CN101846218B - 一种供冷/热流媒变截面管道 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传输冷/热流媒的专用管道，具体为一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述管道由工作芯管、毛细管或片、外管、连接支架和芯管与外管之间可变截面的气腔组成。毛细管或片用来调节气腔内的温度。可变截面的气腔形成了新的能源采集区，便于分户、分房间的室内供冷/热或分时分段的室外供冷/热。气腔的存在保护了芯管冷/热流媒的运行环境温度，也避免了外管内壁保温层直接接触冷/热流媒容易引起的老化和碳化。本发明适合于高温蒸汽、高温液体等热流媒或者低温气体等冷流媒的传输供应；本发明适用于室外直埋式的供冷/热管网、室内明装的供冷/热管网，尤其适用于室内暗装的供冷/热管网，便于工业化集中供冷/热。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种传输冷/热流媒的专用管道，具体为一种供冷/热流媒变截面管道。
【发明背景】
目前，集中采暖供冷系统的室外管网已大量采用具有聚氨酯保温层(如申请号为90214231.3的“全塑预制直埋保温管”)和具有复合保温层的供热管道(如申请号为98217319.9的“具有复合保温层的供热管道”)，直接埋在地下，这种方式具有造价低，安装方便，工期短，维修量小，热损失小等优点。但对于温度超过150℃的高温蒸汽会使聚氨酯保温层碳化，从而破坏了聚氨酯的结构，缩短了使用寿命和保温性能。后者，虽然在钢管和聚氨酯保温层之间刷了一道耐高温的涂料层，可以一定程度上缓解聚氨酯的老化和碳化，但未能从根本上解决问题。且这些做法不适合集中采暖供冷系统的室内管网。
室内采暖供冷管网通常的做法是用玻璃钢、铝合金或者不锈钢片制成方形管状再在其外裹以保温层和保护层。其管径或截面的面积会随冷/热流媒的流量大小而变化。这种室内管网的做法通常要占去房屋大量的使用空间，使得房屋层高增加很多。从而造价也增加很多，且严重影响房屋室内美观。
本申请人于2006年申请了“一种现浇钢筋砼空心采暖供冷楼板”(申请号为200610060125.9)发明了一种直接由带空腔的楼板采暖供冷的先进方式。但如何在房间与房间之间、空腔与空腔之间传递冷/热能源，旦符合热工传递原理是一个急需解决的难题。发明一种适合暗装，又节能可靠的冷/热流媒管道成为这种技术得以实现的关键点。
而要发明一种管道既适用于室外冷/热管网又适用于室内冷/热管网，尤其还适用于室内暗装的管网则更是一种急需。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种供冷/热流媒的变截面管道，它不仅适合于高温蒸汽、高温液体等热流媒的传输供应，也适合于低温气体等冷流媒的传输供应；它不仅适合于直埋式的室外供冷/热管网，还适于室内供冷/热的明装管网，尤其适合于室内供冷/热的暗装管网。它具有良好的保温性能。因为其工作芯管1(内管)和外管3的设置以及内外管之间形成的可变截面的气腔5，使本发明具有良好的节能性和长效性。根据能量流动和传递规律，在内外管之间设置了不同密度和大小的毛细管/片2供散冷/热用。在通常不变截面的外管3内部形成了可变截面的冷/热气腔5，更便于保温和局部采集冷/热能源，为室内暗装冷/热管采暖供冷提供了方便。
本发明总的解决方案是：一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述管道由工作芯管1、毛细管或片2、外管3、连接支架4和芯管1与外管3之间可变截面的气腔5组成。毛细管或片2设置不同的疏密和大小可以散发不同量的工作芯管1中流媒的冷/热能源，用以调节气腔5内的温度。可变截面的气腔5形成了新的能源采集区，便于分户、分房间的室内供冷/热，也便于分时分段的室外供冷/热。气腔5的存在不仅保护了工作芯管1冷/热流媒的运行环境温度，也避免了外管3内壁保温层6直接接触冷/热流媒容易引起的老化和碳化。
本发明其特征还在于所述工作芯管1的管径沿着冷/热流媒流动的方向是由大到小或由小到大变化的。在传输热流媒过程中，随着分支的增多，工作芯管1内的压强会逐渐降低，因此由大到小的管径会自动补偿压力的不足；而在传输冷流媒的过程中，则有可能是工作芯管1的管径由小到大，更便于流媒传输。
本发明其特征还在于所述工作芯管1的材质是金属、合金、塑料或者及其组合构成的，金属管或者合金管耐用且传热性能好，塑料管耐酸碱造价低，用金属和塑料的组合如内钢外塑或内塑外钢则优缺各异，长短互现。
本发明其特征还在于所述的毛细管或片2由金属管、金属片、合金管、合金片、塑料管、塑料片中至少一种构成。其中，由金属管或金属片做成的毛细管线片2散冷/热性能优于塑料管或塑料片。但有些特殊时候需要全塑料构件时，塑料管、塑料片也可以用来散冷/热。
本发明其特征还在于所述的毛细管或片2的疏密和大小是变化的。它的疏密程度和大小尺寸应根据需用冷/热量来确定。与传输距离的远近、压力大小也相关联。它的疏密程度和大小尺寸决定和影响气腔5的平均截面变量，从而在外管3截面不变时也能成为变截面的供冷/热管道。
本发明特征还在于所述的外管3由内壁保温层6、管体7和外壁保护层8构成。
本发明其特征还在于外管3的内壁保温层6为超细玻璃层、发泡聚氨酯、矿棉或玻璃纤维；外壁保温层8为弹性涂料聚氨酯或棉麻沥青或玻璃纤维包裹缠绕而成。
本发明其特征还在于所述外管3的管体7由金属、合金、塑料、玻璃钢、水泥砂浆加玻璃纤维增强或水泥沙浆加钢丝网增强制成。
本发明其特征还在于所述外管3的横截面形状是方形、圆形、椭圆形、半圆形、多边形及其它异形。方形和圆形为常见形态；椭圆形及多边形用于特殊场合，而半圆形则多用于2根管线拼接一起架设时的情形，或是单线双供的情形。
本发明其特征还在于外管3的横截面的围合面积不随冷/热流媒的流动而变化。这样的管道尽管内部截面在变或不变，其外观截面的尺寸均没变，便于生产和暗装，有利于工业化集中供冷/热。
综上所述，本发明的特征还在于所述的一种冷/热流媒管道适用于采暖供冷系统的室外管网、室内明装管网和室内暗装管网。
【附图说明】
图1是一种供冷/热流媒变截面管道的横截面示意图
图2是工作芯管1的管径沿着冷/热流媒流动的方向由大到小变化的示意图
图3是工作芯管1的管径不随冷/热流媒的流动而改变的示意图
图4是外管3为圆形的一个实施例示意图
图5是外管3为半圆形的一个实施例示意图
图6是外管3为两个半圆形组合的实施例示意图
【具体实施方式】
下面结合附图对具体实施例作进一步说明：
图1是一种供冷/热流媒变截面管道的横截面示意图，其特征在于所述的工作芯管1内有流动的冷/热流媒，毛细管或片2连接在工作芯管1的外表面，外管3由方形内壁保温层6、管体7和外壁保护层8构成，工作芯管1和外管3之间设置有连接内外管的连接支架4，工作芯管1与外管3之间有可变截面的气腔5。
毛细管或片2用来传递扩散工作芯管1中的冷/热能量至气腔5中，根据该毛细管或片2的密度和尺寸大小不同，其所在相应气腔段的温度将有所不同。且随着毛细管或片2的密度和尺寸大小不同使该气腔段内横截面积不同，因而出现变截面的气腔5。
图2是工作芯管1的管径沿着冷/热流媒流动的方向由大到小变化的示意图。随着工作芯管1的距离增长即离冷/热源越远，其能量衰减越快。但其使用冷/热能的量将渐趋减少。因此，适当减少工作芯管1的直径有利于冷/热流媒的传输，也有利于节省能源。当工作芯管1的横截面减少后，外管3横截面不变时，气腔5的横截面将增大，会使气腔5的温度与芯管1内流媒温度差距加大，不节能。因此，在芯管1横截面较小的部位适当加密毛细管或片2并加大它自身的尺寸，更有利于芯管1内能源的传递和扩散，从而使气腔5内的温度接近芯管1内的温度，有利于扩散在气腔5中的能源保护和温度相对稳定。
图3是工作芯管1的管径不随冷/热流媒的流动而改变的示意图。其特征在于工作芯管1的管径不变，连接在工作芯管1外表面上的毛细管或片2其密度和尺寸大小会因需要而增减，外管3的横截面也一直保持不变。这样的供冷/热流媒变截面管道制作容易，暗装便捷，适用范围广。
图4、图5分别为外管3为圆形和半圆形的二个实施例示意图。外管3外观为圆形或半圆形时传输冷/热流媒最顺畅，能耗损失最小。但这种管道用于室内明装或暗装时都不太方便。外管3除室外管网广泛采用圆形外，室内只会在特殊条件下使用。
图6是外管3为两个半圆形组合的实施例示意图。半圆形的外管3尤其适用于单线双供制式的供冷/热管道组合安装时使用。
Claims (13)
1.一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述管道由工作芯管(1)、毛细管或片(2)、外管(3)及连接工作芯管(1)和外管(3)的连接支架(4)、工作芯管(1)与外管(3)之间的可变截面的气腔(5)组成。
2.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述工作芯管(1)的管径沿着冷/热流媒流动的方向是由大到小或者由小到大变化的。
3.根据权利要求1所述的供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述工作芯管(1)的管径不随冷/热流媒流动的方向而变化。
4.根据权利要求2或3所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述工作芯管(1)的材质是由金属、塑料或者及其组合构成的。
5.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的毛细管或片(2)连接在工作芯管(1)的外表面上。
6.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的毛细管或片(2)由金属管或片、塑料管或片中至少一种构成。
7.根据权利要求1或5所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的毛细管或片(2)的疏密和大小尺寸是变化的。
8.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述的外管(3)由内壁保温层(6)、管体(7)和外壁保护层(8)构成。
9.根据权利要求8所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的内壁保温层(6)为超细玻璃层、发泡聚氨酯、矿棉或玻璃纤维。
10.根据权利要求8所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的管体(7)由金属、塑料、玻璃钢、水泥砂浆加玻璃纤维增强或水泥砂浆加钢丝网增强制成。
11.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的横截面形状是方形、圆形、椭圆形、半圆形、多边形。
12.根据权利要求1所述的一种供冷/热流媒变截面管道，其特征在于所述外管(3)的横截面围合面积不随冷/热流媒体的流动而变化。
13.根据权利要求1所述的一种冷/热流媒管道，其特征在于所述管道适用于采暖供冷系统的室外管网、室内明装管网和室内暗装管网。
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