CN113586809A - 一种保温型热力管道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保温型热力管道，属于保温输送管道领域。该装置包括外管体、内管体和保温层，所述保温层位于所述外管体和所述内管体之间，还包括：第一弹性层，位于所述外管体和所述内管体之间的保温层内，所述第一弹性层由记忆合金制成，所述第一弹性层预制成环装结构且呈波浪形延伸，所述第一弹性层受热后具有向周侧延展的趋势。本发明当管道内通入待输送的热质后，保温层温度升高，第一弹性层在受热后，产生恢复原始形状的趋势，从而对保温层施加外力，挤压保温层，防止保温层移动，发生沉降；由于第一弹性层呈波浪形延伸，保温层材料在移动时，会受到第一弹性层的阻力，进一步阻止保温层的沉降。

Description

一种保温型热力管道

技术领域

本发明涉及保温输送管道领域，特别涉及一种保温型热力管道。

背景技术

热力管道是将热能从热源运输到目标建筑热力入口的供热管道，热质在热力管道中输送过程中散热是导致热能输送效率低的主要问题。

现有的热力管道一般多采用在热力管道的外管体和内管体之间填充保温材料的方式，来实现保温，降低热量散失的速度。但是由于管件呈圆形结构，填充的保温材料最终呈环状结构，块状硬质保温材料与软质保温材料相比，结构更稳定，但导热系数更高，保温性能略差，价格也较高，因此，一般多采用软质保温材料。但对于软质保温结构而言，由于保温材料的结构疏松，在重力作用下，会出现沉降现象，结构位移导致偏心镂空，保温性能会明显下降，从而导致实际使用寿命要远低于设计使用寿命。

现有技术中针对上述问题出现一些通过外部施力的方式来抵抗保温层的变形，从而在一定程度上缓解保温层的沉降。如申请号为201910175583 .4的中国发明专利，其通过支撑弹簧与支撑板对软保温层的支撑作用，防止了软保温层在长时间使用过程中发生的下沉镂空现象，减少了对流及辐射换热，提高了保温性能。但是这种结构由于逆变形装置的存在，使得下半套管呈椭圆形结构，其与支撑板之间存在间隙，而支撑板是与保温层相仿的弧形结构，因此下半套管与保温层之间也会产生无法克服的间隙（参见该申请的说明书附图1），该部分间隙的存在会导致热量的散失，同时由于间隙的存在，在逆变形装置工作之前，沉降现象无法克服，导致保温效果依然较差。

发明内容

本发明提供一种保温型热力管道，可以解决现有技术中的热力管道存在保温层沉降、保温效果差的问题。

一种保温型热力管道，包括外管体、内管体和保温层，所述保温层位于所述外管体和所述内管体之间，还包括：

第一弹性层，位于所述外管体和所述内管体之间的保温层内，所述第一弹性层由记忆合金制成，所述第一弹性层预制成环装结构且呈波浪形延伸，所述第一弹性层受热后具有向周侧延展的趋势。

更优地，所述保温层为聚氨酯硬泡材料制成。

更优地，还包括第二弹性层，所述第二弹性层位于所述第一弹性层和所述内管体之间的保温层内，所述第二弹性层由记忆合金制成，所述第二弹性层预制成环装结构且呈波浪形延伸，所述第二弹性层受热后具有向周侧延展的趋势。

更优地，所述保温层为聚氨酯硬泡体制成。

更优地，所述第一弹性层与所述外管体之间为吸水保温层，所述吸水保温层由膨胀珍珠岩制成。

更优地，所述第一弹性层与所述外管体之间为吸水保温层，所述吸水保温层由膨胀珍珠岩制成。

更优地，还包括第一收纳球和第二收纳球，所述第一收纳球和所述第二收纳球均位于所述第一弹性层和所述第二弹性层之间且所述第一收纳球和所述第二收纳球在所述保温层的支撑下保持相对静止，所述第一收纳球内设置有第一反应剂，所述第二收纳球内设置有第二反应剂，所述第一反应剂与所述第二反应剂混合后形成发泡保温材料；所述第一弹性层和所述第二弹性层错位设置，所述第一弹性层朝向所述内管体的凸起部与所述第二弹性层背离所述内管体的凸起部的位置相对应；所述第一弹性层背离所述内管体的凹陷部设置有第一突刺，所述第二弹性层朝向所述内管体的凹陷部设置有第二突刺，所述第一弹性层和所述第二弹性层受热变形时，分别带动所述第一突刺和所述第二突刺刺穿所述第一收纳球和所述第二收纳球，以使所述第一反应剂和所述第二反应剂混合。

更优地，所述第二弹性层与所述内管体之间设置有第一收纳球和第二收纳球，所述第一收纳球和所述第二收纳球间隔设置在所述第二弹性层背离所述内管体方向所形成的凹陷部内，所述第二弹性层背离所述内管体方向的凹陷部设置有第三突刺，所述第二弹性层受热变形时，带动所述第三突刺刺穿位于所述第二弹性层与所述内管体之间的所述所述第一收纳球和所述第二收纳球，以使所述第一反应剂和所述第二反应剂混合。

更优地，所述第一反应剂为异氰酸酯，所述第二反应剂为反应助剂和聚醚多元醇。

本发明提供一种保温型热力管道，通过在保温层内部设置预制成环装且呈波浪形延伸的第一弹性层结构，第一弹性层由记忆合金制成，在管道铺设时，由于温度较低，第一弹性层不会发生形变；当管道内通入待输送的热质后，保温层温度升高，第一弹性层在受热后，产生恢复原始形状的趋势，从而对保温层施加外力，挤压保温层，防止保温层移动，发生沉降；由于第一弹性层呈波浪形延伸，保温层材料在移动时，会受到第一弹性层的阻力，进一步阻止保温层的沉降。

附图说明

图1为实施例一中的一种保温型热力管道的结构示意图；

图2为实施例二中的一种保温型热力管道的结构示意图；

图3为实施例三中的一种保温型热力管道的结构示意图；

图4为实施例四中的一种保温型热力管道的结构示意图；

图5为图4中A处局部放大图。

附图标记说明：

10 外管体；11 内管体；12 吸水保温层；20 第一弹性层；201 第一突刺；211 第二突刺；212 第三突刺；21 第二弹性层；30 第一收纳球；31 第二收纳球。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供的一种保温型热力管道，包括外管体10、内管体11和保温层，保温层位于外管体10和内管体11之间，填充外管体10和内管体11之间所形成的间隙，其中，本实施例中的保温层的材料为现有技术中的柔性保温材料，如泡沫混凝土、矿棉、石棉、玻璃棉等，不受具体材料的限制，本实施例还包括：

第一弹性层20，位于外管体10和内管体11之间的保温层内，由于保温层的支撑作用，第一弹性层20能够保持相对稳定，第一弹性层20由记忆合金制成，具体类型不受限制，此为现有技术，第一弹性层20在填充前预制成环装结构且呈波浪形延伸，其中，第一弹性层20的原始形状，也即在受热恢复后的形状为光滑的圆环状结构，第一弹性层20预制成的结构形状如图1中所示，由于记忆合金的特性，在常温下，可以预制成特定形状，在受热后会具有恢复至原状的趋势，具体到本实施例中，第一弹性层20受热后具有向周侧延展的趋势，使得第一弹性层20具有向周侧扩张、变形的趋势，从而挤压保温材料，对保温材料施力，从而在一定方向上抵消保温材料所受到的重力，延缓保温层的沉降。同时，由于第一弹性层20呈波浪形结构延伸，波浪形会形成凹陷部和凸起部，从而增大了与保温材料的接触面积，保温材料在重力作用下发生沉降时，除了受到第一弹性层20恢复原始形状时所受到的挤压力，同时还受到凹陷部和凸起部的阻力，从而进一步降低沉降的进程。

进一步地，保温层为聚氨酯硬泡材料制成。

实施例二：

在实施例一的基础上，为了进一步提高保温效果，如图2所示，本实施例还包括第二弹性层21，第二弹性层21位于第一弹性层20和内管体11之间的保温层内，同理，第二弹性层21由于受到保温材料的支撑，也会保持相对静止，第二弹性层21由记忆合金制成，第二弹性层21预制成环装结构且呈波浪形延伸，结构同第一弹性层20相似，第二弹性层21受热后具有向周侧延展的趋势。其中，同理，第二弹性层21的原始形状，也即受热后恢复到不会继续变形时的形状，为圆环状，且侧壁光滑，也即第一弹性层20和第二弹性层21在由预制形状受热后变形（未受外力挤压时）的变形趋势是侧壁趋于光滑，侧壁向周侧扩张。

进一步地，保温层为聚氨酯硬泡体制成。

由于第一弹性层20和第二弹性层21的存在，管道通入热质后，第一弹性层20和第二弹性层21均会受热发生变形，具有恢复至初始形状的趋势，此时第一弹性层20会变形对位于外管体10和第一弹性层20之间的保温材料进行挤压，此过程中第一弹性层20的半径变大，半径的增加量为A，而第二弹性层21也会变形向周侧扩张，第二弹性层21的半径变大，半径的增加量为B，且由于预制后的第一弹性层20的半径大于第二弹性层21的半径，因此两者受热变形后增加量A的值是大于增加量B的值的，而管道埋设后，处于封闭结构，受热变形后，第一弹性层20和第二弹性层21之间的空间变大，但空气介质的量并未增加，此时第一弹性层20和第二弹性层21之间的空气变的稀薄，形成一定的真空度，此时第一弹性层20和第二弹性层21之间的导热率将有所降低，在一定程度上能够较好的降低散热速度，提高保温效果。同时由于第一弹性层20和第二弹性层21共同施力，可以对保温材料进行施压，使保温材料变的更加致密，减少保温材料间的空隙，进一步提升保温效果。

实施例三：

在实施例一或二的基础上，由于热力管道容易出现保温层破裂以及外管体10破损而进水的情况，因此在本实施例中，如图3所示，第一弹性层20与外管体10之间为吸水保温层12，吸水保温层12由膨胀珍珠岩制成。当外管体10和/或保温层破裂进水后，水汽进入吸水保温层12，膨胀珍珠岩吸收水分，吸收水分后膨胀珍珠岩体积变小，吸水保温层12的空间变大，此时第一弹性层20和/或第二弹性层21获得变形空间，继续发生形变，挤压膨胀珍珠岩，使得吸水保温层12变的致密，避免由于膨胀珍珠岩体积变小后，产生空隙，导致热量散失。

实施例四：

在实施例二或三的基础上，由于第一弹性层20和第二弹性层21受热变形后，会导致第一弹性层20和第二弹性层21的半径变大且第一弹性层20和第二弹性层21的变化幅度不一致，因此会导致第一弹性层20和第二弹性层21与保温层之间形成间隙，该间隙的存在会导致散热速度的提升（虽然会形成一定的真空度，但是填充材料真空度不会产生变化），因此在本实施例中，如图4和图5所示，还包括第一收纳球30和第二收纳球31，第一收纳球30和第二收纳球31均位于第一弹性层20和第二弹性层21之间且第一收纳球30和第二收纳球31在保温层的支撑下保持相对静止，第一收纳球30内设置有第一反应剂，第二收纳球31内设置有第二反应剂，第一收纳球30和第二收纳球31可采用塑料制成的中空薄壁球体结构，以不和第一反应剂以及第二反应剂反应且易于刺破为宜，第一反应剂与第二反应剂混合后可以反应形成发泡保温材料；如图4所示，第一弹性层20和第二弹性层21错位设置，第一弹性层20朝向内管体11的凸起部与第二弹性层21背离内管体11的凸起部的位置相对应；第一弹性层20背离内管体11的凹陷部设置有第一突刺201，第二弹性层21朝向内管体11的凹陷部设置有第二突刺211，第一收纳球30和第二收纳球31的位置分别与第一突刺201和第二突刺211对应设置，第一弹性层20和第二弹性层21受热变形时，凹陷部会发生变形形成偏移，分别带动第一突刺201和第二突刺211刺穿第一收纳球30和第二收纳球31，以使第一反应剂和第二反应剂混合，第一反应剂和第二反应剂混合后，发生反应生成发泡保温材料，填充由于第一弹性层20和第二弹性层21变化所形成的空隙。

进一步地，第二弹性层21与内管体11之间设置有第一收纳球30和第二收纳球31，第一收纳球30和第二收纳球31间隔设置在第二弹性层21背离内管体11方向所形成的凹陷部内，第二弹性层21背离内管体11方向的凹陷部设置有第三突刺212，第二弹性层21受热变形时，带动第三突刺212刺穿位于第二弹性层21与内管体11之间的第一收纳球30和第二收纳球31，以使第一反应剂和第二反应剂混合。

具体地，第一反应剂为异氰酸酯（俗称黑料），第二反应剂为反应助剂和聚醚多元醇（俗称白料）。其反应机理如下：

此反应为现有技术，不再详细赘述。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种保温型热力管道，包括外管体、内管体和保温层，所述保温层位于所述外管体和所述内管体之间，其特征在于，还包括：

第一弹性层，位于所述外管体和所述内管体之间的保温层内，所述第一弹性层由记忆合金制成，所述第一弹性层预制成环装结构且呈波浪形延伸，所述第一弹性层受热后具有向周侧延展的趋势。

2.如权利要求1所述的一种保温型热力管道，其特征在于，所述保温层为聚氨酯硬泡材料制成。

3.如权利要求1所述的一种保温型热力管道，其特征在于，还包括第二弹性层，所述第二弹性层位于所述第一弹性层和所述内管体之间的保温层内，所述第二弹性层由记忆合金制成，所述第二弹性层预制成环装结构且呈波浪形延伸，所述第二弹性层受热后具有向周侧延展的趋势。

4.如权利要求3所述的一种保温型热力管道，其特征在于，所述保温层为聚氨酯硬泡体制成。

5.如权利要求3所述的一种保温型热力管道，其特征在于，所述第一弹性层与所述外管体之间为吸水保温层，所述吸水保温层由膨胀珍珠岩制成。

6.如权利要求1所述的一种保温型热力管道，其特征在于，所述第一弹性层与所述外管体之间为吸水保温层，所述吸水保温层由膨胀珍珠岩制成。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种保温型热力管道，其特征在于，还包括第一收纳球和第二收纳球，所述第一收纳球和所述第二收纳球均位于所述第一弹性层和所述第二弹性层之间且所述第一收纳球和所述第二收纳球在所述保温层的支撑下保持相对静止，所述第一收纳球内设置有第一反应剂，所述第二收纳球内设置有第二反应剂，所述第一反应剂与所述第二反应剂混合后形成发泡保温材料；所述第一弹性层和所述第二弹性层错位设置，所述第一弹性层朝向所述内管体的凸起部与所述第二弹性层背离所述内管体的凸起部的位置相对应；所述第一弹性层背离所述内管体的凹陷部设置有第一突刺，所述第二弹性层朝向所述内管体的凹陷部设置有第二突刺，所述第一弹性层和所述第二弹性层受热变形时，分别带动所述第一突刺和所述第二突刺刺穿所述第一收纳球和所述第二收纳球，以使所述第一反应剂和所述第二反应剂混合。

8.如权利要求7所述的一种保温型热力管道，其特征在于，所述第二弹性层与所述内管体之间设置有第一收纳球和第二收纳球，所述第一收纳球和所述第二收纳球间隔设置在所述第二弹性层背离所述内管体方向所形成的凹陷部内，所述第二弹性层背离所述内管体方向的凹陷部设置有第三突刺，所述第二弹性层受热变形时，带动所述第三突刺刺穿位于所述第二弹性层与所述内管体之间的所述所述第一收纳球和所述第二收纳球，以使所述第一反应剂和所述第二反应剂混合。

9.如权利要求8所述的一种保温型热力管道，其特征在于，所述第一反应剂为异氰酸酯，所述第二反应剂为反应助剂和聚醚多元醇。

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