CN101839386A - 真空绝热管道 - Google Patents

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项晓东
万荣南
张融
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Abstract

一种真空绝热管道，包括输送热传输介质的内管、套设于内管外部的外管，并且外管两端与内管密封，并且在内管与外管之间形成真空密封腔体，以防止内管传输介质与外部环境之间的热交换，并且形成真空密封腔体的外管至少包括一段波纹管，如此内管因传输介质影响而沿纵长轴线变形时，外管上的波纹管可也可相应变形，从而避免外管两端的密封结构受力损坏而降低绝热效果。

Description

真空绝热管道
【技术领域】
本发明属于热力传输领域，特别是指一种用于输送热传输介质并需要减小热损失的真空绝热管道。
【背景技术】
对于一些热能应用领域，如太阳能光热利用，需要将高温的热传输介质(如水或导热油)从热力产生地输送至其他使用地。在此输送过程中，为防止热损失，业界通常在传送管道外包裹多层保温材料，如在管道外部依次包裹耐温防腐层、耐热保温层、聚氨酯泡沫保温层及最外的防护层，以减少管道内介质与外界环境的热交换，此种结构的不足之处一方面是保温效果并不太理想，另一方面是制造过程复杂，不利于降低制造成本。针对此问题，业界也开发出真空绝热管结构，具体可参考中国专利02263826.1所示，但此种结构在外管两端的密封板是通过将密封板焊接在外管上，此种结构存在的不足是当内管因传输介质影响而沿纵长轴线变形时，由于外管基本不受传输介质的影响，变形较小，从而令密封板受力较大，因此可能令焊接处断裂，从而无法保持真空状态，从而会降低绝热效果。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种真空绝热管道及其制造方法，用以解决现有真空绝热管道制造过程复杂、成本较高的缺陷。
为实现上述目的，实施本发明的真空绝热管道包括输送热传输介质的内管、套设于内管外部的外管，并且外管两端与内管密封，并且在内管与外管之间形成真空密封腔体，其中形成真空密封腔体的外管至少包括一段波纹管。
依据上述主要特征，该外管两端与内管通过一密封件密封。
依据上述主要特征，该密封件包括二相对设置的固定法兰，而此二固定法兰之间设置一密封圏，并且该二固定法兰通过紧固件连接，该真空密封腔体由该内管、外管及密封圏组成。
依据上述主要特征，该紧固件为紧固螺栓。
依据上述主要特征，该密封圏为陶瓷密封圏。
依据上述主要特征，该第二固定法兰焊接在外管端口上，而第一固定法兰焊接在内管上。
依据上述主要特征，该密封件为玻璃材质，并通过热熔的方式固定在内管与外管之间    
依据上述主要特征，该内管与外管之间还设有多个支撑架，并且该支撑架上设有小孔。
依据上述主要特征，该内管包裹有绝热材料。
依据上述主要特征，该真空绝热管道还包括一单向空气阀，该单向空气阀设于形成真空密封腔体的外管上。
与现有技术相比较，本发明通过在形成真空密封腔体的外管上至少设置一段波纹管，如此内管因传输介质影响而沿纵长轴线变形时，外管上的波纹管可也可相应变形，从而避免外管两端的密封结构受力损坏而降低绝热效果。
【附图说明】
图1为实施本发明的真空绝热管道的示意图。
图2为实施本发明的真空绝热管道第二实施例的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，为实施本发明的真空绝热管道的剖视示意图，该真空绝热管道1包括输送热传输介质的内管10、套设于内管10外部的外管11及设于内管10与外管11两端并在内管10与外管11之间的密封件12组成，其中该密封件12包括二相对设置的第一与第二固定法兰120、121，而此第一与第二固定法兰120、121之间设置一密封圏122，并且该第一与第二固定法兰120、121通过紧固件123连接，如此该内管10、外管11及密封圏122形成一真空密封腔体13。在本实施例中，该紧固件123为紧固螺栓，而密封圏122可为陶瓷密封圏。
在具体实施时，该内管10与外管11均为碳钢管，并可在该内管10与外管11之间设置多个支撑架15，以加强该真空绝热管道的机械强度。至于将外管11内壁、内管10外壁及密封圏122共同形成的密封腔体13抽为真空的方式，可以通过在该外管11上设置单向空气阀14，通过该单向空气阀14将密封腔体13抽为真空，如果设置有支撑架15，则可在支撑架15上开设多个小孔(未标号)，以便将密封腔体13内的空气抽干净。另外，在具体实施时可将第二固定法兰121焊接在外管11端口，之后再通过紧固件123将套设在内管10上的第一固定法兰120连接在一起，同时将密封圏122夹设于第一与第二固定法兰120、121之间，之后可再将第一固定法兰120焊接在内管10上。再者，为防止内管10在传输高温热传输介质时受热沿纵长轴向变形而令密封件12从外管11的两端脱离，可将形成密封腔体13的外管11分成二段，并且用一波纹管17将此两段连接起来，如此内管10受热沿纵长轴线共同变形时，通过第一固定法兰120与紧固件123施力于第二固定法兰121，进一步施力于外管11，从而令波纹管17变形，从而保持有效密封。
在具体实施时，也可在内管10外包裹绝热材料，如此以达到更好的保温效果，此种情况下也可不再设置支撑架。
请参阅图2所示，为实施本发明的真空绝热管道第二实施例的示意图，该热传输介质管道2包括输送热传输介质的内管20、套设于内管20外部的外管21及设于内管20与外管21两端并在内管20与外管21之间的密封件22组成，该外管21内壁、内管20外壁及密封件22共同形成一真空密封腔体23，其中该密封件22为玻璃材质，并通过热熔的方式固定在内管20与外管21之间，即通过加热密封件22与外管21接合部位，如此令密封件22熔化并膨胀，同时外管21也会受热膨胀，但因为外管21为金属材质，膨胀系数较大，因此膨胀程度较大，如此给密封件22提供较多的膨胀空间，而冷却后外管21收缩，如此将密封件22紧密压在内管20与外管21之间。为防止内管20在传输高温热传输介质时受热沿纵长轴向变形而令密封件22从外管21的两端脱离，可将形成密封腔体23的外管21分成二段，并且用一波纹管27将此两段连接起来，如此内管20受热沿纵长轴线共同变形时，外管21则拉动波纹管27变形，从而防止密封件22从外管21的两端脱离。
在具体实施时，该内管20与外管21均为碳钢管，并可在该内管20与外管21之间设置多个支撑架25，以加强该热传输介质管道的机械强度。至于将外管21内壁、内管20外壁及密封件22共同形成的密封腔体23抽为真空的方式，可以通过在该外管21上设置单向空气阀24，通过该单向空气阀24将密封腔体23抽为真空，如果设置有支撑架25，则可在支撑架25上开设多个小孔26，以便将密封腔体23内的空气抽干净。同时，内管20外围也可包裹绝热材料。再者，外管21上也不再设置单向空气阀，其密封的方式是通过在密封件22上预先设置一开孔(未图示)，在将该密封件22固定在内管20与外管21之间后，通过此开孔将该密封腔体23抽为真空，然后再此开孔用热熔或其他密封胶密封。
在具体实施时，此真空绝热管道可以分段制成，之后再通过连接件组装起来。或者也可在工作现场处理，从而避免使用过多的连接件，从而更利于降低制造成本。

Claims (10)

1.一种真空绝热管道，包括输送热传输介质的内管、套设于内管外部的外管，并且外管两端与内管密封，并且在内管与外管之间形成真空密封腔体，其特征在于：形成真空密封腔体的外管至少包括一段波纹管。
2.如权利要求1所述的真空绝热管道，其特征在于：该外管两端与内管通过一密封件密封。
3.如权利要求2所述的真空绝热管道，其特征在于：该密封件包括二相对设置的固定法兰，而此二固定法兰之间设置一密封圏，并且该二固定法兰通过紧固件连接，该真空密封腔体由该内管、外管及密封圏组成。
4.如权利要求3所述的真空绝热管道，其特征在于：该紧固件为紧固螺栓。
5.如权利要求4所述的真空绝热管道，其特征在于：该密封圏为陶瓷密封圏。
6.如权利要求5所述的真空绝热管道，其特征在于：该第二固定法兰焊接在外管端口上，而第一固定法兰焊接在内管上。
7.如权利要求2所述的真空绝热管道，其特征在于：该密封件为玻璃材质，并通过热熔的方式固定在内管与外管之间
8.如权利要求6或7所述的真空绝热管道，其特征在于：该内管与外管之间还设有多个支撑架，并且该支撑架上设有小孔。
9.如权利要求8所述的真空绝热管道，其特征在于：该内管包裹有绝热材料。
10.如权利要求9所述的真空绝热管道，其特征在于：该真空绝热管道还包括一单向空气阀，该单向空气阀设于形成真空密封腔体的外管上。
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