本实用新型涉及工厂、企业等场所中重要管路、及管路上仪表设备的冬季防冻，具体是一种空气表面伴热式防冻装置。

目前，工厂、企业等场所中重要管路、及管路上仪表设备的冬季防冻主要以伴热方式实现，现有伴热方式包括：电伴热式、蒸汽伴热式、热水伴热式。

其中，电伴热式的可靠性高，方便性好，但是施工成本和伴热成本也最大，还存在老化问题；而且针对仪表多的地方，电控点增多，控制回路增多，维护极为不便；另外，针对化工行业中管路上的仪表，还需考虑防爆问题。

蒸汽伴热式最最常用，运行成本较之电伴热式要低得多，但温度控制较难，只能粗放控制，蒸汽的热能利用率低，回收也是比较麻烦的事情，整个蒸汽伴热管路还得考虑泄露和腐蚀问题。蒸汽伴热方式下，如果某管道因某种原因发生伴热失效、伴热管道内蒸汽冷却结冰、需防冻的管道发生介质不流动的情况，由于保温层存在，外部热量不容易进入保温层内部，解冻蒸汽伴热管道和需防冻的管道将是极其麻烦的事情。

热水伴热式可以利用工厂的工艺余热，但是存在管路腐蚀、泄露、以及冬季停车倒空等问题，很是麻烦，而且针对由于管路上仪表设置位置过高带来的落差问题难以解决，此外，温度控制精确度亦提高不易。如果发生意外，和蒸汽伴热下一样，解冻伴热管道和需防冻的管道将是极其麻烦的事情。

因此，在全社会呼吁发展低碳技术，呼吁节能减排、废热利用的时代背景下，有必要研发能有效减轻仪表工的劳动强度、降低伴热成本、提高伴热可靠性、提高伴热温度控制精确度、且使用方便的新型伴热方式。

本实用新型为了解决现有伴热方式存在的成本高、维护不易、温度控制困难、伴热管路易发生腐蚀泄漏等问题，提供了一种空气表面伴热式防冻装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：空气表面伴热式防冻装置，包括伴热管道、单端与伴热管道连通的连接管道、设置于连接管道另一端且用于为伴热管道输送空气的风机，连接管道上设有以工厂余热（如高温循环水、高温烟气等）为热源、对经过空气实施加热的换热装置。

连接管道上还设有作为紧急备用的电加热装置、以蒸汽为热源对经过空气实施加热的辅助换热装置；

本实用新型在应用时，将伴热管道沿需防冻的管道进行设置，并将需防冻的管道及其上仪表设备罩于伴热管道内，启动风机，通过换热装置、电加热装置、辅助换热装置对经过连接管道的空气实施加热，热空气沿着伴热管道和需防冻管道间形成的夹层空间流动前进，对需防冻的管道及其上仪表设备进行伴热，完成冬季防冻的目的。所述换热装置和辅助换热装置对于本领域技术人员来说，可以采用多种结构实现，或直接由市面进行选购。

与现有技术相比，本实用新型采用取之不尽、用之不竭的空气作为伴热介质，以工厂的大量工艺余热（比如高温循环水、高温烟气等）作为加热空气的主要热源，以蒸汽作为辅助热源，以电加热装置作为备用热源，高效生成伴热空气，使伴热空气在需防冻管路的全程外表面及其上仪表设备表面进行直接伴热、强制伴热、全面伴热，在伴热管道末端释放。本实用新型应用工艺余热，使得伴热成本大大降低。

此外，从某种意义上说，伴热空气的温度，可以说就是需防冻管路所处环境的温度，只需有代表性的检测伴热管道末端空气的温度，就能对本实用新型的伴热情况进行有效监测，方便实现高精度控制伴热气体温度的目的，同时使得本实用新型的监测和控制能够以数字控制实现。显而易见”，较低温度的伴热空气即可满足伴热需求，能有效满足当前时代背景下所要求的节能、经济。

本实用新型结构简单、合理，伴热直接、全面，成本低，容易维护，能准确控制伴热温度，实际维护中，腐蚀和泄漏对伴热效果的影响更小。

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-伴热管道；2-连接管道；3-风机；4-换热装置；5-电加热装置；6-辅助换热装置；7-需防冻的管道；8-仪表设备；9-保护箱；10-排污口。

如图1所示，空气表面伴热式防冻装置，包括伴热管道1、单端与伴热管道1连通的连接管道2、设置于连接管道2另一端且用于为伴热管道1输送空气的风机3，连接管道2上设有以工厂余热（如高温循环水、高温烟气等）为热源、对经过空气实施加热的换热装置4。连接管道2上还设有电加热装置5、以蒸汽为热源对经过空气实施加热的辅助换热装置6。

具体实施时，考虑到仪表设备8的价值远远高于需防冻的管道7，需防冻管道上的仪表设备8一般皆设置在保护箱9内，当因现场需防冻的管道7特别长或者其他落差之类的原因，伴热空气温度或者压力会下降较快，因此，针对管道上有仪表设备8的需防冻的管道7，将仪表设备8的保护箱9与伴热管道1连通，使伴热空气能进入保护箱9内对仪表进行伴热，确保伴热的可靠性；伴热后的空气，可直接从仪表保护箱9上的排污口10释放到大气环境中去。

另外，由于本实用新型所述装置利用的是工艺余热，伴热介质-空气又不需要回收，因此本实用新型完全可以用于消防水管道、工艺管道等，以及内部介质不常流动或流量小、但也需要伴热的管道（实际中，该类管道都仅设保温层，没有加以伴热，原因在于传统伴热不是接蒸汽就是接电，要么成本有点高，要么还得考虑回收或者浪费的问题）；且在针对不同类型管道实施伴热时，伴热管道的构建会依据需防冻管道的具体结构的不同而有所不同。

此外，对于物理位置比较独立的仪表，例如流量计，伴热空气可通过与伴热管路连通的引导管直接释放在其表面即可；对于需防冻管路中冷凝罐一类设备，可在其外实施包裹，使部分伴热空气在冷凝罐外包裹上的间隙内释放即可。另外，在极度寒冷的地方或极端恶劣天气里，如果以蒸汽作为辅助热源，可以伴热管道末端的空气温度变化来控制辅助换热装置的蒸汽使用量，以便最大限度地实现蒸汽热能利用的最大化，便于集中回收冷凝液，经济、方便。

 

1、一种空气表面伴热式防冻装置，其特征在于：包括伴热管道（1）、单端与伴热管道（1）连通的连接管道（2）、设置于连接管道（2）另一端且用于为伴热管道（1）输送空气的风机（3），连接管道（2）上设有以工厂余热为热源、对经过空气实施加热的换热装置（4）。

2、根据权利要求1所述的空气表面伴热式防冻装置，其特征在于：连接管道（2）上还设有电加热装置（5）、以蒸汽为热源对经过空气实施加热的辅助换热装置（6）。

3、根据权利要求1或2所述的空气表面伴热式防冻装置，其特征在于：针对管道上有仪表设备（8）的需防冻的管道（7），将仪表设备（8）的保护箱（9）与伴热管道（1）连通。

 

本实用新型涉及工厂、企业等场所中重要管路、及管路上仪表设备的冬季防冻，具体是一种空气表面伴热式防冻装置。解决了现有伴热方式存在的成本高、维护不易、温度控制困难、伴热管路易发生腐蚀泄漏等问题，空气表面伴热式防冻装置包括伴热管道、单端与伴热管道连通的连接管道、设置于连接管道另一端且用于为伴热管道输送空气的风机，连接管道上设有以工厂余热为热源、对经过空气实施加热的换热装置。连接管道上还设有作为紧急备用的电加热装置、以蒸汽为热源对经过空气实施加热的辅助换热装置；本实用新型结构简单、合理，伴热直接、全面，成本低，容易维护，能准确控制伴热温度，且腐蚀和泄漏的工作量相对较小。