CN101666418A - 钢套钢蒸汽保温管道及其滚动支撑机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内套钢管公称直径为DN150－DN200的钢套钢蒸汽保温管道及其滚动支撑机构。该机构包括：上钢箍和下钢箍；位于上钢箍正中位置的1个上滚轮；位于下钢箍上且对称分布的2个下滚轮，上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓夹紧；当内套钢管与外套钢管轴线重叠时，2个下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，1个上滚轮与外钢套的内壁之间存在装配间隙。钢套钢蒸汽保温管道道，包括：内套钢管，外套钢管，还包括：上述滚动支撑机构；隔热材料；保温材料；抽气阀；防腐层。滚动支撑结构摩擦力小，减小了支撑机构的受力，减小了内套钢管的受力。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝热型蒸汽输送管道，进一步涉及一种内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道及其滚动支撑机构。
背景技术
钢套钢蒸汽保温管道道是近年发展起来的一种新技术，用来输送高温蒸汽(250-350℃)。其结构基本上都包括内套钢管和外套钢管，中间填充一些保温材料。由于蒸汽温度较高，内套钢管变形量较大，因此导致了内套钢管在外套钢管内上下浮动或左右漂移，一般的保温材料难以承受如此高温所带来的变形量，造成保温层的破坏和热流外泄难以处理的难题。因此急需设计一种新的钢套钢保温管结构，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于设计列一种小管径(内套钢管公称直径为DN150-DN200)钢套钢蒸汽保温管道及其滚动支撑机构。本发明通过如下方式实现：
内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构，包括：弯曲成内套钢管外圆形状的上钢箍和下钢箍；位于上钢箍正中位置的1个上滚轮；位于下钢箍上且对称分布的2个下滚轮，上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓连接；当内套钢管与外套钢管轴线重叠时，2个下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，1个上滚轮与外钢套的内壁之间存在间隙。
作为优化方案，2个下滚轮与内套钢管中心的连线呈60度夹角。
作为进一步优化方案，上述上滚轮和下滚轮的外周面为弧形，弧度与外钢套内壁的弧度相同。
采用上述滚动支撑机构的钢套钢蒸汽保温管道道，包括：公称直径为DN150-DN200的内套钢管，与内套钢管同轴线的外套钢管，还包括：上述套在内套钢管外的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构；垫在滚动支撑机构与内套钢管间的隔热材料；套在内套钢管外，且位于钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构之间的保温材料，保温材料为超细玻璃棉管壳，采取双层错缝包扎，保温层的外径小于外套钢管的内径，二者之间形成空气层；套在外套钢管外的防腐层。
在本发明的实施过程中，可在外套钢管的某个位置开口，与真空泵相连，将内外套钢管之间的空气抽出，形成真空保温层。
本发明相对于现有技术的优点是：
(一)一般钢与钢之间的滑动摩擦系数为0.3，滚动摩擦系数≤0.1，通过上述摩擦系数的对比可以看出滚动支架在管道受力方面的巨大优势。它使管道的固定支架受力大大减小，管道整体力学分析简明，安全性大幅提高。
(二)当内、外套钢管轴线重叠时，上滚轮与外套钢管存在间隙，这一技术特征使得当下滚轮在外套钢管内部滑动遇到焊缝或其它突起物时，可以自行向上浮动，不影响内套钢管的轴向运动。
(三)通过抽真空设备抽取空气层空气，可以在外套钢管与保温材料之间形成真空层，提高管道的保温效果；同时，还可以解决外套管内壁有可能被热湿空气腐蚀的难题；省去了外套钢管每隔50-60米设置排潮管的工艺，平均每米管线可以减少50元左右的成本。
(四)由于滚动支撑机构便利的滑动效果，在现场施工时，外套钢管可以不采用二块半瓦搭接焊接的方式，而是通过移动外套钢管，逐根拼接方式进行补口作业，可减少40％-50％的外套钢管焊峰数量；焊缝数量的减少，不仅缩短了安装工期、降低泄露的可能性，而且节省了大量焊接、超声波、X射线检测费用；以1000米管道长度计算，按每根管定长度为12米，采用本发明的产品可以节约80道环向焊缝和160道纵向焊缝，总节省安装费用约15万元，平均每米管道节省150元。
(五)保温材料为超细玻璃棉管壳，采取错缝包扎，具有接缝少，透气性好的特点；且一旦保温层在施工过程中进水，可通过逐步提高蒸汽温度并进行抽气排潮、逐步烘干；烘干后形状和保温性能良好的优点。
附图说明
图1是实施例1滚动支撑机构断面图；图中，2代表隔热材料，3代表螺栓孔，4代表支撑机构上钢箍。
图2是实施例1滚动支撑机构下滚轮局部放大图；图中，5代表辊轮轴，6代表下滚轮立板。
图3是实施例1滚动支撑机构下滚轮示意图。
图4是实施例1滚动支撑机构上滚轮示意图。
图5是管道热损失随真空压力变化曲线。
具体实施方式
实施例1：
对照图1-4，说明本发明的具体技术方案。本实施例中，钢套钢蒸汽保温管道包括：内套钢管，直径为219毫米；外套钢，直径为478毫米(Q235B)；垫在滚动支撑机构与内套钢管间的隔热材料，隔热材料厚度选择9毫米(高强耐热石棉橡胶)；位于隔热材料外和外套钢管之间的滚动支撑机构；套在内套钢管外，且位于钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构之间的保温材料，保温材料为超细玻璃棉管壳，采取双层错缝包扎，保温层的外径小于外套钢管的内径，二者之间形成空气层；位于外套钢管上，且与空气层相通的抽气阀，通过抽气阀排气，可使空气层转化为真空层；套在外套钢管外的防腐层(3PE)。所述滚动支撑机构包括：
弯曲成内套钢管外圆形状的上钢箍和下钢箍；位于上钢箍正中位置的1个上滚轮；位于下钢箍上且对称分布的2个下滚轮，上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓夹紧；当内套钢管与外套钢管轴线重叠时，2个下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，1个上滚轮与外钢套的内壁之间存在装配间隙，间隙量为10毫米。
2个下滚轮与内套钢管中心的连线呈60度夹角。上述上滚轮和下滚轮的外周面为弧形，弧度与外钢套内壁的弧度相同。
上述上滚轮和下滚轮位于上滚轮轴和下滚轮轴上，上下滚轮轴各自分别架在2块平行的上下滚轮立板上，所述2块平行的上下滚轮立板与上下滚轮之间为无间隙配合。上述上、下滚轮立板的结构如下：上、下滚轮立板为矩形，在其靠近外套管处的中部位置开有一个圆孔，上、下滚轮轴贯穿其中。
实施例2：
本实施例中，钢套钢蒸汽保温管道包括：内套钢管，直径为108毫米；外套钢，管直径为325毫米(Q235B)；垫在滚动支撑机构与内套钢管间的隔热材料，隔热材料厚度选择6毫米(高强耐热石棉橡胶)；位于隔热材料外和外套钢管之间的滚动支撑机构；套在内套钢管外，且位于钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构之间的保温材料，保温材料为超细玻璃棉管壳，采取双层错缝包扎，保温层的外径小于外套钢管的内径，二者之间形成空气层；位于外套钢管上，且与空气层相通的抽气阀，通过抽气阀排气，可使空气层转化为真空层；套在外套钢管外的防腐层(3PE)。所述滚动支撑机构包括：
弯曲成内套钢管外圆形状的上钢箍和下钢箍；位于上钢箍正中位置的1个上滚轮；位于下钢箍上且对称分布的2个下滚轮，上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓夹紧；当内套钢管与外套钢管轴线重叠时，2个下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，1个上滚轮与外钢套的内壁之间存在装配间隙，间隙量为10毫米。
2个下滚轮与内套钢管中心的连线呈60度夹角。上述上滚轮和下滚轮的外周面为弧形，弧度与外钢套内壁的弧度相同。
上述上滚轮和下滚轮位于上滚轮轴和下滚轮轴上，上下滚轮轴各自分别架在2块平行的上下滚轮立板上，所述2块平行的上下滚轮立板与上下滚轮之间为无间隙配合。
上述上、下滚轮立板的结构如下：上、下滚轮立板为矩形，在其靠近外套管处的中部位置开有一个半圆槽，上滚轮轴位于半圆槽上，下滚轮轴位于半圆槽下。
Claims (10)
1、内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构，其特征在于，包括：弯曲成内套钢管外圆形状的上钢箍和下钢箍；位于上钢箍正中位置的1个上滚轮；位于下钢箍上且对称分布的2个下滚轮，上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓夹紧；当内套钢管与外套钢管轴线重叠时，2个下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，1个上滚轮与外钢套的内壁之间存在装配间隙。
2、根据权利要求1所述内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构，其特征在于，2个下滚轮与内套钢管中心的连线呈60度夹角。
3、根据权利要求1所述内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构，其特征在于，所述上滚轮和下滚轮的外周面为弧形，弧度与外钢套内壁的弧度相同。
4、根据权利要求1所述内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构，其特征在于，所述上滚轮和下滚轮分别位于滚轮轴上，滚轮轴分别架在2块平行的滚轮立板上，所述每2块平行的滚轮立板与滚轮之间为无间隙配合。
5、根据权利要求4所述内套钢管公称直径为DN150-DN200的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构，其特征在于，所述上、下滚轮立板为以下两种结构中的任何一种：
第一种：每块滚轮立板为矩形，在其靠近外套管处的中部位置开有一个半圆槽，上滚轮轴位于半圆槽上，下滚轮轴位于半圆槽下；
第二种：每块滚轮立板为矩形，在其靠近外套管处的中部位置开有一个圆孔，上、下滚轮轴贯穿其中。
6、钢套钢蒸汽保温管道道，包括：公称直径为DN150-DN200的内套钢管，与内套钢管同轴线的外套钢管，其特征在于，还包括：套在内套钢管外的如权利要求1所述的钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构；垫在滚动支撑机构与内套钢管间的隔热材料；套在内套钢管外，且位于钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构之间的保温材料，保温材料为超细玻璃棉管壳，采取双层错缝包扎，保温层的外径小于外套钢管的内径，二者之间形成空气层；套在外套钢管外的防腐层。
7、根据权利要求6所述钢套钢蒸汽保温管道道，其特征在于，2个下滚轮与内套钢管中心的连线呈60度夹角。
8、根据权利要求6所述钢套钢蒸汽保温管道道，其特征在于，所述上滚轮和下滚轮的外周面为弧形，弧度与外钢套内壁的弧度相同。
9、根据权利要求6所述钢套钢蒸汽保温管道道，其特征在于，所述上滚轮和下滚轮分别位于滚轮轴上，滚轮轴分别架在2块平行的滚轮立板上，所述每2块平行的滚轮立板与滚轮之间为无间隙配合。
10、根据权利要求9所述钢套钢蒸汽保温管道道，其特征在于，所述上、下滚轮立板为以下两种结构中的任何一种：
第一种：每块滚轮立板为矩形，在其靠近外套管处的中部位置开有一个半圆槽，上滚轮轴位于半圆槽上，下滚轮轴位于半圆槽下；
第二种：每块滚轮立板为矩形，在其靠近外套管处的中部位置开有一个圆孔，上、下滚轮轴贯穿其中。
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2009
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