CN105221891B - 一种金属反射型保温块 - Google Patents

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Abstract

一种金属反射型保温块，属于核电管道及设备保温技术领域。该保温块包括两相互对合的半块体，半块体含有外面板和内面板以及开孔侧板；外面板的两垂向相对端面分别具有半圆主管缺口；内面板具有半圆主管路，半圆主管路的中部具有与分支管道相配的半圆支管路；开孔侧板为端面开有间隔分布通孔的半圆环；半圆主管缺口和半圆主管缺口均具有朝里的半圆翻边，半圆翻边与半圆条状的中面板外侧固连，中面板的内侧与开孔侧板的外圆翻边固定连接，形成外面板至开孔侧板的半圆台阶状衔接结构；内面板和外面板之间的空间填充金属箔反射保温层。本发明保温效果好，能够满足核电领域外形为三通结构件隔热保温要求；最大限度发挥其保温隔热作用。

Description

一种金属反射型保温块
技术领域
本发明涉及一种保温块，尤其是一种三通结构的金属反射型保温块，属于核电管道及设备保温技术领域，并可推广应用于火电、化工、石油等其他领域。
背景技术
核电站的许多管道和设备都是在高温工况运行。为减少管道和设备的热损失，保证核电站混凝土壁面温度和热应力符合设计要求，提高电站运行的热经济性，必须在高温管道和设备外壁包覆保温层。
由于核电站内的高放射性，一般工业管道及设备采用的非金属保温材料不适用于核电场合，其主要原因是非金属保温材料经受长期的辐照后会被放射性活化，产生大量的放射性粉尘和固体废物，污染环境，并对人体有害，保温性能也会有所下降，从而缩短非金属保温材料的使用寿命，难以满足60年使用寿命的要求。而且核电站发生失水事故(LOCA)时，非金属保温材料经水浸泡后容易失重流失，堵塞地坑过滤器。
因此核电站特别是核岛内的设备及管道普遍采用金属反射式保温层。因管道和设备的结构形式各异，如直管状、平板状、三通状、锥形状、球形状等，反射式保温盒的结构也随之各有不同。平板状或直管状的金属反射式保温块比较易于填充不锈钢箔，对于异形结构如三通管道，在三通空腔内铺放不锈钢箔时非常困难。
保温块填充的不锈钢箔为波浪形或球凸点阵结构，由于叠置铺放时无法避免相邻层波纹或球凸的重叠，很难保证相邻层波纹或球凸的间隔均匀分布，因而影响不锈钢箔层间的隔热作用，无法使保温性能处于最佳效果。
发明内容
本发明的首要目的在于：保证保温性能的前提下，为克服三通空腔中不锈钢箔的填充这一技术难点，提供一种新型的三通金属反射式保温结构，妥善解决核电三通管道处保温问题。
本发明进一步的目的在于：提出一种可以有效解决不锈钢箔填充过程中相邻两层保温箔较易重叠问题的金属反射型保温块，从而使其充分发挥保温盒的隔热作用。
为了达到上述首要目的，本发明的金属反射型保温块基本技术方案为：包括两相互对合的半块体，所述半块体含有呈盒状的外面板和呈半三通管路状的内面板以及衔接内、外面板端口的开孔侧板；所述外面板的两垂向相对端面分别具有与直通管道相配的半圆主管缺口，所述两相对端面相邻的水平端面之一具有与分支管道相配的半圆支管缺口；所述内面板具有与直通管道相配的半圆主管路，所述半圆主管路的中部具有与分支管道相配的半圆支管路；所述开孔侧板为端面开有间隔分布通孔的半圆环，所述半圆环的内圆和外圆分别具有内圆翻边和外圆翻边；所述半圆主管缺口和半圆主管缺口均具有朝里的半圆翻边，所述半圆翻边与半圆条状的中面板外侧固连，所述中面板的内侧与所述开孔侧板的外圆翻边固定连接，形成外面板至开孔侧板的半圆台阶状衔接结构；所述开孔侧板的内圆翻边与所述内面板的端口固定连接，所述半块体的对合端面由形状相配的端板封闭；所述内面板和外面板之间的空间填充金属箔反射保温层。
为了达到进一步的目的，本发明金属反射型保温块中，所述金属箔反射保温层由凹凸金属箔和平面金属箔交替铺放而成，所述凹凸金属箔具有间隔分布交替凹凸的球状凹陷和凸起。金属箔反射保温层的表面粗糙度Ra≤0.05μm,法向发射率ε≤0.23。这样可以保证金属箔之间的间隔，杜绝了相邻保温箔之间发生重叠，从而切实保证保温效果。尤其是，所述金属箔反射保温层为具有双面间隔分布半球形凹凸结构的不锈钢箔和平面不锈钢箔交替铺放而成。
由于保温块腔体可被开有均匀排布孔的对合圆形面板隔开成符合标准的三通结构及其它规则结构，因此便于铺放金属箔，并易于保证填充的金属保温箔间隙均匀。而隔开板件上的排孔有效抑制了热桥效应，减少了热传导，保证了保温效果，同时使整体重量减轻。归纳起来，与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
1)保温效果好，能够满足核电领域外形为三通结构件隔热保温要求；
2)开孔侧板等结构显著减少了金属反射型保温块与相邻保温块轴向接缝处的热传导；
3)端板为平面结构，制造简单，安装方便；
4)填充的半圆弧形凹凸状不锈钢箔便于自动化生产；
5)双面半球形凹凸状结构的不锈钢箔和平面不锈钢箔交替铺放保证了各箔之间均匀的间隙，从而最大限度发挥其保温隔热作用。
本发明进一步的完善是，所述内面板的端口附近装有附着于内表面的弧形内齿弹性支撑件，其具有足够的强度和良好的弹性，能够保证保温块外表面承压后不会导致内表面与管道类设备贴合，并保持内表面与管道类设备之间的距离均匀。此外，内齿状的弹簧支撑件与管道类设备之间的接触面积非常小，有效抑制了热传导。尤其是，弹性支撑件为用弹性金属条料折弯成锯齿状后弯曲成弧形制成的圆弧形内齿弹簧。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是发明一个实施例的半块体立体结构示意图。
图2是图1的分解结构示意图。
图3是图1实施例的金属箔反射保温层单层结构示意图。
图4是图1实施例的金属箔反射保温层交替铺放结构示意图。
图5为图1实施例的使用状态示意图。
图6为图5的左视结构示意图。
图中：1.外面板，2.内面板，3.开孔侧板，4.中面板，6.弹簧，7.搭扣，8.端板。
具体实施方式
本实施例的金属反射型保温块包括两通过搭扣结构相互对合的半块体。半块体的结构如图1、图2所示，含有由两垂向相对端面1-1、上水平端面1-3、下水平端面、外立面构成的盒状外面板1和呈半三通管路状的内面板2，以及衔接内、外面板端口的开孔侧板3。开孔侧板3在减小导热截面积的同时延长了导热路径，抑制了热桥效应，并减轻了重量。
外面板1的两垂向相对端面1-1分别具有与直通管道相配的半圆主管缺口1-2，两相对端面1-1相邻的上水平端面1-3具有与分支管道相配的半圆支管缺口1-4。
内面板2具有与直通管道相配的半圆主管路2-1，半圆主管路2-1的中部具有与分支管道相配的半圆支管路2-2。
开孔侧板3为端面开有间隔均布通孔的半圆环，该半圆环的内圆和外圆分别具有内圆翻边3-2和外圆翻边3-1。半圆主管缺口1-2和半圆主管缺口1-4均具有朝里的半圆翻边1-5。该半圆翻边1-5或者直接一体制出，或者分体制作后通过点焊固定连接而成，与半圆条状的中面板4外侧固连，该中面板4的内侧与开孔侧板3的外圆翻边3-1固定连接，从而形成外面板1至开孔侧板3的半圆台阶状衔接结构，便于与邻接的保温块插接组装。
开孔侧板3的内圆翻边3-2与内面板2的端口固定连接。半块体的对合端面由形状相配的端板封闭，具体而言，本实施例由左、右上端板8和下端板8’封闭，左、右上端板8为具有相对缺角的矩形，下端板8’为具有相邻缺角的矩形。
内面板2的三处端口附近分别装有通过焊接附着于内表面作为弹性支撑件的圆弧形内齿弹簧6，用弹性金属条料折弯成锯齿状后弯曲成弧形。由于锯齿尖端与管道类设备接触面积很小，因此抑制了传热，且制造简便，强度高，保证了保温块在管道类设备上的稳定。
内面板2和外面板1之间的空间填充金属箔反射保温层。金属箔反射保温层如图4所示，为具有双面间隔分布半球形凹凸结构的不锈钢箔和平面不锈钢箔交替铺放而成，这样可以保证金属箔之间的间隔，杜绝了相邻保温箔之间发生重叠，妥善解决了以往无法避免金属箔铺放重叠而导致保温效果劣化的难题。半球形凹凸结构的不锈钢箔具有间隔分布交替凹凸的球状凹陷和凸起。半球形凹凸结构不锈钢箔的结构如图3和图6所示，为内面板外的逐层包覆结构。单层金属箔反射保温层的粗糙度Ra≤0.05μm,法向发射率ε≤0.23。
使用时，如图5、6所示，两个对称的半块体包在三通管道外后对合搭扣连接，可以快速拆卸或组装。对本实施例的金属反射式保温块进行热性能试验测试的结果为，在热面温度348.8℃，环境温度25℃，环境风速≤1.0m/s的条件下，测试的冷面平均温度为40.6℃，导热系数在0.06-0.07W/m.K,完全能够满足所要求的保温性能。

Claims (6)

1.一种金属反射型保温块，包括两相互对合的半块体，其特征在于：所述半块体含有呈盒状的外面板和呈半三通管路状的内面板以及衔接内、外面板端口的开孔侧板；所述外面板的两垂向相对端面分别具有与直通管道相配的半圆主管缺口，所述两相对端面相邻的水平端面之一具有与分支管道相配的半圆支管缺口；所述内面板具有与直通管道相配的半圆主管路，所述半圆主管路的中部具有与分支管道相配的半圆支管路；所述开孔侧板为端面开有间隔分布通孔的半圆环，所述半圆环的内圆和外圆分别具有内圆翻边和外圆翻边；所述半圆主管缺口和半圆支管缺口均具有朝里的半圆翻边，所述半圆翻边与半圆条状的中面板外侧固连，所述中面板的内侧与所述开孔侧板的外圆翻边固定连接，形成外面板至开孔侧板的半圆台阶状衔接结构；所述开孔侧板的内圆翻边与所述内面板的端口固定连接，所述半块体的对合端面由形状相配的端板封闭；所述内面板和外面板之间的空间填充金属箔反射保温层。
2.如权利要求1所述的金属反射型保温块，其特征在于：所述金属箔反射保温层由凹凸金属箔和平面金属箔交替铺放而成，所述凹凸金属箔具有间隔分布交替凹凸的球状凹陷和凸起。
3.如权利要求1所述的金属反射型保温块，其特征在于：所述金属箔反射保温层为具有双面间隔分布半球形凹凸结构的不锈钢箔和平面不锈钢箔交替铺放而成。
4.如权利要求2或3所述的金属反射型保温块，其特征在于：所述内面板的端口附近装有附着于内表面的内齿状弹性支撑件。
5.如权利要求4所述的金属反射型保温块，其特征在于：所述金属箔反射保温层的表面粗糙度Ra≤0.05μm,法向发射率ε≤0.23。
6.如权利要求5所述的金属反射型保温块，其特征在于：所述弹性支撑件为用弹性金属条料折弯成锯齿状后弯曲成弧形制成的圆弧形内齿弹簧。
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