CN106870877A - 一种延迟管道冻结的新方法 - Google Patents

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赵敬德
邹思军
谈屹
邹莹
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general

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Abstract

本发明涉及一种延迟管道冻结的新方法，其中包括以下步骤：在管道(1)外侧先敷设一层包含相变材料的模块(2)；再在模块(2)表面依次敷设常规保温层(3)以及保护层(4)。本发明施工简单、实用，既降低了管道冻结对生产生活的影响，又减少保温层的使用量，从而节约能源，达到简单实用并且经济环保的效果；且本新方法适用于化工及给排水管道的延迟冻结，尤其适用于ф≤65的小管径，其节省了保温材料的用量以及节约了伴热措施所消耗的能量。

Description

一种延迟管道冻结的新方法
技术领域
本发明属管道保温技术领域，特别是涉及一种延迟管道冻结的新方法。
背景技术
在化工厂管道以及建筑给排水管道设计中，管道的保温和伴热虽然常见，但是管道的延迟冻结保温设计也同样重要。特别是，对于我国南方的建筑给排水管道一般并不设置管道保温，但是由于近些年的气候变化，受极端恶劣天气的影响，我国南方地区局部建筑给排水管道冻裂现象时有发生。如果防冻措施处理不当，化工及给排水管道的正常运行将会遇到诸多不便，甚至给业主的生活带来不必要的经济损失和麻烦，为此设置管道防冻保温以保证化工及给排水管道安全运行的问题不容忽视。
化工及给排水管道内介质冻结机理为当介质在管道内流动时，由于散热损失存在，介质温度沿流程逐渐降低。在有限的管道长度内，以及一般的散热损失情况下，通常介质温度不至于降低到介质的凝固点或冰点；但当管内介质长时间停止流动时，由于介质得不到热量的补充，温度就有可能降低至凝固点或冰点，甚至更低，从而发生冻结，轻则堵塞管道，重则导致管道破裂。通常在管内介质冻结时，首先是紧靠管内壁的介质开始冻结，圆形管道中冻结的介质沿管壁呈环状，然后逐渐增加冻结层厚度，直至冻结到管中心而堵塞管道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种延迟管道冻结的新方法，在管道外敷设一层包含相变材料的模块，以此达到延迟管道内介质冻结的效果，解决常用的保温方法保温层过厚问题以及用伴热带延迟管道冻结带来的能量耗损。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种延迟管道冻结的新方法，其中包括以下步骤：
(a)在管道外侧先敷设一层包含相变材料的模块；
(b)再在模块表面依次敷设常规保温层以及保护层。
本发明的进一步技术特征是，所述模块为由若干段相变模块组合组成，且每段相变模块为由两块侧面为半圆环形的模块通过连接方式组合而成。
本发明的又进一步技术特征是，所述两块侧面为半圆环形的模块的连接方式采用螺栓连接、粘接或卡口连接。
本发明的再进一步技术特征是，所述每段相变模块的长度为0.5米、0.2米或0.1米。
本发明的再进一步技术特征是，相邻两个相变模块的两块侧面为半圆环形的模块连接处相互错开、不在同一条直线上。
本发明的再进一步技术特征是，所述相变材料的相变温度不小于管道内介质的相变温度。
本发明的再进一步技术特征是，所述模块内部的相变材料为水、石蜡或羧酸容易获取的廉价、不易燃材料。
本发明的再进一步技术特征是，所述相变材料为水时，模块内部水的体积占模块内部体积的90％。
本发明的再进一步技术特征是，所述模块外壳材料采用耐低温塑料制品制成。
本发明的更进一步技术特征是，所述模块外壳为低压聚乙烯、PPO聚苯醚或F-4聚四氟乙烯。
有益效果
本发明施工简单、实用，既降低了管道冻结对生产生活的影响，又减少保温层的使用量，从而节约能源，达到简单实用并且经济环保的效果；且本新方法适用于化工及给排水管道的延迟冻结，尤其适用于ф≤65的小管径，其节省了保温材料的用量以及节约了伴热措施所消耗的能量。
附图说明
图1为实施例1中的横断面示意图。
图2为实施例1中的纵剖面示意图。
图3实施例1中的相接示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1、2所示，为根据本发明一个实施例的管道延迟冻结的横断面示意图以及纵剖面示意图，图中在管道1外侧先敷设一层包含相变材料的模块2，模块2为由若干段相变模块组合组成，且各段相变模块由两块侧面为半圆环形的模块通过连接处5组合而成，如图1-3所示，此实施方式以螺栓连接为例，敷设时相变模块与管道之间不应留有空隙，再在模块2表面按照常规保温方法敷设保温层3以及保护层4。
如图3所示，为根据本发明一个实施例的管道延迟冻结的各段相变模块之间的相接示意图，考虑到实际管道1一般很长，因此管道外侧敷设的模块2得由多段相变模块相接而成，相邻两个相变模块的两块侧面为半圆环形的模块连接处5相互错开、不在同一条直线上，最好敷设成沿管径方向错开的角度为90度，并且应控制每段外包层的长度在0.5米，以便于相变模块的敷设；施工时得确保每段相变模块之间紧密相接，这样才能确保此种延迟管道冻结方法的效果，并且使其能够维持敷设完成的使用长久性。
如图1、2、3所示，当外包的模块内部的相变材料是水时,由于水不能完全充满模块2的内部，考虑到水在冻结时会发生体积膨胀,且体积大概变为原体积的1.1倍，为避免体积膨胀给模块造成损坏，所以模块2内部水的体积只能占模块2内部体积的90％左右；当为其它相变材料时，可以直接充满模块内部；相变模块的外壳材料为耐低温塑料制品，如低压聚乙烯、PPO聚苯醚或F-4聚四氟乙烯；并且各段相变模块之间通过此方法敷设的管道能有效的起到延迟冻结的效果。

Claims (10)

1.一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)在管道(1)外侧先敷设一层包含相变材料的模块(2)；
(b)再在模块(2)表面依次敷设常规保温层(3)以及保护层(4)。
2.根据权利要求1所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述模块(2)为由若干段相变模块组合组成，且每段相变模块为由两块侧面为半圆环形的模块通过连接方式组合而成。
3.根据权利要求2所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述两块侧面为半圆环形的模块的连接方式采用螺栓连接、粘接或卡口连接。
4.根据权利要求2所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述每段相变模块的长度为0.5米、0.2米或0.1米。
5.根据权利要求2所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：相邻两个相变模块的两块侧面为半圆环形的模块连接处(5)相互错开、不在同一条直线上。
6.根据权利要求1所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述相变材料的相变温度不小于管道内介质的相变温度。
7.根据权利要求1所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述模块(2)内部的相变材料为水、石蜡或羧酸容易获取的廉价、不易燃材料。
8.根据权利要求7所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述相变材料为水时，模块内部水的体积占模块内部体积的90％。
9.根据权利要求1所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述模块(2)外壳材料采用耐低温塑料制品制成。
10.根据权利要求1或9所述的一种延迟管道冻结的新方法，其特征在于：所述模块(2)外壳为低压聚乙烯、PPO聚苯醚或F-4聚四氟乙烯。
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