CN109058663A - 一种内滑动型式低能耗长输热网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内滑动型式长输低能耗热网，包括工作管道和若干滑动型隔热管托，工作管道由滑动型隔热管托固定；工作管道的外侧还设置有保温层和设置于保温层外侧的保护层；其特征在于：滑动型隔热管托为内滑动型式隔热管托、内滑动防震型隔热管托和内滑动固定型隔热管托中的至少一种。本发明具有的有益效果是：工作管道由外滑动改为内滑动型式后，其一，工作管道的热位移管道保温结构不被损坏，减少了管道输送热损失；其二，隔热瓦块设计成90°‑180°扇形结构，减少了隔热瓦块用量，增加管托保温体积和效果；其三管托长度短，管托总重量和隔热瓦块用量减少，降低了热网工程投资，提高了热网输送效率。
Description
技术领域
本发明属于热能工程技术领域，特别涉及一种内滑动型式低能耗长输热网。
背景技术
按目前热网技术，一般是外滑动型式热网技术，工作管道热位移，工作管道通过管箍拖动管托在管墩、管架上的预埋钢板滑动，这样的滑动型式，在管托滑动时，破坏了管托前后管道的保温结构；另外外滑动型式的隔热管托，弧形隔热部由上、下隔热瓦块组成，与本发明的内滑动型式管托相比，隔热瓦块占据了近3/4的保温空间，管托处外护层表面温度高(比内滑动型式管托高3～4℃)，管托保温效果不好，热损失大；再则外滑动型式的隔热管托长度根据工作管道热位移量设计，特别是旋转式补偿器进口的管托，热位移量大，管托长度达1米，而本发明内滑动型管托长度选择，与工作管道热位移量无关，管托长度仅为300～400mm，简化了管托加工工艺、减少了热网管托订货吨位，节省了热网费用。
发明内容
为解决外滑动型式热网现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有效降低蒸汽热网输送热损、温降，节省管托费用，降低热网投资的内滑动型式低能耗长输热网的技术。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种内滑动型式长输低能耗热网，包括工作管道和若干滑动型隔热管托，工作管道通过若干滑动型隔热管托固定，工作管道的外侧还设置有保温层和设置于保温层外侧的保护层；滑动型隔热管托为内滑动型式隔热管托、内滑动防震型隔热管托和内滑动固定型隔热管托中的至少一种。
作为优选方案，内滑动型式隔热管托包括弧形不锈钢薄板A、弧形钢板B、弧形隔热部A、支架部、隔热层和保温层；弧形隔热部A对应的圆心角的范围为90°～180°；
隔热层的内壁和弧形不锈钢薄板A的首尾相连围成一圈紧贴设置在工作管道的外壁，弧形不锈钢薄板A位于工作管道的下方；弧形隔热部A固定设置在弧形钢板B的外侧并与隔热层在周向上相连，支架部固定设置在弧形隔热部A的底部并与地面管墩、管架相连。
作为优选方案，弧形隔热部A包括沿径向由内向外依次紧贴固连的弧形隔热瓦块、弧形钢板B和弧形不锈钢薄板C；弧形隔热瓦块对应的圆心角的范围为90°。
作为优选方案，支架部包括底板、支撑立板和限位角铁；支撑立板垂直设置在底板上，其顶部与隔热部A固连，限位角铁固定设置在底板的前后两侧并与其保持一定间隙。
作为优选方案，内滑动型式隔热管托包括弧形不锈钢薄板A、弧形钢板B、弧形隔热部B、支架部、隔热层、保温层和弧形管箍；弧形隔热部B对应的圆心角为90°～180°；
隔热层的内壁和弧形不锈钢薄板A的外壁首尾相连围成一圈紧贴设置在工作管道的外壁，弧形不锈钢薄板A位于工作管道的下方；弧形钢板B滑动设置在弧形不锈钢薄板A的外侧，弧形隔热部B的端面与弧形管箍的外耳部固连并套装在弧形钢板B的外侧，支架部固定设置在弧形隔热部B的底部并与地面管墩、管架相连。
作为优选方案，隔热部B包括弧形隔热瓦块和弧形护板；弧形护板紧贴弧形隔热瓦块的外侧设置，其两端向内折弯与弧形隔热瓦块的端面紧贴并与弧形管箍固连；弧形隔热瓦块对应的圆心角为180°。
作为优选方案，支架部包括底板、支撑立板和防震挡铁；支撑立板垂直设置在底板上，其顶部与隔热部B固连，防震挡铁固定设置在底板的前后两侧并与其保持一定间隙。
作为优选方案，内滑动固定型隔热管托包括隔热部C、支架部、上挡铁和下挡铁；隔热部C为分体式结构，其外侧通过弧形管箍和弧形护板套装于工作管道的外侧，隔热部C与工作管道之间还设置隔热层，支架部固定设置在隔热部C的底部并与地面相连；上挡铁设置于相邻两个隔热部C的分体之间；下挡铁设置于支架部的下方。
作为优选方案，工作管道中还连接有旋转式补偿器，旋转式补偿器一侧水平设置的工作管道的外侧的保护层以套装搭接方式设置，
作为优选方案，距离旋转式补偿器近的保护层套装在距离旋转式补偿器远的保护层的外侧，搭接长度为1000mm，坡度0.003，搭接缝隙为0.5～1.0mm。
作为优选方案，保温层由内向外依次为第一保温层、第一外铝箔玻纤反辐射层、第二保温层、第二外铝箔玻纤反辐射层、第三保温层，第三外铝箔玻纤反辐射层和第四保温层；第一保温层、第二保温层、第三保温层和第四保温层均为硅酸铝耐火纤维毯与高温玻璃棉毡形成的复合保温层。保护层的顶部还设置披肩结构，披肩结构对于的圆心角为120°。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
改变管托滑动型式，即由现有的外滑动型式改为内滑动型式，改变管托隔热结构型式，根据隔热瓦块在工程实际受压情况，承压面由常规的180°设计成90°，节省了管托隔热瓦块的用量，优化管托保温结构，将隔热瓦块减少的空间用于充填高效保温材料，减少管托处热损，提高管托隔热效果；在热网系统某些管托设置防管道水击震动挡铁，提高工作管道运行的安全性、可靠性，对旋转式补偿器进口水平弯管前的直管道的外护层设计成套管式，有效的解决了旋转式补偿器进口的工作管道因位移量大，把保温外护层损坏，对工作管道保温结构各层保温层，根据各处管道热位移量搭接长度控制在5～60mm以解决工作管、外护层、保温层热伸长量不同的矛盾。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中内滑动型式隔热管托的截面示意图；
图3是本发明中内滑动型式隔热管托的轴向示意图；
图4是图3中A处的局部放大图；
图5是本发明中防震型内滑动隔热管托的截面示意图；
图6是本发明中防震型内滑动隔热管托的轴向示意图；
图7是图6中B处的局部放大图；
图8是图7所示放大部分的俯视图；
图9是现有技术中外滑动型式隔热管托的截面示意图；
图10是现有技术中外滑动型式隔热管托的轴向示意图；
图11是本发明中内滑动固定型隔热管托的截面示意图；
图12是本发明中内滑动固定型隔热管托的轴向示意图；
图13是本发明中旋转式补偿器处的管道连接示意图；
图14是图13中C处的局部放大图(安装工况)；
图15是图13中C处的局部放大图(运行工况)；
图16是本发明中旋转式补偿器及其管道运行摆动的示意图；
图17是图16中D处的局部放大图；
图18是图17中E-E向视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种内滑动型式长输低能耗热网，包括工作管道8和若干滑动型隔热管托。除外滑动型隔热管托6和固定型隔热管托1外，工作管道8还通过若干滑动型隔热管托固定，工作管道8上还设置有疏水装置5和旋转式补偿器7。工作管道8的外侧还设置有保温层24和设置于保温层24外侧的不锈钢的保护层25。
具体地，以两个固定型隔热管托1为端点，在工作管道8上沿管道流向依次设置三个内滑动型式隔热管托2、三个内滑动防震型隔热管托3、一个内滑动固定型隔热管托4、三个内滑动型式隔热管托2、一个疏水装置5、一个外滑动型隔热管托6、两个旋转式补偿器7、一个外滑动型隔热管托6、三个内滑动型式隔热管托2、一个内滑动固定型隔热管托4、三个内滑动防震型隔热管托3、三个内滑动型式隔热管托2和一个疏水装置5。旋转式补偿器7一侧的工作管道8设置为弯曲结构。上述管托的长度L为300～400mn。
如图2至4所示，内滑动型式隔热管托2包括弧形不锈钢薄板A15、弧形钢板B16、弧形隔热部A、支架部和保温层24。弧形隔热部A对应的圆心角的范围为90°～180°。弧形不锈钢薄板A15位于工作管道8的下方；弧形钢板B16滑动设置在弧形不锈钢薄板A15的外侧，其滑动系数为0.1～0.15，可减小对固定型隔热管托1的推力，同时也对工作管道8起到了保护作用。弧形隔热部A固定设置在弧形钢板B16的外侧。支架部固定设置在弧形隔热部A的底部并与地面相连。
弧形隔热部A包括沿径向由内向外依次紧贴固连的弧形隔热瓦块22、弧形钢板B16和弧形钢板C17；弧形隔热瓦块22通过抓钉21与弧形钢板B16和弧形不锈钢薄板C17固连。弧形隔热瓦块22对应的圆心角的范围为90°～180°，优选值为90°，这样可保证最大保温角度为270°，最大程度地降低能耗。
内滑动型式隔热管托2的支架部包括底板19、支撑立板18和限位角铁23；支撑立板垂直设置在底板19上，其顶部与隔热部A固连，限位角铁23固定设置在底板19的前后两侧并与其保持一定间隙，间隙控制在5mm左右。
如图5至8所示，内滑动防震型隔热管托3包括弧形不锈钢薄板A15、弧形钢板B16、弧形隔热部B、支架部、隔热层30、保温层24和弧形管箍27；弧形隔热部B对应的圆心角为180°。
隔热层30的内壁和弧形不锈钢薄板A15的内壁首尾相连围成一圈紧贴设置在工作管道8的外壁，弧形不锈钢薄板A15位于工作管道8的下方；弧形钢板B16滑动设置在弧形不锈钢薄板A15的外侧，其与内滑动型式隔热管托2相同，故不赘述。弧形隔热部B的端面与弧形管箍27的外耳部固连并套装在弧形钢板B16和弧形钢板B16的外侧，支架部固定设置在弧形隔热部B的底部并与地面相连。
隔热部B包括弧形隔热瓦块22和弧形护板26；弧形护板26紧贴弧形隔热瓦块22的外侧设置，其两端向内折弯与弧形隔热瓦块22的端面紧贴并通过螺栓组件28与弧形管箍27固连；隔热层30同样具有外伸的外耳部，该耳外部被弧形管箍27的外耳部和弧形护板26的内耳部夹紧。弧形隔热瓦块22对应的圆心角为180°。
内滑动防震型隔热管托3的支架部包括底板19、支撑立板18和防震挡铁29；支撑立板垂直设置在底板19上，其顶部与隔热部B固连，防震挡铁29固定设置在底板19的前后两侧并与其保持一定间隙，管托振幅间隙为10mm左右。
如图9和10所示，外滑动型隔热管托6包括隔热部C31、支架部32和滑动摩擦部33；隔热部C31为分体式结构，其外侧通过弧形管箍和弧形护板套装于工作管道8的外侧，隔热部C31与工作管道8之间还设置隔热层，支架部32固定设置在隔热部C31的底部，其底部通过滑动摩擦部33与地面的管墩和管架滑动相连。
如图17所示，外滑动型隔热管托6支撑在聚四氟塑料板36上，聚四氟塑料板36的底部设置下底板37，并采用沉头螺钉与之相连。
如图11和12所示，内滑动固定型隔热管托1包括隔热部C31、支架部32、上挡铁34和下挡铁35；隔热部C31为四段式分体式结构，其外侧通过弧形管箍和弧形护板套装于工作管道8的外侧，其中一个分体为半圆形(即对应的圆心角为180°)。隔热部C31与工作管道8之间还设置隔热层。支架部32固定设置在隔热部C31的底部并与地面的管墩和管架相连；上挡铁34设置于两个对称设置的分体两侧；下挡铁35设置于支架部32的下方。
如图13至18所示，旋转式补偿器7一侧水平设置的工作管道8的外侧的保护层25以套装搭接方式设置，距离旋转式补偿器7近的保护层25套装在距离旋转式补偿器7远的的保护层25的外侧，搭接长度为1000mm，坡度0.003以防雨水渗进保温层内。在运行工况下，管道位移量650mm，外护层搭接长度350mm，间隙控制在0.5～1.0mm。
该旋转式补偿器7允许最大摆动角度28°，当旋转臂为4m时，允许工作管道最大热位移量968mm，旋转最大摆动值为60mm。
保温层24由内向外依次为第一保温层24-1、第一外铝箔玻纤反辐射层24-1a、第二保温层24-2、第二外铝箔玻纤反辐射层24-2a、第三保温层24-3，第三外铝箔玻纤反辐射层24-3a和第四保温层24-4。第一保温层24-1、第二保温层24-2、第三保温层24-3和第四保温层24-4均为硅酸铝耐火纤维毯与高温玻璃棉毡形成的复合保温层。
上述内滑动型隔热管托的支架部还包括补强肋板20，其分别与支撑立板18和底板19固连，其顶部与隔热部固连。
考虑到工作管道8、保温层24和保护层25的材料的导热系数悬殊很大，且各处的温度不一样，在工作工况下产生的热位移量不同，工作管道8的热位移量最大值可达650～800mm，而保温层24和保护层25基本没有多少热位移量。为此，保温结构24的各层保温层搭接长度。根据各段工作管道热位移量控制在5～60mm，避免在运行工况下保温层24被破坏，搭接缝隙为0.5～1.0mm。保护层25的顶部还设置披肩结构，披肩结构对于的圆心角为120°。复合保温结构充分发挥了各种保温材料特性优势；铝箔玻纤反辐射层应用，降低了保温结构辐射散热损失；顶部披肩结构提高了保温结构的隔热效果，节省了保温材料用量。
与外滑动型式隔热管托相比，瓦块体积减少3/4，管托保温材料充填的体积增加3/4，显著的提高了管托的隔热效果，经在南京苏夏工程设计有限公司热网实验基地，对该两种不同滑动型式隔热管托保温外护层表面温度的测试，内滑动型式管托比外滑动型式管托低3～4℃，对DN600蒸汽管道热网长度10km，本发明仅管托部分每年可减少热损失近36万千瓦。通过计算，本发明管托总重量减少77t，以管托每吨价格1万/t计算，热网工程费用可节省77万元。除此之外，把瓦块承压范围设计成90°，既节省了价格较贵的瓦块用量，又增加了管托的保温空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种内滑动型式长输低能耗热网，包括工作管道(8)和若干所述滑动型隔热管托，所述工作管道(8)通过滑动型隔热管托固定，所述工作管道(8)的外侧还设置有保温层(24)和设置于所述保温层(24)外侧的保护层(25)；其特征在于：所述滑动型隔热管托为内滑动型式隔热管托(2)、内滑动防震型隔热管托(3)和内滑动固定型隔热管托(4)中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述内滑动型式隔热管托(2)包括弧形不锈钢薄板A(15)、弧形钢板B(16)、弧形隔热部A、支架部、隔热层(30)和保温层(24)；所述弧形隔热部A对应的圆心角的范围为90°～180°；所述弧形不锈钢薄板A(15)位于所述工作管道(8)的下方；所述弧形钢板B(16)滑动设置在所述弧形不锈钢薄板A(15)的外侧，所述弧形隔热部A固定设置在所述弧形钢板B(16)的外侧，所述支架部固定设置在所述弧形隔热部A的底部并与地面相连。
3.根据权利要求2所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述弧形隔热部A包括沿径向由内向外依次紧贴固连的弧形隔热瓦块(22)、弧形钢板B(16)和弧形钢板C(17)；所述弧形隔热瓦块(22)对应的圆心角的范围为90°～180°。
4.根据权利要求2所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述支架部包括底板(19)、支撑立板(18)和限位角铁(23)；所述支撑立板垂直设置在所述底板(19)上，其顶部与所述隔热部A固连，所述限位角铁(23)固定设置在所述底板(19)的前后两侧并与其保持一定间隙。
5.根据权利要求1所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述内滑动型式隔热管托(2)包括弧形不锈钢薄板A(15)、弧形钢板B(16)、弧形隔热部B、支架部、保温层(24)和弧形管箍(27)；所述弧形隔热部B对应的圆心角为90°；
所述弧形不锈钢薄板A(15)的内壁首尾相连围成一圈紧贴设置在所述工作管道(8)的外壁，所述弧形不锈钢薄板A(15)位于所述工作管道(8)的下方；所述弧形钢板B(16)滑动设置在所述弧形不锈钢薄板A(15)的外侧，所述弧形隔热部B的端面与所述弧形管箍(27)的外耳部固连并套装在所述弧形钢板B(16)的外侧，所述支架部固定设置在所述弧形隔热部B的底部并与地面相连。
6.根据权利要求5所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述隔热部B包括弧形隔热瓦块(22)和弧形护板(26)；所述弧形护板(26)紧贴所述弧形隔热瓦块(22)的外侧设置，其两端向内折弯与所述弧形隔热瓦块(22)的端面紧贴并与所述弧形管箍(27)固连；所述弧形隔热瓦块(22)对应的圆心角为180°。
7.根据权利要求5所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述支架部包括底板(19)、支撑立板(18)和防震挡铁(29)；所述支撑立板垂直设置在所述底板(19)上，其顶部与所述隔热部B固连，所述防震挡铁(29)固定设置在所述底板(19)的前后两侧并与其保持一定间隙。
8.根据权利要求1所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述工作管道(8)中还连接有旋转式补偿器(7)，所述旋转式补偿器(7)一侧水平设置的工作管道(8)的外侧的保护层(25)以套装搭接方式设置。
9.根据权利要求8所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：距离所述旋转式补偿器(7)近的所述保护层(25)套装在距离所述旋转式补偿器(7)远的保护层(25)的外侧，搭接长度为1000mm，坡度0.003，搭接缝隙为0.5～1.0mm。
10.根据权利要求1所述的一种内滑动型式低能耗长输热网，其特征在于：所述保温层(24)由内向外依次为第一保温层(24-1)、第一外铝箔玻纤反辐射层(24-1a)、第二保温层(24-2)、第二外铝箔玻纤反辐射层(24-2a)、第三保温层(24-3)，第三外铝箔玻纤反辐射层(24-3a)和第四保温层(24-4)；所述第一保温层(24-1)、第二保温层(24-2)、第三保温层(24-3)和第四保温层(24-4)均为硅酸铝耐火纤维毯与高温玻璃棉毡形成的复合保温层；所述保护层(25)的顶部还设置披肩结构，所述披肩结构对于的圆心角为120°。
Priority Applications (1)
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| CN201811193110.9A CN109058663A (zh) | 2018-10-13 | 2018-10-13 | 一种内滑动型式低能耗长输热网 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115095844A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 南京苏夏设计集团股份有限公司 | 一种基于核电领域的长输热网系统 |
| CN116398749A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-07 | 江苏龙英管道新材料有限公司 | 一种预制架空保温管组件及其安装方法 |
-
2018
- 2018-10-13 CN CN201811193110.9A patent/CN109058663A/zh active Pending
Cited By (3)
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