的使用壽命。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種預熱及防凝固的輸送管道結構，包括內管道和外管道，所述內管道和外管道的端部封閉連接，所述內管道和外管道圍成封閉的空腔結構，所述空腔結構內形成真空層，所述內管道為鋼質管道，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于通電后給所述內管道加熱的電加熱電路，所述電加熱電路與所述內管道電連接。

其中，所述內管道和外管道的端部通過法蘭封閉焊接，所述內管道和外管道為同心管道或非同心管道。

其中，電加熱電路包括設置于內管道的進口位置處的電極。

其中，所述外管道的內壁設置光面結構。

其中，所述外管道設置溫度傳感器。

其中，所述內管道的內部設置流量傳感器。

其中，所述外管道的拐角位置的相對兩側面分別設置溫度傳感器；和/或所述內管道的拐角位置相對設置流量傳感器。

其中，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于根據所述溫度傳感器檢測的溫度信號控制所述電加熱電路是否通電的控制電路，所述控制電路分別與所述電加熱電路、所述溫度傳感器電連接。

其中，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于根據所述流量傳感器檢測的流量信號控制所述電加熱電路是否通電的控制電路，所述控制電路分別與所述電加熱電路、所述流量傳感器電連接。

其中，所述空腔結構連接有真空壓力表。

本實用新型的有益效果在于：一種預熱及防凝固的輸送管道結構，包括內管道和外管道，所述內管道和外管道的端部封閉連接，所述內管道和外管道圍成封閉的空腔結構，所述空腔結構內形成真空層，所述內管道為鋼質管道，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于通電后給所述內管道加熱的電加熱電路，所述電加熱電路與所述內管道電連接。以鋼質的內管道為電阻，通過電加熱電路為內管道提供電能，對內管道進行電能加熱，能夠在較短時間內讓預熱及防凝固的輸送管道結構達到需要的溫度。與傳統的讓熱風在管道回路中流動，熱損失大且預熱不均勻的熱風預熱系統相比，該預熱及防凝固的輸送管道結構，操作方便、加熱時間短、加熱效果均勻，能夠有效減少管道凝固，延長管道的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對本實用新型實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本實用新型實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的預熱及防凝固的輸送管道結構的剖視圖。

附圖標記說明如下：

1-內管道；2-外管道；3-真空層；4-溫度傳感器；5-流量傳感器；

6-真空壓力表。

具體實施方式

為使本實用新型解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1，其是本實用新型實施例提供的預熱及防凝固的輸送管道結構的剖視圖，該預熱及防凝固的輸送管道結構可應用于各類太陽能光熱發電及其他管道輸送設備。

該預熱及防凝固的輸送管道結構，包括內管道1和外管道2，所述內管道1和外管道2的端部封閉連接，所述內管道1和外管道2圍成封閉的空腔結構，所述空腔結構內形成真空層3，所述內管道1為鋼質管道，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于通電后給所述內管道1加熱的電加熱電路，所述電加熱電路與所述內管道1電連接。

所述預熱及防凝固的輸送管道結構采用雙層管道設計，優選地，雙層管道的夾層中添加專用多層絕熱復合材料并保持高真空狀態，保溫效果好。

本實用新型提供的預熱及防凝固的輸送管道結構，以鋼質的內管道1為電阻，通過電加熱電路為內管道1提供電能，對內管道1進行電能加熱，能夠在較短時間內讓預熱及防凝固的輸送管道結構達到需要的溫度。與傳統的讓熱風在管道回路中流動，熱損失大且預熱不均勻的熱風預熱系統相比，該預熱及防凝固的輸送管道結構，操作方便、加熱時間短、加熱效果均勻，能夠有效減少管道凝固，延長管道的使用壽命。

優選地，能夠實現電能加熱功能的電加熱電路，屬于本領域的公知常識，具體的電路結構此處不再舉例贅述。

其中，所述內管道1和外管道2的端部通過法蘭封閉焊接，所述內管道1和外管道2為同心管道或非同心管道。

法蘭(Flange)，又叫法蘭凸緣盤或突緣，是最常見的管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接。法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結構的可拆連接。

優選地，所述內管道1和外管道2為同心管道。這種結構使得內管道1和外管道2的熱量分布更均勻，避免因為局部熱脹冷縮的系數不同，導致出現預熱及防凝固的輸送管道結構的質量問題，延長預熱及防凝固的輸送管道結構的使用壽命。

其中，所述電加熱電路包括設置于內管道1的進口位置處的電極。

優選地，在內管道1的進口位置處設置電極，所述電加熱電路的電加熱電壓不高于45V，輸出電流根據預熱及防凝固的輸送管道結構的具體情況而定，一般在2-5kA之間。

其中，所述外管道2的內壁設置光面結構。

將所述外管道2的光面結構朝向內管道1，能夠起到更好的反射效果。在熱量擴散過程中，光面結構對熱量輻射具有優良的反射作用，減少熱量的消耗，提高外管道2的絕熱效果，并有效地延長預熱及防凝固的輸送管道結構的使用壽命。

需要說明的是，所述光面結構是采用柔性金屬軟軸作為載體動力拋光法進行拋光而成的。金屬軟軸是由內部的一根傳遞動力的柔性軸(芯軸)及外表面數層金屬鋼絲包裹層組成。金屬軟軸在限定的彎曲半徑內可以任意彎曲，軟軸整體屬于柔性軸。金屬軟軸的芯軸通過旋轉來傳遞動力，而軟軸的外表面包裹層是相對靜止的。兩端帶有軸承支撐的金屬軟軸在傳遞動力時轉速可達到1200r/min。該拋光法的優點是傳遞動力平穩。

其中，所述外管道2設置溫度傳感器4。

溫度傳感器4(temperature transducer)是指能感受溫度并轉換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器4是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性可分為熱電阻和熱電偶兩類。

其中，所述內管道1的內部設置流量傳感器5。

流量傳感器5是測定吸入流量傳感器5的氣體流量的傳感器。為了獲得準確的流量測定值，必須保持流量傳感器5的測試環境是密閉的，不會有干擾氣體的存在。如果流量傳感器5的測定環境不夠封閉，那么流量傳感器5就得不到正確的進氣量信號，從而無法正常地進行流量值測定，甚至進一步地影響后續的控制進程。

其中，所述外管道2的拐角位置的相對兩側面分別設置溫度傳感器4；和/或所述內管道1的拐角位置相對設置流量傳感器5。

優選地，所述內管道1拐角位置的兩側管壁上相對設置流量傳感器5。所述預熱及防凝固的輸送管道結構的拐角位置往往容易產生管道凝固，在拐角處設置溫度傳感器4和/或流量傳感器5，有利于及時發現管道凝固現象。在拐角位置處相對設置溫度傳感器4和/或流量傳感器5，有利于及時發現靠近內管道1位置處和靠近外管道2位置處的兩側面的溫度差或流量差，更進一步地體現不同側面的環境差異，及時提醒管道凝固現象，延長預熱及防凝固的輸送管道結構的使用壽命。

當然，所述外管道2的水平位置處也可以設置溫度傳感器4；和/或所述內管道1的水平位置置處也可以設置流量傳感器5。所述溫度傳感器4和流量傳感器5在所述預熱及防凝固的輸送管道結構的設置方式可以根據具體應用場景進行設計，此處不再舉例贅述。

其中，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于根據所述溫度傳感器4檢測的溫度信號控制所述電加熱電路是否通電的控制電路，所述控制電路分別與所述電加熱電路、所述溫度傳感器4電連接。

其中，所述預熱及防凝固的輸送管道結構還包括用于根據所述流量傳感器5檢測的流量信號控制所述電加熱電路是否通電的控制電路，所述控制電路分別與所述電加熱電路、所述流量傳感器5電連接。

其中，所述空腔結構連接有真空壓力表6。

真空壓力表6設置在預熱及防凝固的輸送管道結構的進口或出口，與所述空腔結構連接，用于監控內管道1和外管道2之間的真空度。

本實用新型實施例提供的預熱及防凝固的輸送管道結構，采用內外雙層管道設計，在內管道1外套設一個同心或非同心的外管道2，內管道1和外管道2通過法蘭焊接在一起，并通過出口與真空泵連接進行抽真空處理，以降低對內管道1進行加熱過程中的熱損失，達到快速、均勻加熱及系統運行過程中對預熱及防凝固的輸送管道結構的保溫，防止預熱及防凝固的輸送管道結構內傳熱物質出現凝固。抽真空后將內管道1和外管道2密封，并將電加熱電路與內管道1電連接，以鋼質的內管道1為電阻，為其提供一個低電壓、高電流的電能，對內管道1進行電能加熱。由于內管道1為鋼管，無介質，因此，內管道1沿長度方向加熱均勻，加熱時間短。同時在預熱及防凝固的輸送管道結構的水平位置處和/或拐角位置處設置有溫度傳感器4，當預熱及防凝固的輸送管道結構的溫度低于某一設定溫度時，溫度傳感器4就傳遞信號，電加熱電路根據該傳遞信號啟動電加熱功能。同時在預熱及防凝固的輸送管道結構的內部設置流量傳感器5，防止預熱及防凝固的輸送管道結構內部出現因局部堵塞而使得溫度傳感器4沒有檢測到的地方，當流量傳感器5檢測的流量值發生異常時，電加熱電路根據該異常信號啟動電加熱功能。通過溫度和流量雙重指標來確保防止內管道1內的傳熱物質凝固。同時對外管道2的內壁進行拋光處理，設計一個光面結構，使其具備反射作用，阻止熱輻射，提高整個預熱及防凝固的輸送管道結構的保溫效果。且當內管道1出現破裂導致傳熱物質外溢時，外管道2的使用可以起到有效的安全防護作用。且外管道2的使用也可以防止漏電等危害。

本實用新型實施例提供的預熱及防凝固的輸送管道結構，采用內外雙管道設計，并對內管道1和外管道2的封閉空間作抽真空處理。以鋼質的內管道1為電阻，為其提供一個低電壓、高電流的電能，對內管道1進行電能加熱。在預熱及防凝固的輸送管道結構的外部設置溫度傳感器4，在預熱及防凝固的輸送管道結構的內部設置流量傳感器5。該預熱及防凝固的輸送管道結構，與原有的熱風(蒸汽)預熱系統相比，投資及運行費用低、故障少、設備簡單、加熱時間短，能夠在較短時間內達到預熱及防凝固的輸送管道結構啟動所需的溫度。與傳統的熱風預熱系統相比(熱風預熱系統由于熱風在管道回路中流動時熱損失非常大，因此管道預熱效果不均勻)預熱更為均勻。且智能傳感器(溫度傳感器4和流量傳感器5)的使用保證了預熱及防凝固的輸送管道結構的安全。

本實用新型實施例提供的預熱及防凝固的輸送管道結構，是一種加熱結構簡單、操作方便、預熱時間短、預熱均勻、安全且智能化的結構，其實現了管道加熱與實時監控管道運行并高度智能化自主實現管道防凝固的目的。該預熱及防凝固的輸送管道結構使用電加熱電路，溫度控制簡單且便捷，方便啟動和停止，具備高可控性，能夠保持高品質。且該預熱及防凝固的輸送管道結構具備良好的工作環境，和傳統的燃燒爐相比，排出的余熱和水蒸氣均較少，并且無污染物排放，能夠維持工作環境的清潔度。電加熱電路體積小、重量輕、易操作、無震動、無噪音，實現自動監控，使用的低電壓可以保證安全。

本實用新型實施例提供的預熱及防凝固的輸送管道結構，采用電加熱的方法對管道進行預熱，投資及運行費用低、故障少、設備簡單、加熱時間短，能夠在較短時間內達到預熱及防凝固的輸送管道結構啟動的溫度，預熱更為均勻，排出的余熱和水蒸氣少，并且無污染物排放，能夠維持清潔的工作環境；使用內外雙層套管，保證了加熱與熔鹽運行時的安全。

本實用新型實施例提供一種操作方便、加熱時間短、加熱效果均勻的預熱及防凝固的輸送管道結構，能夠有效減少管道凝固，延長管道的使用壽命。

以上內容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。