CN109000088A - 一种用于长距离供热的保温管道结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于长距离供热的保温管道结构，包括位于中心的蒸汽管和位于所述蒸汽管外侧的保温结构，所述保温结构包括从内到外依次设置的真空层、套管、隔热层、热反射层、基础保温层、外保护层，所述套管与真空层之间形成空气腔。本发明的用于长距离供热的保温管道结构，采用多层复合结构，强度高，保温效果好，热损较小，提高了终端的供热温度。
Description
技术领域
本发明涉及供热管道技术领域，更具体地说是一种用于长距离供热的保温管道结构。
背景技术
随着我国经济快速发展和生态环境要求提高，热电联产和集中供热得到了快速发展。城市市区面积快速增加，而供热电厂离城区较远，因此需要进行长距离供热。由早期蒸汽管网的输送距离5Km的经济半径，发展为现阶段20~30Km长输管网，原有的保温方式和方法已经不能满足运行要求，蒸汽管道对蒸汽的热损要求较高，目前蒸汽管道保温结构无法满足该要求。
现有的长距离蒸汽管道一般选用的保温材料是硬质成型微孔硅酸钙，但是由于管道的长期高温使用、轻微震动、热位移等原因，容易造成硅酸钙碎裂粉化，形成很多裂缝（特别是弯头、三通处），形成热桥，导致散热损失明显增加。此外还有长距离蒸汽管道采用岩棉、硅酸铝、复合硅酸盐等材料，但是它们结构松散、抗拉抗压性能差，且纤维短导致附着力不高等缺陷。蒸汽管道的震动、自重等因素会引起上述保温材料的沉降，特别是在进水的情况下，这类非完全防水型的保温材料沉降现象更为明显，导致保温材料塌陷，易出现空洞，特别是在水平管与垂直管段交接的弯头处出现脱节，保温效果逐年下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于长距离供热的保温管道结构，采用多层复合结构，强度高，保温效果好，热损较小，提高了终端的供热温度。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于长距离供热的保温管道结构，包括位于中心的蒸汽管和位于所述蒸汽管外侧的保温结构，所述保温结构包括从内到外依次设置的真空层、套管、隔热层、热反射层、基础保温层、外保护层，所述套管与真空层之间形成空气腔。
所述真空层由多个环状真空段沿所述蒸汽管轴向拼接而成，所述真空段外表面均设有铝箔反射层。
每个所述真空段均由两个半圆状真空模块对接而成且对接处设有第一紧固装置，每个真空模块均包括两个对接面，第一紧固装置包括两个子紧固装置，每个子紧固装置均包括第一凸起及与第一凸起过盈配合的第一凹槽，第一凸起设置在其中一个真空模块的对接面上，第一凹槽设置在另外一个真空模块的对接面上。
所述套管由多个环状套管段沿所述蒸汽管轴向拼接而成，所述套管段外表面均设有铝箔反射层。
每个所述套管段两个半圆管段对接而成，且对接处设有第二紧固装置，每个半圆管段均包括两个对接面，第二紧固装置包括两个子紧固装置，每个子紧固装置均包括第二凸起及与第二凸起过盈配合的第二凹槽，第二凸起设置在其中一个半圆管段的对接面上，第二凹槽设置在另外一个半圆管段的对接面上。
所述第一凸起、第一凹槽、第二凸起、第二凹槽均呈弧状。
所述半圆管段内侧均设有沿所述蒸汽管径向布置的弧状支撑架，所述弧状支撑架内端面与所述真空层外表面的热反射层抵接，所述弧状支撑架上均设有空气流通孔。
所述外保护层包括位于内侧的软保护层和位于外侧的硬保护层。
所述隔热层由疏水性纳米气凝胶制成，所述热反射层为铝箔玻纤布反射层，所述铝箔玻纤布反射层包括玻钎布基层和涂布在所述玻钎布基层上的铝箔层。
所述基础保温层由摩根毯、多孔腔复合绝热材料和玻璃棉中一种或多种组成，根据工程需要进行选择。
本发明的有益效果如下：
一、本发明采用多层复合结构，强度高，使用寿命较长，有效增强了保温效果，减小热损，提高了终端温度；
二、本发明的真空层极大消弱了热传导面积，基本屏蔽了热对流，有效提高了保温效果；
三、本发明真空层由环状真空段拼接而成，每个真空段均由两个半圆状真空模块对接而成，真空模块便于批量生产加工，且有效解决了传统技术中真空套管一旦发生破损而导致整体丧失真空保温作用；
四、本发明的套管与真空层之间形成空气腔，利用空气的良好隔热性能来降低热损失；
五、本发明中真空段及套管段外表面的铝箔反射层可以降低因热辐射而造成的热量损失；
六、本发明中隔热层由疏水性纳米气凝胶制成，纳米气凝胶具有极低导热系数，具有良好的保温性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中沿A—A向的剖视图；
图3是本发明中真空模块的立体图；
图4是本发明中半圆管段的立体图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图4所示，一种用于长距离供热的保温管道结构，包括位于中心的蒸汽管1和位于所述蒸汽管1外侧的保温结构，所述保温结构包括从内到外依次设置的真空层2、套管6、隔热层7、热反射层8、基础保温层9、外保护层10。所述套管6与真空层2之间形成空气腔4，空气的良好隔热性能来降低热损失。
所述真空层2由多个环状真空段11沿所述蒸汽管1轴向拼接而成，所述真空段11外表面均设有铝箔反射层3，铝箔反射层3可以降低因热辐射而造成的热量损失。
每个所述真空段11均由两个半圆状真空模块对接而成且对接处设有第一紧固装置，每个真空模块均包括两个对接面，第一紧固装置包括两个子紧固装置，每个子紧固装置均包括第一凸起12及与第一凸起12过盈配合的第一凹槽13，第一凸起12设置在其中一个真空模块的对接面上，第一凹槽13设置在另外一个真空模块的对接面上。
所述套管6由多个环状套管6段沿所述蒸汽管1轴向拼接而成，所述套管6段内表面均设有铝箔反射层5，铝箔反射层5可以降低因热辐射而造成的热量损失。
每个所述套管6段两个半圆管段对接而成，且对接处设有第二紧固装置，每个半圆管段均包括两个对接面，第二紧固装置包括两个子紧固装置，每个子紧固装置均包括第二凸起14及与第二凸起14过盈配合的第二凹槽15，第二凸起14设置在其中一个半圆管段的对接面上，第二凹槽15设置在另外一个半圆管段的对接面上。两个半圆管段对接处与两个半圆状真空模块对接处进行错位布置，可以进一步较少热损。
所述第一凸起12、第一凹槽13、第二凸起14、第二凹槽15均呈弧状。
所述半圆管段内侧均固设有沿所述蒸汽管1径向布置的弧状支撑架16，本实施例中每个半圆管段内侧设有一个弧状支撑架16，每个半圆管段内侧也可以沿所述蒸汽管1轴向均匀间隔设置多个弧状支撑架16。所述弧状支撑架16内端面与所述真空层2外表面的热反射层8抵接，所述弧状支撑架16上均设有空气流通孔（图中未示出），空气流通孔便于空气腔4内空气的流通。
所述外保护层10包括位于内侧的软保护层和位于外侧的硬保护层。
所述隔热层7由疏水性纳米气凝胶制成，纳米气凝胶具有极低导热系数，具有良好的保温性能。所述热反射层8均为铝箔玻纤布反射层，所述铝箔玻纤布反射层包括玻钎布基层和涂布在所述玻钎布基层上的铝箔层，铝箔玻纤布反射层的热反射效果较好且价格低廉。
所述基础保温层9由摩根毯、多孔腔复合绝热材料和玻璃棉组成，根据工程需要进行选择。
本发明采用多层复合结构，强度高，使用寿命较长，有效增强了保温效果，减小热损，提高了终端温度；本发明的真空层2极大消弱了热传导面积，基本屏蔽了热对流，有效提高了保温效果；本发明真空层2由环状真空段11拼接而成，每个真空段11均由两个半圆状真空模块对接而成，真空模块便于批量生产加工，若一个真空模块发生损坏，对真空层2的保温性能影响较小，有效解决了传统技术中真空套管6一旦发生破损而导致整体真空套管6丧失真空保温作用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种用于长距离供热的保温管道结构，包括位于中心的蒸汽管，其特征在于：还包括位于所述蒸汽管外侧的保温结构，所述保温结构包括从内到外依次设置的真空层、套管、隔热层、热反射层、基础保温层、外保护层，所述套管与真空层之间形成空气腔。
2.根据权利要求1所述的保温管道结构，其特征在于：所述真空层由多个环状真空段沿所述蒸汽管轴向拼接而成，所述真空段外表面均设有铝箔反射层。
3.根据权利要求2所述的保温管道结构，其特征在于：每个所述真空段均由两个半圆状真空模块对接而成且对接处设有第一紧固装置，每个真空模块均包括两个对接面，第一紧固装置包括两个子紧固装置，每个子紧固装置均包括第一凸起及与第一凸起过盈配合的第一凹槽，第一凸起设置在其中一个真空模块的对接面上，第一凹槽设置在另外一个真空模块的对接面上。
4.根据权利要求3所述的保温管道结构，其特征在于：所述套管由多个环状套管段沿所述蒸汽管轴向拼接而成，所述套管段内表面均设有铝箔反射层。
5.根据权利要求4所述的保温管道结构，其特征在于：每个所述套管段两个半圆管段对接而成，且对接处设有第二紧固装置，每个半圆管段均包括两个对接面，第二紧固装置包括两个子紧固装置，每个子紧固装置均包括第二凸起及与第二凸起过盈配合的第二凹槽，第二凸起设置在其中一个半圆管段的对接面上，第二凹槽设置在另外一个半圆管段的对接面上。
6.根据权利要求5所述的保温管道结构，其特征在于：所述第一凸起、第一凹槽、第二凸起、第二凹槽均呈弧状。
7.根据权利要求6所述的保温管道结构，其特征在于：所述半圆管段内侧均设有沿所述蒸汽管径向布置的弧状支撑架，所述弧状支撑架内端面与所述真空层外表面的热反射层抵接，所述弧状支撑架上均设有空气流通孔。
8.根据权利要求1所述的保温管道结构，其特征在于：所述外保护层包括位于内侧的软保护层和位于外侧的硬保护层。
9.根据权利要求1所述的保温管道结构，其特征在于：所述隔热层由疏水性纳米气凝胶制成，所述热反射层为铝箔玻纤布反射层，所述铝箔玻纤布反射层包括玻钎布基层和涂布在所述玻钎布基层上的铝箔层。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的保温管道结构，其特征在于：所述基础保温层由摩根毯、多孔腔复合绝热材料和玻璃棉中一种或多种组成。
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