阅读说明：本技术 一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置 (Elbow intermediate frequency heating device with heating and cooling functions ) 是由 杜裕平 张志明 汪超 冯雪 刘奋勇 郭友田 苏景富 熊伟 段又天 吴强 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置,涉及弯管制造设备技术领域。该一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置,包括感应线圈,其中感应线圈的顶部为交变正负电极,感应线圈上间隔设置有带有喷淋孔的高频绝缘陶瓷,相邻高频绝缘陶瓷之间连接有进水管,每个进水管连通对应的高频绝缘陶瓷,所述进水管连有用于供水的喷淋系统,本发明用感应线圈为非接触式加热,升温速度快,加热均匀,温度控制精度进一步提高；也可做局部加热且容易控制比较省力,能加热形状复杂的工件、适用面广；本发明通过每个区域的高频绝缘陶瓷根据实际需要设置若干喷淋水孔解决产生钢管圆周截面温度不均匀问题的解决。(The invention discloses a bend intermediate frequency heating device with heating and cooling functions, and relates to the technical field of bend manufacturing equipment. The invention relates to a bend intermediate frequency heating device with heating and cooling functions, which comprises an induction coil, wherein the top of the induction coil is provided with alternating positive and negative electrodes, high-frequency insulating ceramics with spraying holes are arranged on the induction coil at intervals, water inlet pipes are connected between adjacent high-frequency insulating ceramics, each water inlet pipe is communicated with the corresponding high-frequency insulating ceramics, and the water inlet pipes are connected with a spraying system for supplying water; the heating device can also be used for local heating, is easy to control and labor-saving, can heat workpieces with complex shapes, and has wide application range; according to the invention, the problem of uneven temperature of the circumferential section of the steel pipe is solved by arranging a plurality of spray water holes in the high-frequency insulating ceramic of each area according to actual needs.)

一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置

技术领域

本发明涉及弯管制造设备技术领域，特别是涉及一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置。

背景技术

随着我国原油流向和天然气输送的调整，对大口径弯管设备需用量逐渐增加，施工中需要将很多大口径弯管灵活地转变方向。感应加热弯管工艺是管线施工的重要工艺，也是大口径管道工程的重要项目，其工作原理是利用中频电源对钢管进行加热，同时将钢管匀速推进，使加热部分的钢管沿预设的轨道行走，形成具有一定曲率半径和角度的弯管。

中频感应加热主要是利用电磁感应的方法，使金属物体中的涡流随频率升高，而集中在金属表层环流，通过控制工作电流频率，进行金属物体加热深度的控制。

随着加热功率跟随钢管加热技术的实现，改变了传统的固定在设备台架上的固定测温，但是弯管加热煨制后需要冷却淬火，淬透深度不足会严重影响材料的性能，造成弯管力学性能的降低；当弯管加热温度、淬火不均匀的时候会出现局部应力的失衡现象，钢管在弯制过程中出现细小的裂纹，严重影响产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是淬透深度不足和淬火不均匀会严重影响材料的性能，造成弯管力学性能的降低和出现细小的裂纹。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，包括感应线圈，其中感应线圈的顶部为交变正负电极，感应线圈上间隔设置有带有喷淋孔的高频绝缘陶瓷，相邻高频绝缘陶瓷之间连接有进水管，每个进水管连通对应的高频绝缘陶瓷，所述进水管连有用于供水的喷淋系统。

技术效果，高频绝缘陶瓷对感应线圈划分为对应相应的冷却区域，当感应线圈加热钢管并进行后续弯制过程时，喷淋系统向进水管供水，水流从高频绝缘陶瓷的喷淋孔喷出并作用在钢管表面，根据实际需要，喷淋系统通过控制水流大小、温度以及和进水管开闭，从而控制高频绝缘陶瓷的喷淋孔喷出水流大小和方向以及温度，能够保证钢管的局部表面淬火。

前所述的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，相邻两个进水管之间的夹角为90°。

技术效果，感应线圈在45°处安装进水管线，感应线圈在135°处安装进水管线，感应线圈在225°处安装进水管线，感应线圈在315°处安装进水管线；感应线圈在0°处装高频绝缘陶瓷，感应线圈在180°处装高频绝缘陶瓷，感应线圈在270°处装高频绝缘陶瓷，这样设置方便安装。

前所述的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，所述高频绝缘陶瓷将感应线圈分为A区、B区、C区和D区，每个区域的高频绝缘陶瓷根据实际需要设置若干喷淋水孔。

技术效果，由于钢管弯制过程中，钢管形状和直径产生变化，这样需要与钢管不同部位弯制时薄厚不一致，导致需要水流量不同，因此，对应区域设置不同数量的喷淋孔，从而实现对厚壁管淬透更容易，效果明显。

前所述的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，所述供水系统包括手动蝶阀、流量计、配水井、吸水井、电动蝶阀、水泵以及液控蝶阀；其中所述手动蝶阀通过管线连接流量计，流量计通过管线连接配水井，配水井通过闸板与吸水井相通，吸水井中采用吸水喇叭口管路连接电动蝶阀，电动蝶阀通过异径管连接水泵，水泵通过异径管连接液控蝶阀，液控蝶阀通过管路连接进水管线总和。

前所述的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，所述手动蝶阀、管线和流量计构成配水井的补水管路或者排污管路。

技术效果，通过控制和监测配水井的水流进出，从而控制配水井内储水量，以保证在喷淋系统在工作时能够有足够的水量。

前所述的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，所述配水井连有用于监测配水井内水温的温度监控器。

技术效果，通过监测配水井内的水温以预计喷淋时间，水温越低喷淋时间越短。

前所述的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，所述配水井连有回水管路。

本发明的有益效果是：

（1）本发明用感应线圈为非接触式加热，升温速度快，加热均匀，温度控制精度进一步提高；也可做局部加热且容易控制比较省力，能加热形状复杂的工件、适用面广；

（2）本发明，通过每个区域的高频绝缘陶瓷根据实际需要设置若干喷淋水孔解决产生钢管圆周截面温度不均匀问题的解决，并且对圆周截面温度不均匀造成的褶皱问题进一步可控；

（3）本发明通过监测配水井内的水温，使冷却水温降低缩短冷却时间且对厚壁管淬透更容易和效果明显。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1、感应线圈；2、高频绝缘陶瓷；3、进水管；4、手动蝶阀；5、流量计；6、配水井；7、吸水井；8、电动蝶阀；9、水泵；10、液控蝶阀；11、温度监控器；12、回水管路。

具体实施方式

本实施例提供的一种具有加热和冷却功能的弯管中频加热装置，包括感应线圈1，其中感应线圈1的顶部为交变正负电极，感应线圈1上间隔设置有带有喷淋孔的高频绝缘陶瓷2，相邻高频绝缘陶瓷2之间连接有进水管3，每个进水管3连通对应的高频绝缘陶瓷2，所述进水管3连有用于供水的喷淋系统。

高频绝缘陶瓷2对感应线圈1划分为对应相应的冷却区域，当感应线圈1加热钢管并进行后续弯制过程时，喷淋系统向进水管3供水，水流从高频绝缘陶瓷2的喷淋孔喷出并作用在钢管表面，根据实际需要，喷淋系统通过控制水流大小、温度以及和进水管3开闭，从而控制高频绝缘陶瓷2的喷淋孔喷出水流大小和方向以及温度，能够保证钢管的局部表面淬火。用感应线圈1为非接触式加热，升温速度快，加热均匀，温度控制精度进一步提高；也可做局部加热且容易控制比较省力，能加热形状复杂的工件、适用面广。

相邻两个进水管3之间的夹角为90°，感应线圈1在45°处安装进水管3线，感应线圈1在135°处安装进水管3线，感应线圈1在225°处安装进水管3线，感应线圈1在315°处安装进水管3线；感应线圈1在0°处装高频绝缘陶瓷2，感应线圈1在180°处装高频绝缘陶瓷2，感应线圈1在270°处装高频绝缘陶瓷2，这样设置方便安装。

高频绝缘陶瓷2将感应线圈1分为A区、B区、C区和D区，每个区域的高频绝缘陶瓷2根据实际需要设置若干喷淋水孔。由于钢管弯制过程中，钢管形状和直径产生变化，这样需要与钢管不同部位弯制时薄厚不一致，导致需要水流量不同，因此，通过每个区域的高频绝缘陶瓷2根据实际需要设置若干喷淋水孔解决产生钢管圆周截面温度不均匀问题的解决，并且对圆周截面温度不均匀造成的褶皱问题进一步可控。

供水系统包括手动蝶阀4、流量计5、配水井6、吸水井7、电动蝶阀8、水泵9以及液控蝶阀10；其中所述手动蝶阀4通过管线连接流量计5，流量计5通过管线连接配水井6，配水井6通过闸板与吸水井7相通，吸水井7中采用吸水喇叭口管路连接电动蝶阀8，电动蝶阀8通过异径管连接水泵9，水泵9通过异径管连接液控蝶阀10，液控蝶阀10通过管路连接进水管3线总和。

手动蝶阀4、管线和流量计5构成配水井6的补水管路或者排污管路。

通过控制和监测配水井6的水流进出，从而控制配水井6内储水量，以保证在喷淋系统在工作时能够有足够的水量。

配水井6连有用于监测配水井6内水温的温度监控器11，通过监测配水井6内的水温，使冷却水温降低缩短冷却时间且对厚壁管淬透更容易和效果明显。

配水井6连有回水管路12，从高频绝缘陶瓷2喷淋出的水通过回水管路12流入配水井6进行回收。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。