CN114484154A - 一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统 - Google Patents
一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,包括外层的外护层及内部的保温层,保温层包覆在管道外侧,防止管道热量散失,外护层包裹在保温层外侧,对保温层防雨防风,保温层又包括柔性隔热材料及分布在柔性隔热材料中的支撑体,支撑体用于防止柔性隔热材料变形及塌陷;外护层为拼接,每相邻两个外护层之间存在环状拼接缝,拼接缝的内侧还设置有环状防水防风密封组件,拼接缝的外侧还设置有保护层,保护层的底部端点处还设置有导水孔;每个外护层自身还存在沿管道方向的纵缝,纵缝内侧还设置有纵向防水防风密封组件。本发明整体实现防水防风防塌陷的功能,提高绝热效果,保证被保温管道正常运行及节约能源。
Description
技术领域:
本发明涉及管道保温、隔热技术领域,具体涉及一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统。
背景技术:
在减少高温管道散热技术领域,保温层结构及外护层结构的好坏直接影响管道保温系统的效果和使用寿命。
但是,当前高温管道的外保温层,其外护层结构大多采用搭接的形式,每相邻两块外护层结构之间的连接不牢固,在风力、管道震动或者热胀冷缩条件下,外护层搭缝处容易开裂;而且,管道外护层也靠内部的保温层结构(无机纤维类绝热材料)撑起,而保温层结构(无机纤维类绝热材料)为软质材料,该软质保温层结构经长期使用,会发生塌陷,导致外护层结构的搭接缝开裂。一旦外护层结构遭到破坏,水很容易侵入保温层结构内部,水蒸发时带走大量的热量损失。水蒸发带走热量的同时,使得软质保温层结构(无机纤维类绝热材料)进一步塌缩,形成恶性循环。同时,保温层结构受潮变湿,其保温效果下降,管道腐蚀加速。而且,外护层结构开裂,风也会进入保温层结构造成管道热损失。
具体表现在以下几个相互联系的问题:
(1)保温层结构容易塌陷,造成水平管道上部热损失增加,同时会加剧管道外护层结构的开裂;
(2)软质保温层的施工后缝隙,无论是自身的纵缝,还是两块之间的环缝,都很难在高速施工时挤紧对好,造成不少热量损失;
(3)多块外护层搭接处容易开裂,造成雨雪风进入带走热量,同时还会造成保温层塌陷甚至部分保温层的绝热效果失效;
(4)在许多需要增加保温层厚度的情况下,由于环境和重量的限制无法增加,甚至许多局部没有达到设计厚度造成大量热量损失。
发明内容:
一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,包括外层的外护层及内部的保温层,所述保温层包覆在管道外侧,用于防止管道的热量散失,所述外护层包裹在所述保温层的外侧,用于对所述保温层防雨防风,其特征是:所述保温层又包括柔性隔热材料及分布在所述柔性隔热材料中的支撑体,所述支撑体用于防止所述柔性隔热材料变形及塌陷。
所述外护层为拼接,每相邻两个所述外护层之间存在环状拼接缝,所述拼接缝的内侧还设置有环状防水防风密封组件,所述拼接缝的外侧还设置有保护层,所述保护层的底部端点处还设置有导水孔。
每个所述外护层自身还存在沿管道方向的纵缝,所述纵缝上还设置有纵向防水防风密封组件。
所述保温层可以为单层结构,所述支撑体间隔排列包裹在所述管道外侧,所述柔性隔热材料填充在所述支撑体之间。
所述保温层也可以为双层结构,分为内层保温层及外层保温层,所述支撑体又包括端面为平面形式的平面支撑体及端面为凹面形式的凹面支撑体,所述平面支撑体依次排列包裹在所述管道外侧,形成内层保温层,所述凹面支撑体间隔排列包裹在所述内层保温层的外侧,所述柔性隔热材料填充在所述凹面支撑体之间,形成外层保温层,所述平面支撑体与所述凹面支撑体为错缝排列。相邻两个所述平面支撑体之间可以为间隔排列且间隙内填充有柔性隔热材料。相邻两个所述平面支撑体之间也可以为紧密相接排列,沿管道长度方向上铺满。
所述保温层还可以为三层结构,分为内层保温层、中层保温层及外层保温层,所述支撑体又包括端面为平面形式的平面支撑体及端面为凹面形式的凹面支撑体,所述凹面支撑体间隔排列包裹在所述管道外侧,所述柔性隔热材料填充在所述凹面支撑体之间,形成内层保温层,所述平面支撑体依次排列包裹在所述内层保温层的外侧,形成中层保温层,所述凹面支撑体再次间隔排列包裹在所述中层保温层的外侧,所述柔性隔热材料填充在所述凹面支撑体之间,形成外层保温层,所述平面支撑体与内层、外层的所述凹面支撑体均为错缝排列。相邻两个所述平面支撑体之间可以为间隔排列且间隙内填充有柔性隔热材料。相邻两个所述平面支撑体之间也可以为紧密相接排列,沿管道长度方向上铺满。
所述拼接缝的内侧位置均设置有所述支撑体,所述支撑体的外环面上还设置有凹槽,所述环状防水防风密封组件上还设置有引流槽,所述引流槽内嵌在所述支撑体上的所述凹槽内部,所述引流槽与所述导水孔相对应。
所述支撑体由抗压强度≥20kpa或抗拉强度≥20kpa、密度≥30kg/m3的隔热材料制成。
所述保温层内还可以设置有异型隔热块。
本发明,可以有效防止保温层塌陷,防止外保护层的开裂,防止雨水进入保温层;本发明保温层的棉环缝及纵缝均采取措施保证其严缝,提高绝热效果;本发明内部保温层为密封空间,防止空气进入形成对流换热,提高绝热效果;本发明可以适应更复杂的空间环境,让安装更方便,同时也保证其绝热效果。本发明整体实现防水防风防塌陷的功能,提高绝热效果,保证被保温管道正常运行及节约能源。
附图说明:
图1为本发明保温层为单层的结构示意图;
图2为本发明保温层为双层的结构示意图;
图3为本发明保温层为三层的结构示意图;
图4-图15为本发明的支撑体的结构示意图;
图16为本发明在一侧有障碍物时的安装截面图;
图17为本发明安装示意图;
图18为本发明纵缝及纵向防水防风密封组件示意图。
附图标识:
1、外护层 2、保温层 3、管道 4、柔性隔热材料 5、支撑体 6、拼接缝 7、环状防水防风密封组件 8、保护层 9、导水孔 10、纵缝 11、纵向防水防风密封组件 12、凹槽 13、引流槽 14、异型隔热块 15、管托 16、弯头支托 2-1、内层保温层 2-2、外层保温层 2-3、中层保温层 5-1、平面支撑体 5-2、凹面支撑体 ①、隔热材料a ②、隔热材料b ③、隔热材料c④、隔热材料d ⑤、隔热材料e
具体实施方式:
如图1-3所示,本发明提供了一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,包括外层的外护层1及内部的保温层2,所述保温层2包覆在管道3外侧,用于防止管道3的热量散失,所述外护层1包裹在所述保温层2的外侧,用于对所述保温层2防雨防风,其特征是:所述保温层2又包括柔性隔热材料4及分布在所述柔性隔热材料4中的支撑体5,所述支撑体5用于防止所述柔性隔热材料4变形及塌陷;所述外护层1为拼接,每相邻两个所述外护层1之间存在环状的拼接缝6,所述拼接缝6的内侧还设置有环状防水防风密封组件7,所述拼接缝6的外侧还设置有保护层8,所述保护层8的底部端点处还设置有导水孔9,每个所述外护层1自身还存在沿管道3方向的纵缝10,所述纵缝10上还设置有纵向防水防风密封组件11。
所述保温层2可以为单层结构,所述支撑体5间隔排列包裹在所述管道3外侧,所述柔性隔热材料4填充在所述支撑体5之间。
所述保温层2也可以为双层结构,分为内层保温层2-1及外层保温层2-2,所述支撑体5又包括端面为平面形式的平面支撑体5-1及端面为凹面形式的凹面支撑体5-2,所述平面支撑体5-1依次排列包裹在所述管道3外侧,形成内层保温层2-1,所述凹面支撑体5-2间隔排列包裹在所述内层保温层2-1的外侧,所述柔性隔热材料4填充在所述凹面支撑体5-2之间,形成外层保温层2-2,所述平面支撑体5-1与所述凹面支撑体5-2为错缝排列。相邻两个所述平面支撑体5-1之间可以为间隔排列且间隙内填充有柔性隔热材料4。相邻两个所述平面支撑体5-1之间也可以为紧密相接排列,沿管道3长度方向上铺满。
所述保温层2还可以为三层结构,分为内层保温层2-1、中层保温层2-3及外层保温层2-2,所述支撑体5又包括端面为平面形式的平面支撑体5-1及端面为凹面形式的凹面支撑体5-2,所述凹面支撑体5-2间隔排列包裹在所述管道3外侧,所述柔性隔热材料4填充在所述凹面支撑体5-2之间,形成内层保温层2-1,所述平面支撑体5-1依次排列包裹在所述内层保温层2-1的外侧,形成中层保温层2-3,所述凹面支撑体5-2再次间隔排列包裹在所述中层保温层2-3的外侧,所述柔性隔热材料4填充在所述凹面支撑体5-2之间,形成外层保温层2-2,所述平面支撑体5-1与内层、外层的所述凹面支撑体5-2均为错缝排列。相邻两个所述平面支撑体5-1之间可以为间隔排列且间隙内填充有柔性隔热材料4。相邻两个所述平面支撑体5-1之间也可以为紧密相接排列,沿管道3长度方向上铺满。
所述拼接缝6的内侧位置均设置有所述支撑体5,所述支撑体5的外环面上还设置有凹槽12,所述环状防水防风密封组件7上还设置有引流槽13,所述引流槽13内嵌在所述支撑体5上的所述凹槽12内部,所述引流槽13与所述导水孔9相对应。
所述支撑体5由抗压强度≥20kpa或抗拉强度≥20kpa、密度≥30kg/m3的隔热材料制成。
所述保温层2内还设置有异型隔热块14。
支撑体5对管道隔热结构及外护层1起支撑作用,一可以有效防止保温层2自身塌陷,二可以有效防止外护层1因保温层2塌陷造成的开裂;填充的柔性隔热材料4在管道3长度方向上均有挤压,让各隔热材料之间缝隙严实,增强绝热效果;环状防水防风密封组件7对隔热结构起防水防风作用,且在外护层1的沿管道3长度的纵向上安装有纵向防水防风密封组件11,可以有效防止雨水和风进入保温层2,保证绝热效果。
如图16所示,在遇到管道3一侧或两侧有障碍物时,为达到相同的保温效果,将保温层2设计成不同厚度的结构,根据障碍物的位置及其自身大小,可以一面或多面设置异型隔热块14,减少用低导热系数的保温材料,同时也满足了现场的安装需求。
如图4-15所述支撑体5有12种不同形式,且此12种形式可任意一种或多种组合:
见图4,支撑体5a,由隔热材料a①组成,此材料抗压强度≥0.2mpa,密度≥100kg/m3,支撑体的底部角度α范围在10°至170°。如图4右侧A示意,支撑体5a可由一半大、一半小组成,角度β范围在10°至170°;如图4右侧B示意,支撑体5a可由两瓣相同大小的圆形组成;如图4右侧C示意,支撑体5a可由半圆或大半圆或小半圆形组成,角度θ范围在30°至330°。
见图5,支撑体5b,由隔热材料a①组成,此材料性能同支撑体5a,支撑体的底部角度α范围在10°至170°,支撑体两端为不规则形状。如图5右侧A示意,支撑体5a可由一半大、一半小组成,角度β范围在10°至170°;如图5右侧B示意,支撑体5a可由两瓣相同大小的圆形组成;如图5右侧C示意,支撑体5a可由半圆或大半圆或小半圆形组成,角度θ范围在30°至330°。
见图6,支撑体5c,由隔热材料a①组成,此材料性能同支撑体5a,支撑体的底部角度α范围在10°至170°,支撑体两端为台阶形状。如图6右侧A示意,支撑体5a可由一半大、一半小组成,角度β范围在10°至170°;如图6右侧B示意,支撑体5a可由两瓣相同大小的圆形组成;如图6右侧C示意,支撑体5a可由半圆或大半圆或小半圆形组成,角度θ范围在30°至330°。
见图7,支撑体5d,此材料性能同支撑体5a,在支撑体的一端局部复合上密度小于100kg/m3的材料,此支撑体沿管道长度方向上铺满,两支撑体5d之间不填充图2中柔性隔热材料。支撑体5d的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图8,支撑体5e,由隔热材料b②和隔热材料c③组成,隔热材料b②抗压强度≥20kpa、密度≥100kg/m3,隔热材料c③抗拉强度≥100kpa、密度≥100kg/m3。隔热材料c③可以如图8中所示一层也可以由多层组成;支撑体5e两端可以为如图8中平面,也可以在隔热材料b②和隔热材料c③之间形成台阶;此支撑体5e可以间隔一定长度使用,中间填充柔性材料,也可以沿管道长度方向上铺满;支撑体5e的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图9,支撑体5f,由隔热材料b②组成,此材料性能同支撑体5e中的隔热材料b②。此支撑体5f可以间隔一定长度使用,中间填充柔性材料,也可以沿管道长度方向上铺满;支撑体5e的截面图同图3中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图10,支撑体5g,由隔热材料c③和隔热材料d④组成,隔热材料c③抗拉强度≥100kpa、密度≥100kg/m3,隔热材料d④密度和抗拉强度比隔热材料c③小。支撑体5g的底部及两端由隔热材料c③组成,中间由隔热材料d④组成,两端的隔热材料材料3可如图示意5层,也可由1至多层组成;支撑体5g的两端部可如图10是平整的,也可以由多层隔热材料c③错落形成不规则形状;此支撑体视宽度变化,也可以在隔热材料d④中间均匀增加多层隔热材料c③;支撑体5g的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图11,支撑体5h,由隔热材料c③和隔热材料d④组成,隔热材料c③抗拉强度≥100kpa、密度≥100kg/m3,隔热材料d④密度和抗拉强度比隔热材料c③小。支撑体5g的底部、顶部及两端由隔热材料c③组成,中间由隔热材料d④组成,两端的隔热材料c③可如图示意5层,也可由1至多层组成;支撑体5g的两端部可如图10是平整的,也可以由多层隔热材料c③错落形成不规则形状;此支撑体视宽度变化,也可以在隔热材料d④中间均匀增加多层隔热材料c③;支撑体5g的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图12,支撑体5i,由隔热材料b②组成,隔热材料b②抗压强度密度≥20kpa、密度≥100kg/m3。支撑体的底部角度α范围在10°至170°。支撑体5i的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图13,支撑体5j,由隔热材料b②和防水防风密封组件1组成,隔热材料b②抗压强度密度≥20kpa、密度≥100kg/m3。支撑体的底部角度α范围在10°至170°。支撑体5j外圆周面上有低洼形状;支撑体5j的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图14,支撑体5k,由隔热材料e⑤组成,隔热材料e⑤抗压强度密度≥200kpa、密度≥30kg/m3。支撑体的底部角度α范围在10°至170°。支撑体5k外圆周面上有低洼形状;支撑体5k的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
见图15,支撑体5l,由隔热材料e⑤和隔热材料b②复合组成,隔热材料e⑤抗压强度密度≥200kpa、密度≥30kg/m3,隔热材料b②抗压强度密度≥20kpa、密度≥100kg/m3。支撑体的底部角度α范围在10°至170°。支撑体5l外圆周面上有低洼形状;支撑体5l的截面图同图4中ABC示意图有不同形式,角度β范围在10°至170°,角度θ范围在30°至330°。
如图17,外护层1在与外护层1衔接时为对缝,在两者外加设保护层8,此处为拼接缝6直接包在保护层8内侧、不形成多层外保护层搭接,有效减小外护层搭接后的缝隙及多层保护层搭接的开裂问题。环状防水防风密封组件7将管托15与外护层1之间的缝隙密封,保证雨水与空气不进入隔热结构。管道弯头底部有弯头支托16时,此处外护层1在底部有预制成型的保温部件与弯头支托装配。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,包括外层的外护层(1)及内部的保温层(2),所述保温层(2)包覆在管道(3)外侧,用于防止管道(3)的热量散失,所述外护层(1)包裹在所述保温层(2)的外侧,用于对所述保温层(2)防雨防风,其特征是:
所述保温层(2)又包括柔性隔热材料(4)及分布在所述柔性隔热材料(4)中的支撑体(5),所述支撑体(5)用于防止所述柔性隔热材料(4)变形及塌陷;
所述外护层(1)为拼接,每相邻两个所述外护层(1)之间存在环状的拼接缝(6),所述拼接缝(6)的内侧还设置有环状防水防风密封组件(7),所述拼接缝(6)的外侧还设置有保护层(8),所述保护层(8)的底部端点处还设置有导水孔(9),每个所述外护层(1)自身还存在沿管道(3)方向的纵缝(10),所述纵缝(10)上还设置有纵向防水防风密封组件(11)。
2.根据权利要求1所述低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,所述保温层(2)为单层结构,所述支撑体(5)间隔排列包裹在所述管道(3)外侧,所述柔性隔热材料(4)填充在所述支撑体(5)之间。
3.根据权利要求1所述低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,所述保温层(2)为双层结构,分为内层保温层(2-1)及外层保温层(2-2),所述支撑体(5)又包括端面为平面形式的平面支撑体(5-1)及端面为凹面形式的凹面支撑体(5-2),所述平面支撑体(5-1)依次排列包裹在所述管道(3)外侧,形成内层保温层(2-1),所述凹面支撑体(5-2)间隔排列包裹在所述内层保温层(2-1)的外侧,所述柔性隔热材料(4)填充在所述凹面支撑体(5-2)之间,形成外层保温层(2-2),所述平面支撑体(5-1)与所述凹面支撑体(5-2)为错缝排列。
4.根据权利要求1所述低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,所述保温层(2)为三层结构,分为内层保温层(2-1)、中层保温层(2-3)及外层保温层(2-2),所述支撑体(5)又包括端面为平面形式的平面支撑体(5-1)及端面为凹面形式的凹面支撑体(5-2),所述凹面支撑体(5-2)间隔排列包裹在所述管道(3)外侧,所述柔性隔热材料(4)填充在所述凹面支撑体(5-2)之间,形成内层保温层(2-1),所述平面支撑体(5-1)依次排列包裹在所述内层保温层(2-1)的外侧,形成中层保温层(2-3),所述凹面支撑体(5-2)再次间隔排列包裹在所述中层保温层(2-3)的外侧,所述柔性隔热材料(4)填充在所述凹面支撑体(5-2)之间,形成外层保温层(2-2),所述平面支撑体(5-1)与内层、外层的所述凹面支撑体(5-2)均为错缝排列。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,相邻两个所述平面支撑体(5-1)之间为间隔排列且间隙内填充有柔性隔热材料(4)。
6.根据权利要求3或权利要求4所述的低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,相邻两个所述平面支撑体(5-1)之间为紧密相接排列。
7.根据权利要求1所述低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,所述拼接缝(6)的内侧位置均设置有所述支撑体(5),所述支撑体(5)的外环面上还设置有凹槽(12),所述环状防水防风密封组件(7)上还设置有引流槽(13),所述引流槽(13)内嵌在所述支撑体(5)上的所述凹槽(12)内部,所述引流槽(13)与所述导水孔(9)相对应。
8.根据权利要求1所述低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,所述支撑体(5)由抗压强度≥20kpa或抗拉强度≥20kpa、密度≥30kg/m3的隔热材料制成。
9.根据权利要求1所述低形变小缝隙高密封异型截面的高温管道绝热系统,其特征是,所述保温层(2)内还设置有异型隔热块(14)。
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