CN113266711A - 预制软质保温管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制软质保温管，包括工作钢管，所述工作钢管的外圆面由内至外依次设置有内支承管、软质保温套管和外护套管；内支承管和软质保温套管之间填充有至少一层复合保温层，工作钢管上沿周向均匀设置若干内滑动管托，软质保温套管与外护套管之间沿周向均匀设置若干木支架，软质保温套管和外护套管之间填充有聚氨酯发泡体。本发明改变了市场上现有的蒸汽管结构形式，采用软硬质保温材料结合的方式，即解决了软质保温材料抗压能力差、易受外力作用变形、长时间使用后沉降的问题，又解决了硬质保温材料难以紧密贴合、摩擦力较大等问题，同时使用预制的生产方式，避免了现场施工设备少、地形复杂、工作环境恶劣等情况。
Description
技术领域
本发明属于蒸汽热力管道工程技术领域，具体涉及一种预制软质保温管。
背景技术
在工业生产、生活采暖等领域中，需要从供热系统中汲取并使用大量热能。热力发电厂作为供热系统的“心脏”，源源不断地提供热能，而热力管道则发挥着“血管”的作用，是输送热水、蒸汽等热能承载介质的重要基础设施。目前，对于输送蒸汽温度较高的管 道，即使有良好的保温措施，其散热损失仍占总输入热量的7％～9％，甚至更高。在我 国的电力发展规划中，推进集中供热，逐步替代燃煤小锅炉，减少燃煤污染成为重要的 发展方向，而集中供热规模的不断扩大必然使得供热管网的输送距离不断加长。由于高 温热能的品位高于低温热能，热力管道的保温性能将直接影响热网系统的能源利用效率 与环境经济效益，因此需要进一步强化热力管道运输水平，提升热力管道的整体保温性 能，最大程度的降低管道散热损耗。
发明内容
本发明提供了一种预制软质保温管，为了解决市场上现有蒸汽管结构出现的问题，从而降低管道散热损耗，提高蒸汽输送效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种预制软质保温管，包括工作钢管1，所述工作钢管1的外圆面由内至外依次设置有内支承管2、软质保温套管5和外护套管8；所述内支承管2和软质保温套管5之间填充有至少一层复合保温层3，所述工作钢管1上沿周向均匀设置若干内滑动管托4，所述软质保温套管5与外护套管8之间沿周向均匀设置若干木支架6，所述软质保温套管5和外护套管8之间填充有聚氨酯发泡体7。
进一步地，所述复合保温层3包括由内至外依次设置的第一铝箔反射层301、第一层保温层302、第二铝箔反射层303、第二层保温层304、第三铝箔反射层305、第三层保温层306、第三铝箔反射层305；所述第一层保温层302、第二层保温层304和第三层保温层306为纳米气凝胶、耐高温玻璃棉、硅酸铝针刺毯、硅酸镁纤维毯、陶瓷纤维中的一种或多种；所述第一铝箔反射层301、第二铝箔反射层303和第三铝箔反射层305的耐热性依次降低。
进一步地，所述复合保温层3靠近补偿器10或弯头11位置设置有防脱空结构9，所述防脱空结构9包括第一滑动件901、第二滑动件902和保温垫层903，所述第一滑动件901和第二滑动件902的外端面分别贴附于位于防脱空结构9两端。
进一步地，所述第一滑动件901包括若干层自内至外依次交替叠加的第一保温垫层9011和第一保温层9012，所述第二滑动件902包括若干层自内至外依次交替叠加的第二保温层9022和第二保温垫层9021，位于最内侧的第一保温垫层9021包覆于包裹在工作钢管1外壁上的内支承管2的外壁上，位于最内侧的第二保温层9022包覆于包裹在工作钢管1的保温垫层903的外壁上，所述内支承管2的伸入端与保温垫层903的端面相接触，第一保温垫层9011与第二保温层9022相匹配为一层，第一保温层9012和第二保温垫层9021相匹配为一层，所述第一滑动件901和第二滑动件902相互插入匹配。
进一步地，所述位于第一保温垫层9011和第一保温层9012、第二保温垫层9021和第二保温层9022重叠的最外圈捆绑有至少2根扎带904，且相邻的2根扎带904的间距不超过100mm；所述第一滑动件901、第二滑动件902和保温垫层903的材质为纳米气凝胶材料。
进一步地，所述内滑动管托4包括外支撑管401、弧形板402、固定板403、支撑组件404、滚轮组件405和内支撑管406；所述外支撑管401和内支撑管406之间设有复合保温层3。
进一步地，对于架空管道，所述每组内滑动管托4外还设有外管托12；所述外管托12包括上包箍1201、紧固螺栓1202、下包箍1203、支撑部件1204、预埋钢板1205、预埋钢管1206和混凝土支墩1207；所述支撑部件1204焊接于其下面的墩顶预埋钢板1205上；所述预埋钢管1206的上端伸出于地表。
进一步地，对于架空管道固定时，采用固定管托13，所述固定管托13包括自内至外套装于工作钢管1外的硅酸铝保温层1301、隔热瓦块1302和管托卡箍1303以及安装于工作钢管1外底部且位于管托卡箍1303两端外侧的下挡块1304和设置于管托卡箍1303外底部的支撑部件1204。
进一步地，对于直埋管道固定时，采用隔热固定节14，所述隔热固定节14包括工作管环板肋板1401、工作管环板1402、隔热挡块1403和外套管环板1404，所述外护套管8的内壁圆周上设置有一圈外套管环板1404，所述外套管环板1404的两端分别通过隔热挡块1403连接有工作管环板1404，工作管环板1404的外侧分别固定于一组工作管环板肋板1401上，工作管环板肋板1401均固定于工作钢管1外壁的圆周上。
进一步地，所述外护套管8与所述工作钢管1之间形成环形腔体内，除了工作管环板肋板1401、工作管环板1402、隔热挡块1403和外套管环板1404的安装空间外，均填充有复合保温层3。
进一步地，对于直埋管道的两端还设置隔热端封15，所述隔热端封15包括一端为内套管限位环I1501，另一端为内套管限位环II1512的内套管1502和套设于内套管1502外的外套管1503，所述内套管1502上套设有内层法兰压盘1504和紧固衬板1505，所述外套管1503上套设有外套紧固法兰1506和外层法兰压盘1507，所述内套管1502和外套管1503之间设置有隔热瓦块1302，所述隔热瓦块1302一端的内壁与内套管1502的外壁之间设置有内层导向环1508和密封组料1509，所述隔热瓦块1302的外壁与外套管1503的内壁之间设置有外层导向环1510和密封组料1509。
进一步地，所述内套管1502的外壁上还设置有若干个内加强肋板1511，且内加强肋板1511焊接于内层法兰压盘1504上；所述内套管限位环II1512位于近工作钢管1端面一侧，内套管限位环I1501位于远工作钢管1端面一侧。
进一步地，用于架空管道时，工作钢管1为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管，外护套管8为金属薄壁卷管；用于直埋管道时，外护套管8和工作钢管1均为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管。
进一步地，所述用于架空管道时工作钢管1为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管，外护套管8为金属薄壁卷管；用于直埋管道时外护套管8和工作钢管1均为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管。
本发明带来的有益效果是：
第一，解决了软质保温材料抗压能力差、易受外力作用变形、长时间使用后沉降的问题，又解决了硬质保温材料难以紧密贴合、摩擦力较大等问题，同时使用预制的生产方式，避免了现场施工设备少、地形复杂、工作环境恶劣等情况；
第二，预制软质保温管减少了总保温厚度和保温重量，减小了保温直径，增加了两隔热固定节间的距离；
第三，对于预制直埋软质保温管，采用的新型固定节解决了现有固定节的热桥问题，为热网工程全程热损保护得到最佳运行效果，同时采用的隔热端封使蒸汽管道的保温层受到隔离密封保护，管道在运输、存放、安装过程中受到水浸不会导致保温层潮湿，为高水位环境下施工创造便利条件。
附图说明
图1是本发明中的结构示意图；
图2是本发明中的使用状态示意图；
图3是本发明中复合保温层的结构示意图；
图4是本发明中防脱空结构的结构示意图；
图5是本发明中防脱空结构的工作状态示意图；
图6是本发明中内滑动管托的结构示意图；
图7是本发明中外管托的结构示意图；
图8是本发明中固定管托的结构示意图；
图9是本发明中隔热固定节的结构示意图；
图10是本发明中隔热端封的结构示意图；
图11是本发明中支撑组件的结构示意图；
图12是本发明中滚轮组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种预制软质保温管，包括工作钢管1，所述工作钢管1的外圆面由内至外依次设置有内支承管2、软质保温套管5和外护套管8；所述内支承管2和软质保温套管5之间填充有至少一层复合保温层3，所述工作钢管1上沿周向均匀设置若干内滑动管托4，所述软质保温套管5与外护套管8之间沿周向均匀设置若干木支架6，所述软质保温套管5和外护套管8之间填充有聚氨酯发泡体7。
如图2所示，展示了工作钢管1中外管托12、固定管托13、补偿器10和弯头11可能出现的位置，在复合保温层3靠近补偿器10或弯头11位置设置有防脱空结构9；对于架空管道，每组内滑动管托4外还设有外管托12；对于架空管道固定时，采用固定管托13。
如图3所示，所述复合保温层3包括由内至外依次设置的第一铝箔反射层301、第一层保温层302、第二铝箔反射层303、第二层保温层304、第三铝箔反射层305、第三层保温层306、第三铝箔反射层305；所述第一层保温层302、第二层保温层304和第三层保温层306为纳米气凝胶、耐高温玻璃棉、硅酸铝针刺毯、硅酸镁纤维毯、陶瓷纤维中的一种或多种；所述第一铝箔反射层301、第二铝箔反射层303和第三铝箔反射层305的耐热性依次降低。
如图4和5所示，所述复合保温层3靠近补偿器10或弯头11位置设置有防脱空结构9，所述防脱空结构9包括第一滑动件901、第二滑动件902和保温垫层903，所述第一滑动件901和第二滑动件902的外端面分别贴附于位于防脱空结构9两端。
所述第一滑动件901包括若干层自内至外依次交替叠加的第一保温垫层9011和第一保温层9012，所述第二滑动件902包括若干层自内至外依次交替叠加的第二保温层9022和第二保温垫层9021，位于最内侧的第一保温垫层9021包覆于包裹在工作钢管1外壁上的内支承管2的外壁上，位于最内侧的第二保温层9022包覆于包裹在工作钢管1的保温垫层903的外壁上，所述内支承管2的伸入端与保温垫层903的端面相接触，第一保温垫层9011与第二保温层9022相匹配为一层，第一保温层9012和第二保温垫层9021相匹配为一层，所述第一滑动件901和第二滑动件902相互插入匹配。
所述位于第一保温垫层9011和第一保温层9012、第二保温垫层9021和第二保温层9022重叠的最外圈捆绑有至少2根扎带904，且相邻的2根扎带904的间距不超过100mm；所述第一滑动件901、第二滑动件902和保温垫层903的材质为纳米气凝胶材料。
如图6、11和12所示，所述内滑动管托4包括外支撑管401、弧形板402、固定板403、支撑组件404、滚轮组件405和内支撑管406；所述内滑动管托4的下端设置有弧形板402，弧形板402上设置有若干个垂直于轴向的固定板403，所述支撑组件404的一端固定于工作钢管1的外壁上，所述支撑组件404的另一端固定于弧形板402的内侧，所述滚轮组件405与工作钢管1的外壁相接触的一侧设置有滚轮，所述滚轮组件405的另一侧固定于弧形板402的内侧；所述外支撑管401和内支撑管406之间设有复合保温层3。优选地，所述支撑组件404为两组，分别位于滚轮组件405的两侧。
作为一个优选方案，如图11所示，所述支撑组件404包括两块对称设置的固定板II1041、两块对称设置的固定板III1042和卡板1043，所述卡板1043为方形板，且卡板1043的四个边分别镶嵌于两块对称设置的固定板II1041上的凹槽内和两块对称设置的固定板III1042上的凹槽内，所述固定板III1042的顶部焊接于内工作钢管1外壁上，所述固定板II1041的底面焊接在弧形板402上。
作为一个优选方案，如图12所示，所述滚轮组件405包括滚轮1051、支承座1052和滚轮轴1053；所述支承座1052焊接于内支撑管106上，所述滚轮轴1053设置于支承座1052上，所述滚轮1051设置于滚轮轴1053上，并与工作钢管1的外圆底部滚动接触；所述滚轮轴1053的中心轴线垂直于工作钢管1的中心轴线。
如图7所示，对于架空管道，所述每组内滑动管托4的最外层，即设置有内滑动管托4处的外护套管8外还设有外管托12；所述外管托12包括上包箍1201、紧固螺栓1202、下包箍1203、支撑部件1204、预埋钢板1205、预埋钢管1206和混凝土支墩1207；所述支撑部件1204焊接于其下面的墩顶预埋钢板1205上；所述预埋钢管1206的上端伸出于地表。该结构属于现有技术，在已公开的专利中有所描述。
如图8所示，对于架空管道固定时，采用固定管托13，所述固定管托13包括自内至外套装于工作钢管1外的硅酸铝保温层1301、隔热瓦块1302和管托卡箍1303以及安装于工作钢管1外底部且位于管托卡箍1303两端外侧的下挡块1304和设置于管托卡箍1303外底部的支撑部件1204。
如图9所示，对于直埋管道固定时，采用隔热固定节14，所述隔热固定节14包括工作管环板肋板1401、工作管环板1402、隔热挡块1403和外套管环板1404，所述外护套管8的内壁圆周上设置有一圈外套管环板1404，所述外套管环板1404的两端分别通过隔热挡块1403连接有工作管环板1404，工作管环板1404的外侧分别固定于一组工作管环板肋板1401上，工作管环板肋板1401均固定于工作钢管1外壁的圆周上。
所述外护套管8与所述工作钢管1之间形成环形腔体内，除了工作管环板肋板1401、工作管环板1402、隔热挡块1403和外套管环板1404的安装空间外，均填充有复合保温层3。
如图10所示，对于直埋管道的两端还设置隔热端封15，所述隔热端封15包括一端为内套管限位环I1501，另一端为内套管限位环II1512的内套管1502和套设于内套管1502外的外套管1503，所述内套管1502上套设有内层法兰压盘1504和紧固衬板1505，所述外套管1503上套设有外套紧固法兰1506和外层法兰压盘1507，所述内套管1502和外套管1503之间设置有隔热瓦块1302，所述隔热瓦块1302一端的内壁与内套管1502的外壁之间设置有内层导向环1508和密封组料1509，所述隔热瓦块1302的外壁与外套管1503的内壁之间设置有外层导向环1510和密封组料1509。
进一步地，所述内套管1502的外壁上还设置有若干个内加强肋板1511，且内加强肋板1511焊接于内层法兰压盘1504上；所述内套管限位环II1512位于近工作钢管1端面一侧，内套管限位环I1501位于远工作钢管1端面一侧。
进一步地，用于架空管道时，工作钢管1为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管，外护套管8为金属薄壁卷管；用于直埋管道时，外护套管8和工作钢管1均为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管。
进一步地，所述用于架空管道时工作钢管1为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管，外护套管8为金属薄壁卷管；用于直埋管道时外护套管8和工作钢管1均为无缝流体钢管或埋弧焊螺旋钢管。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种预制软质保温管，包括工作钢管（1），其特征在于：所述工作钢管（1）的外圆面由内至外依次设置有内支承管（2）、软质保温套管（5）和外护套管（8）；所述内支承管（2）和软质保温套管（5）之间填充有至少一层复合保温层（3），所述工作钢管（1）上沿周向均匀设置若干内滑动管托（4），所述软质保温套管（5）与外护套管（8）之间沿周向均匀设置若干木支架（6），所述软质保温套管（5）和外护套管（8）之间填充有聚氨酯发泡体（7）。
2.根据权利要求1所述的预制软质保温管，其特征在于：所述复合保温层（3）包括由内至外依次设置的第一铝箔反射层（301）、第一层保温层（302）、第二铝箔反射层（303）、第二层保温层（304）、第三铝箔反射层（305）、第三层保温层（306）、第三铝箔反射层（305）；所述第一层保温层（302）、第二层保温层（304）和第三层保温层（306）为纳米气凝胶、耐高温玻璃棉、硅酸铝针刺毯、硅酸镁纤维毯、陶瓷纤维中的一种或多种；所述第一铝箔反射层（301）、第二铝箔反射层（303）和第三铝箔反射层（305）的耐热性依次降低。
3.根据权利要求1所述的预制软质保温管，其特征在于：所述复合保温层（3）靠近补偿器（10）或弯头（11）位置设置有防脱空结构（9），所述防脱空结构（9）包括第一滑动件（901）、第二滑动件（902）和保温垫层（903），所述第一滑动件（901）和第二滑动件（902）的外端面分别贴附于位于防脱空结构（9）两端。
4.根据权利要求3所述的预制软质保温管，其特征在于：所述第一滑动件（901）包括若干层自内至外依次交替叠加的第一保温垫层（9011）和第一保温层（9012），所述第二滑动件（902）包括若干层自内至外依次交替叠加的第二保温层（9022）和第二保温垫层（9021），位于最内侧的第一保温垫层（9021）包覆于包裹在工作钢管（1）外壁上的内支承管（2）的外壁上，位于最内侧的第二保温层（9022）包覆于包裹在工作钢管（1）的保温垫层（903）的外壁上，所述内支承管（2）的伸入端与保温垫层（903）的端面相接触，第一保温垫层（9011）与第二保温层（9022）相匹配为一层，第一保温层（9012）和第二保温垫层（9021）相匹配为一层，所述第一滑动件（901）和第二滑动件（902）相互插入匹配。
5.根据权利要求3所述的预制软质保温管，其特征在于：所述位于第一保温垫层（9011）和第一保温层（9012）、第二保温垫层（9021）和第二保温层（9022）重叠的最外圈捆绑有至少2根扎带（904），且相邻的2根扎带（904）的间距不超过100mm；所述第一滑动件（901）、第二滑动件（902）和保温垫层（903）的材质为纳米气凝胶材料。
6.根据权利要求1所述的预制软质保温管，其特征在于：所述内滑动管托（4）包括外支撑管（401）、弧形板（402）、固定板（403）、支撑组件（404）、滚轮组件（405）和内支撑管（406）；所述外支撑管（401）和内支撑管（406）之间设有复合保温层（3）。
7.根据权利要求1或6所述的预制软质保温管，其特征在于：对于架空管道，所述每组内滑动管托（4）外还设有外管托（12）；所述外管托（12）包括上包箍（1201）、紧固螺栓（1202）、下包箍（1203）、支撑部件（1204）、预埋钢板（1205）、预埋钢管（1206）和混凝土支墩（1207）；所述支撑部件（1204）焊接于其下面的墩顶预埋钢板（1205）上；所述预埋钢管（1206）的上端伸出于地表。
8.根据权利要求7所述的预制软质保温管，其特征在于：对于架空管道固定时，采用固定管托（13），所述固定管托（13）包括自内至外套装于工作钢管（1）外的硅酸铝保温层（1301）、隔热瓦块（1302）和管托卡箍（1303）以及安装于工作钢管（1）外底部且位于管托卡箍（1303）两端外侧的下挡块（1304）和设置于管托卡箍（1303）外底部的支撑部件（1204）。
9.根据权利要求1或6所述的预制软质保温管，其特征在于：对于直埋管道固定时，采用隔热固定节（14），所述隔热固定节（14）包括工作管环板肋板（1401）、工作管环板（1402）、隔热挡块（1403）和外套管环板（1404），所述外护套管（8）的内壁圆周上设置有一圈外套管环板（1404），所述外套管环板（1404）的两端分别通过隔热挡块（1403）连接有工作管环板（1404），工作管环板（1404）的外侧分别固定于一组工作管环板肋板（1401）上，工作管环板肋板（1401）均固定于工作钢管（1）外壁的圆周上。
10.根据权利要求9所述的预制软质保温管，其特征在于：所述外护套管（8）与所述工作钢管（1）之间形成环形腔体内，除了工作管环板肋板（1401）、工作管环板（1402）、隔热挡块（1403）和外套管环板（1404）的安装空间外，均填充有复合保温层（3）。
11.根据权利要求1或6所述的预制软质保温管，其特征在于：对于直埋管道的两端还设置隔热端封（15），所述隔热端封（15）包括一端为内套管限位环I（1501），另一端为内套管限位环II（1512）的内套管（1502）和套设于内套管（1502）外的外套管（1503），所述内套管（1502）上套设有内层法兰压盘（1504）和紧固衬板（1505），所述外套管（1503）上套设有外套紧固法兰（1506）和外层法兰压盘（1507），所述内套管（1502）和外套管（1503）之间设置有隔热瓦块（1302），所述隔热瓦块（1302）一端的内壁与内套管（1502）的外壁之间设置有内层导向环（1508）和密封组料（1509），所述隔热瓦块（1302）的外壁与外套管（1503）的内壁之间设置有外层导向环（1510）和密封组料（1509）。
12.根据权利要求11所述的预制软质保温管，其特征在于：所述内套管（1502）的外壁上还设置有若干个内加强肋板（1511），且内加强肋板（1511）焊接于内层法兰压盘（1504）上；所述内套管限位环II（1512）位于近工作钢管（1）端面一侧，内套管限位环I（1501）位于远工作钢管（1）端面一侧。
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