CN111379919A - 模块式伴温单元 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种模块式伴温单元，贴敷设置于被伴温件的外侧，其包括：至少一个伴温管，贴敷设置于所述被伴温件的外侧；以及多个固定组件，所述多个固定组件彼此首尾联接以形成封闭壳体，所述封闭壳体贴敷并固定设置于所述伴温管以及被伴温件的外侧，并且所述伴温管固定于所述被伴温件与所述封闭壳体之间，其中所述多个固定组件由导温材料制成。本文的模块式伴温单元采用的伴温管与环绕在被伴温件之外的多个由导温材料制成的固定组件的阵列，二者接触面积大，传热效果好，可有效阻止被伴温件热量损失。

Description

模块式伴温单元

技术领域

本文涉及伴温工程领域，具体来说，是涉及一种模块式伴温单元。

背景技术

对于伴温工程中对伴温要求较苛刻的工况，目前国内外伴温管线主要采用夹套管伴温的方式。夹套管伴温中，安装以及维护均较为繁琐，而且成本较高。如何提高伴热效率、保障伴温效果，以及如何降低安装、维护的难度和成本是亟待解决的工程问题。

发明内容

本文的目的在于提供一种模块式伴温单元，解决伴温工程中管线伴温效率低、安装以及维护难度大、成本高的工程问题。

为了实现上述目的，本文提供了一种模块式伴温单元，贴敷设置于被伴温件的外侧，其特征在于，包括：至少一个伴温管，所述至少一个伴温管贴敷设置于所述被伴温件的外侧；以及多个固定组件，所述多个固定组件彼此首尾联接以形成封闭壳体，所述封闭壳体贴敷并固定设置于所述伴温管以及被伴温件的外侧，并且所述伴温管固定于所述被伴温件与所述封闭壳体之间，其中所述多个固定组件由导温材料制成。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述至少一个伴温管是多个伴温管，所述多个伴温管围绕所述被伴温件而贴敷设置于所述被伴温件的外侧。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述多个伴温管以等间隔围绕所述被伴温件。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，进一步包括隔温组件，所述隔温组件设置在所述多个固定组件和所述被伴温件之间，并且所述隔温件组设置在所述被伴温件外侧的未设置有所述至少一个伴温管的位置处。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述多个固定组件与所述伴温管的外廓形吻合。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述多个固定组件的每个上具有紧固组件，所述紧固组件经构造使得所述多个固定组件彼此首尾紧密联接。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述被伴温件与所述伴温管之间、所述多个固定组件与所述伴温管之间、以及所述被伴温件与所述多个固定组件之间分别填充有软性导温材料。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述多个固定组件的导热系数大于68W/(m·K)。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述隔温组件的导热系数小于0.2W/(m·K)。

上述的模块式伴温单元的一实施方式中，所述软性导温材料的导热系数大于8W/(m·K)；和/或所述软性导温材料为石墨复合类、硅胶或凝胶类导温材料。

本文的有益功效在于，本文的模块式伴温单元采用导温的固定组件和隔温材料相结合，优化了导温和隔温的分配，同时由导温的固定组件在被伴温件外层形成了高温区，可有效阻止被伴温件热量损失。导温的固定组件约束伴温管，且导温的固定组件、隔温组件均采用多个模块组合的方式，便于装卸以及维护，大大降低了装卸维护的难度与成本。

以下结合附图和具体实施例对本文进行详细描述，但不作为对本文的限定。

附图说明

图1为本文的模块式伴温单元的一实施例的截面示意图。

其中，附图标记：

10：模块式伴温单元

100a、100b、100c、100d：伴温管

110：伴温管管壁

20：被伴温件

200a、200b、200c、200d：固定组件

210：封闭壳体

220：隔温组件

230：紧固组件

500：软性导温材料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本文技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本文的目的、方案及功效，但并非作为本文所附权利要求保护范围的限制。

说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“联接”一词在此包含任何直接及间接的联接手段。

需要说明的是，在本文的描述中，如出现术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。为便于清楚说明，本文述及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等次序用语是用于将元件、区域、部分与另一个相同或相似的元件、区域、部分区分开来，而非用以限定特定的元件、区域、部分。

如图1所示，本文的模块式伴温单元10贴敷于被伴温件20的外侧而设置，用于为被伴温件20进行伴温。图1中的被伴温件20示出为管件，但不以此为限，例如被伴温件20也可以为非管件的其它形状的装置。下文将以被伴温件20为具有弧形面的圆管件为例进行说明。

详细来说，模块式伴温单元10包括至少一个伴温管100，例如，图1的模块式伴温单元10包括有四个伴温管100a、100b、100c、100d。在其他一些实施方式中，可根据需要进行测算而设置其它数量的伴温管。例如，在其他实施方式中，模块式伴温单元10可以进包括有一个伴温管。伴温管100围绕被伴温件20而设置，并贴敷设置于被伴温件20的外侧。在一些实施方式中，多余一个的伴温管可以等间隔围绕被伴温件20的外侧，例如在图1所示的模块式伴温单元10中，伴温管100a、100b、100c、100d分别以90度的间隔围绕被伴温件20的外侧设置。被伴温件20具有第一轴向方向，伴温管100具有第二轴向方向，所述第一轴向方向与所述第二轴向方向平行。

模块式伴温单元10还包括多个固定组件200，例如图1中所示的四个固定组件200a、200b、200c和200d，当固定组件200的数量不以此为限，可根据需要进行测算而设置其它数量的固定组件。这些固定组件200是分段式的固定组件，固定组件200彼此首尾相连，使得在这些固定组件200相互联接之后形成将伴温管100和被伴温件20包围于其中的封闭壳体210。伴温管100固定于被伴温件20与封闭壳体210之间，也就是说，由固定组件200形成的封闭壳体210用于约束伴温管100，以使伴温管100与被伴温件20相贴敷。这些固定组件200由具有优异的导热性能的材料制成，例如固定组件200的导热系数为68W/(m·K)或更高，并且越高越好。通过使用具有优异的导热性能的材料来形成固定组件200，使得伴温管100之间的热量可以经由固定组件200而均一化，并通过固定组件200而在被伴温件20外侧形成围绕被伴温件20的并由封闭壳体210所界定的封闭高温区，此举减少被伴温件20的散热量，同时提升被伴温件20的维持温度。多个固定组件200方式首尾联接而设置于被伴温件20的外侧。本文的固定组件200采用多个模块组合的方式，不仅模块组合灵活，装卸、维护更是简捷、经济。

本文的一实施例中，模块式伴温单元10的由固定组件200形成的封闭壳体210可被调整形状以使得封闭壳体210的轮廓与伴温管100与被伴温件20的外廓形状吻合。例如，固定组件200的内壁与伴温管100的面向固定组件200的外壁110的弧度相一致。例如，伴温管100为圆管，两侧管壁分别紧密贴敷被伴温件20与固定组件200。此举使得固定组件200可被紧密贴敷于被伴温件20以及伴温管100的外侧而稳定地将伴温管100约束在被伴温件20和固定组件200之间。需说明的是，伴温管100的截面也可以是其他形状，如半圆或矩形，本文没有限定。

本文的一实施例中，模块式伴温单元10还可进一步包括隔温组件220，隔温组件220设置在固定组件200与被伴温件20之间，并且设置在被伴温件20外侧的未设置伴温管100的位置处。例如，在图1所示的模块式伴温单元10中，隔温组件220设置在相邻的伴温管100之间(例如，伴温管100a和100b之间，伴温管100b和100c之间、伴温管100c和100d之间、以及伴温管100d和100a之间)。例如，本图1所示的模块式伴温单元10具有四个伴温管100和四个固定组件200的情况下，模块式伴温单元10还可具有四个隔温组件220。隔温组件220被由固定组件200形成的封闭壳体约束在被伴温件20和固定组件200之间。由此，隔温组件220和伴温管100形成了围绕被伴温件20外侧的环形阵列。在其他实施方式中，对于具有多个伴温管的模块式伴温单元，在相邻的伴温管之间也可设置多于一个的隔温组件，或者在仅具有一个伴温管的模块式伴温单元中，可以在未设置有伴温管的被伴温件外侧的其它位置处设置多于一个的隔温组件，只需使得隔温组件和伴温管能够形成围绕被伴温件外侧的环形阵列即可。上述的隔温组件220和伴温管100的阵列还可为圆环形阵列、多边环形阵列、不规则环形阵列等等，视被伴温件20的形状而定。本实施例中以较为常见的适于圆管件的环形阵列为例。通过设置隔温组件220，减少了被伴温件20的散热量。

在具有隔温组件220的情况下，由固定组件200形成的封闭壳体210还可被进一步调整形状以使得封闭壳体210的轮廓与伴温管100和隔温组件220的外廓形状吻合。

本文的一实施例中，每个固定组件200上还形成有紧固组件230，紧固组件230经构造使得固定组件200彼此首尾紧密联接以形成封闭壳体210。例如，在一些实施方式中，紧固组件230为穿过固定组件200形成的螺钉，使得螺钉的朝向被伴温件20的一端抵靠在被伴温件20的外侧表面上，或者，当模块式伴温单元10具有隔温组件220的情况下，螺钉的朝向被伴温件20的一端抵靠在相应隔温组件220的外面上。因此，当旋紧螺丝时，螺丝向固定组件200施加朝向被伴温件20的中心的轴向压力，因此相邻固定组件200彼此接触联接的部位由于受到该轴向压力而进一步紧密地贴合在一起，从而形成更加稳固的封闭壳体。另外，在具有隔温组件220的情况下，通过使螺钉一端抵靠在相应隔温组件220的外面上，也可进一步将隔温组件220稳定地约束在被伴温件20和固定组件200之间。隔温组件220具有良好的隔热性能，即，隔温组件220的导热系数小于0.2W/(m·K)。

如上文所述，由固定组件200形成的封闭壳体210被调整形状以使得封闭壳体210的轮廓与被伴温件20、伴温管100和隔温组件220的外廓形状吻合。在本文的一些实施方式中，伴温管100也可经调整形状使得伴温管100的外壁110与被伴温件20的外侧轮廓向温和。然而，由于制造工艺精度的限制，可能无法使得上述构件能够紧密地贴合在一起。因此，本文的一实施例中，被伴温件20与伴温管100的伴温管管壁110之间填充有软性导温材料500，使被伴温件20与伴温管100的伴温管管壁110之间贴敷更为紧密，伴温效果更好。固定组件200与伴温管100之间、固定组件200与隔温组件220之间亦填充有软性导温材料500，尽可能提升固定组件200导热能力。伴温效率大幅提高，节能潜力巨大。软性导温材料500例如为石墨复合类、硅胶或凝胶类导温材料，这些导温材料具有良好的导热性能，即，导热系数高于8W/(m·K)或更高，且越高越好。

综上，本文的技术方案具有以下优点：

1)本文使用导温的固定组件约束伴温管，贴敷于被伴温件外侧，外形尽可能增大了伴温管与固定组件之间的传热面积，并使用软性导温材料填充，软性导温材料具有良好的导温性能，传热效果好，且使用的隔温组件填充，隔温组件具有良好的隔温性能，隔热效果好。以上合理的导温、隔温材料配置，达到引导热传导方向的目的。

2)固定组件具有良好的导热性能，使得伴温管内放出的热量可以通过固定组件扩散，形成环绕在被伴温件外侧的高温区，阻止被伴温件向外界散热，从而使得被伴温件所有空间点的温度达到某一个温度以上，形成优异的伴温效果。

3)固定组件、隔温组件均采用多个模块组合的方式，其中固定组件约束伴温管及隔温组件，贴敷于被伴温件线的外侧，多个模块组合便于装卸、维护，大大降低维护难度与成本。

以上三点优势使得本文的模块式伴温单元在伴温工程领域优势显著。

当然，本文还可有其它多种实施例，在不背离本文精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本文作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本文所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块式伴温单元，贴敷设置于被伴温件的外侧，其特征在于，包括：

至少一个伴温管，所述至少一个伴温管贴敷设置于所述被伴温件的外侧；以及

多个固定组件，所述多个固定组件彼此首尾联接以形成封闭壳体，所述封闭壳体贴敷并固定设置于所述伴温管以及被伴温件的外侧，并且所述伴温管固定于所述被伴温件与所述封闭壳体之间，其中所述多个固定组件由导温材料制成。

2.根据权利要求1所述的模块式伴温单元，其中所述至少一个伴温管是多个伴温管，所述多个伴温管围绕所述被伴温件而贴敷设置于所述被伴温件的外侧。

3.根据权利要求2所述的模块式伴温单元，其中所述多个伴温管以等间隔围绕所述被伴温件。

4.根据权利要求1所述的模块式伴温单元，进一步包括隔温组件，所述隔温组件设置在所述多个固定组件和所述被伴温件之间，并且所述隔温件组设置在所述被伴温件外侧的未设置有所述至少一个伴温管的位置处。

5.根据权利要求1所述的模块式伴温单元，其中所述多个固定组件与所述伴温管的外廓形吻合。

6.根据权利要求1所述的模块式伴温单元，其中所述多个固定组件的每个上具有紧固组件，所述紧固组件经构造使得所述多个固定组件彼此首尾紧密联接。

7.根据权利要求1所述的模块式伴温单元，其中所述被伴温件与所述伴温管之间、所述多个固定组件与所述伴温管之间、以及所述被伴温件与所述多个固定组件之间分别填充有软性导温材料。

8.根据权利要求1所述的模块式伴温单元，其中所述多个固定组件的导热系数大于68W/(m·K)。

9.根据权利要求4所述的模块式伴温单元，其中所述隔温组件的导热系数小于0.2W/(m·K)。

10.根据权利要求7所述的模块式伴温单元，其中所述软性导温材料的导热系数大于8W/(m·K)；和/或

所述软性导温材料为石墨复合类、硅胶或凝胶类导温材料。

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