CN1262731A - 一种绝热外罩结构,利用上述外罩结构的一种管线和为一根管线提供绝热外罩结构的方法 - Google Patents

Abstract

用于覆盖热管子的绝热外罩结构,包括:一个热绝缘层(2),一个填料层(3)和一个有排放口(5)的外套(6)。填料层由渗水材料构成。在允许水从填料层排放到周围环境的同时,排放口防止水进入。这种外罩结构特别适合于潮湿状况的户外管线。本发明也提供了一种管线和一种为管线提供绝热外罩结构的方法。

Description

一种绝热外罩结构，利用上述外罩结构的 一种管线和为一根管线提供绝热外罩结构的方法

本发明涉及一种用于覆盖一个被加热体的绝热外罩结构，所述被加热体例如一根管子，一个容器，一个储藏罐，一个阀或一个接头，该结构包括一个用于覆盖所述被加热体的热绝缘材料构成的层和一个用于防止水进入保护热绝缘材料的外套或护外罩。

本发明还涉及一种用于传送一种被加热流体的管线和一种提供带有热绝缘外罩结构管子的方法。

热绝缘材料的目的是减少保持主体在要求的高温所需能量的损耗，以及减少对周围环境的热应力。外套为防止水的进入而提供保护并提供机械的保护。在绝热材料内部不希望有水或水分，因为它是降低绝缘材料的热性能的直接原因，并且经过一段时间会使结构部件腐蚀及绝缘材料老化等。

外罩结构的这种类型特别适合下述环境，即，在需要采取预防措施防止外界影响，例如户外的气候、过大的湿度或机械载荷的环境下。本发明虽不专门地，但特别在温度变化的情况下很有用。例如在间歇加热条件下户外管线的这种情况；间隙地加热是由于传送加热流体的间歇操作。由于外界因素可以导致在连续操作过程中结构内温度变化升高。所述外界因素例如阳光、雨、风、水的喷溅等等。管线安装于炼油、油的运输和贮藏设备；化学加工设备等是常见的情况。

广泛地认为，保护温度超过外界环境温度的主体的绝缘结构将保持干燥，因为从主体扩散的热将通过保护层内不可避免的孔口从绝缘结构蒸发和带起一些湿气。然而，在操作一段时间之后，检查管线的结构有时会在绝缘材料内发现湿气或水远远地超过预定和可解释的范围。检查管线的结构有时也会发现过早的老化。

本发明人已发现通过以下讨论可以解释这些现象：在外套内降低温度这个阶段，空气将从外界通过外套的开口吸入绝缘材料内。因为这些空气会碰到下降的温度，相应温度加大并在最冷的点形成冷凝的水珠，所以它们可在任何地方。由于绝缘材料不是很渗水，至少在它未老化状态不怎么渗水，它将倾向于将冷凝水保留在原处。在环境湿润的情况下，一层水薄膜也可以在外套的外侧形成，这层水薄膜解释了随着空气的吸入，水可以运送到绝缘结构内部的进一步的来源。

在绝缘材料包括液态水的区域内，在随后升高温度的阶段中，水可以随着空气流动和蒸发，绝缘材料通常对空气和水蒸气有很高的渗透性。一些空气可以离开绝缘结构，可能带走一些蒸气。然而，空气在离开绝缘结构前，会经过一个相对温度较低的区域，一些水分将冷凝，停留在那里。

在户外管线暂时没有使用的情况下，例如在晚上，潮湿的空气将进入绝缘结构内，在外套里面存积小水珠。在白天，外套升温，水就会蒸发和移走。当管子现在可能是最冷部分时，倾向于聚积一层冷凝的水，只有在管子再次被加热时才能消除。一旦管子再被加热，聚集在管子外边的水将蒸发，最可能以蒸气的形式移动，在外套内侧以小水珠存积下来。

在一根管子稳定安装在升高温度的情况下，温度的变化仍可以升高，这是由于周围环境的变化，例如雨、风、水喷溅和阳光。任何这种温度变化都可能导致水分转移，从而伴随着绝缘材料内冷凝水的危险。尽管稳定保持升高的温度会降低相应的湿度，换句话说，它也必然带来了加速老化过程的不利影响。因此，即使在绝缘材料内存有一丁点儿水都是非常有害的。

PCT/DK95/00281公开了一种管子的绝缘方法，就是使管子保持在比周围空气温度低的温度下，其中管子用绝缘组件覆盖，包括毛细吸水材料的塞子通过绝缘组件设置。这个公开文件没有提及消除聚集在热绝缘材料层和保护外套之间的水分的问题。

PCT/DK91/00132公开了一个用于绝缘冷导管和容器的绝缘系统，此系统包括：吸水材料的内层，一个热绝缘层，一个防扩散层、一个吸水材料构成的外层，其中，吸水材料层通过在其它层的开口相互接触，目的是通过毛细作用传送水。这个公开的申请没有提及消除聚积在热绝缘层和防扩散层之间水分的问题。

本发明的目的就是提供一种用于覆盖被加热体的热绝缘外罩结构，这个外罩结构克服了现有技术的外罩结构所存在的上述缺陷。

上述目的通过权利要求1所限定的外罩结构得以实现。

在这个外罩结构中，热绝缘层包括：矿质棉、玻璃棉或其它的现有技术内的热绝缘材料。填料层包括一种毛细作用材料或一种更开放的材料，例如：一个网或一种能形成一个具有空隙的连接网的颗粒物，允许液体和气体通过。通过这种外罩结构，聚集在保护层内侧上的任何湿气可沿着填料层运送到一点，在此它可以通过滴下或通过蒸发排出到周围环境内。

根据一个优选实施例，排放口由一种吸水的毛细材料盖着，在阻止空气通过的同时，允许水通过。这样就降低了外罩结构内空气环流。

根据另一个优选实施例，排放口通过一唇状物防止水进入；该唇状物使在保护层外侧流动的水以及从外侧碰撞的水转向。这样降低了水从周围环境内找到渠道进入外罩结构里面的可能性。

仍然根据另一个优选实施例，热绝缘层和填料层一起适合于提供保护层的结构支承。这样允许使用相当轻的保护外套，而不需要外套应该能承受温和的偶然的负载，例如走动而不会失形变形。

本发明的进一步目的是提供一种管线，其避免了现有技术中管线所存在的上述问题。

这个目的通过权利要求9所限定的管线得以实现。

本发明进一步的目的是提供一种方法，该方法为管子提供热绝缘外罩结构，其避免了现有技术的方法所存在的问题。

这个目的通过权利要求13所限定的方法可以完成。

仍然是进一步目的，本发明的优点和特征将参照附图，从优选实施例的详细描述中体现，其中：

图1是根据第一个实施例的一根管线的垂直横截面图；

图2是根据第二个实施例的一根管线的垂直横截面图。

附图是示意性的，没有必要按比例绘制，只描述了本发明的实质特征使本领域技术人员理解和实践本发明。为清楚起见，其它特征从图上删除。贯穿着图，相同的参考标号表明了相同或近似的特征。

首先参照图1，其表明了一个水平延伸的管线的垂直横截面图；

图1表明了用于传送一种加热流体的管子1。管子周围被由绝缘材料(例如矿质棉)构成的层2覆盖。吸水毡垫网裹绕着绝缘材料层，提供了一个周围覆盖层3；覆盖层3带有从管子径向延伸出的弯折边缘区域4。

一个片材网裹绕着毡垫层，为的是提供外周的保护外套6，其带有弯折的边缘区域7；该弯折边缘区域以窄的相互间隔从管子沿径向延伸出。间隔开的边缘区域限定了一个狭缝5，以容纳毡垫的凸出边缘。外套边缘区域可通过铆钉等(没显示)联结，为的是结构稳定性的简单固定。

外套边缘区域的宽度应足够遮蔽毡垫的径向部分，防止其与任何小水滴碰撞。在任何情况下，外套边缘区域应该成形为这样，以致沿着外套外侧流动的任何水都能转向而不会与毡垫的延伸部分接触。如果外套边缘区域与毡垫边缘区域沿径向延伸的至少一样远，则这些要求通常会满足管子安装的所有状态，垂直管除外。

现在参照着图2说明本发明的第二个实施例。

图2表明了在纵向的一个垂直管线的轴向截面。这个图表明了一个管子11被绝缘材料层12覆盖着。毡垫层13形成一个覆盖着绝缘材料层的软管，同时，保护外套16提供了结构外周的最后一层。

图2进一步表明了在最外层内形成的周围空隙，最外层的各上边缘部分向外张开，类似于一个管套，用于接收下面邻近部件的相应上边缘部分。这样在外套内提供了一个环状狭缝15，该狭缝15通过外套凸缘17沿周边限定，毡垫层的凸缘14通过该狭缝穿过外套。

外套的凸缘最好具有一定的尺寸和形态，这样防止毡垫凸缘与水的任何冲撞；如果外套通常沿四周覆盖着毡垫凸缘，通常该要求可由垂直或倾斜的管子满足。在任何情况下，外套凸缘制成使沿着外套外侧向下流的任何水会被转向而不与毡垫的凸出部分接触。

用于绝缘材料层的优选材料包括矿质棉、玻璃棉或已知技术的其它材料。已经发现密度在20至200kg/m²范围内的矿质棉的绝缘性能好。

用于填料层的优选的材料包括玻璃纤维的非织造毡垫，聚酰胺纤维或其它合成纤维。已经发现厚度在0.2到1.0mm范围内的非织造玻璃纤维层性能良好。填料层的其它材料包括粒状材料，其中通过相互接触颗粒之间的表面接触获得毛细作用，或者填料层包括金属或塑料的丝网，例如网眼尺寸在1mm到20mm范围内。

仍然是填料层的另一种材料包括例如直径在10mm到20mm范围内小球的填充物。在这种情况下，安装垫片或支承以保持外套在预定位置。

优选的外套包括一个电镀钢或铝制成的板片，其厚度范围在0.1到1.0mm。板片可以是平整的或打皱的。任何在外套内的接头根据安装位置预定的环境通常防止水的进入。

Claims (13)

1.用于覆盖被加热体表面的热绝缘外罩结构，包括：

热绝缘材料构成的热绝缘层，用于覆盖被加热体表面，上述层通过一个内表面和一个外表面限定，其中内表面接触被加热体表面；

填料层，包括可渗透液体和气体的材料，该层由一个内表面和一个外表面限定，所述内表面通常接触热绝缘层的外表面；

保护层，其提供了一个通常水密的遮挡件，保护填料层使之不受周围环境的影响，上述保护层提供了一个排放口，该排放口防止水进入并允许填料层内的水通过滴下或蒸发的方式穿过保护层排放到环境内。

2.根据权利要求1所述的外罩结构，其特征在于，排放口被吸水的毛细材料覆盖，所述材料在防止空气通过的同时允许水通过。

3.根据权利要求1或2所述的外罩结构，其特征在于，排放口通过一个唇状物被遮蔽而防止水进入，该唇状物用于使沿着保护层外侧流动的任何水以及从外侧冲撞的水转向。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种外罩结构，其特征在于，热绝缘层和填料层一起为保护层提供了结构支承。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种外罩结构，其特征在于，填料层包括吸水的毛细材料。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种外罩结构，其特征在于，填料层包括非织造毡垫。

7.根据权利要求1-6之一所述的一种外罩结构，其特征在于，填料层包括一个网。

8.根据权利要求1-7之一所述的一种外罩结构，其特征在于，填料层包括一层松散小物体，用于在提供一个具有相连的空隙的网的同时，将绝缘层与保护层隔开。

9.用于传送被加热流体的管线，包括：

一条用于传送被加热流体的管子，

热绝缘层，基本封闭管子，并包括热绝缘材料，

填料层，基本封闭热绝缘层，并包括渗透液体和气体的材料，

外套，通常封闭填料层并形成一个通常水密的遮挡件，用于保护填料层受环境的影响，外套上提供了排放口，通过滴下或蒸发，允许水分从填料层，穿过外套，排出到周围环境中；以及遮蔽装置，用于遮蔽排放口，防止水进入。

10.根据权利要求9所述的一种适合于垂直安装的管线，其特征在于，排放口包括一个围边狭缝，通过外套上、下边缘划分，将外套的上边缘向外以一定的角度弯折形成一凸缘而提供了遮蔽装置，所述凸缘构成一滴液的突起。

11.根据权利要求9所述的一种非垂直安装的管线，其特征在于，排放口包括通过外套的边缘划分出的轴向延伸的狭缝。

12.根据权利要求11所述的一种管线，其特征在于，外套的边缘向外以一定的角度弯折形成滴液的突起。

13.为一根管子提供一种热绝缘外罩结构的一种方法，所述方法包括步骤：

为所述管子提供热绝缘材料层，上述层形成一个软管封闭着管子；

为所述软管提供填料层，所述填料层渗透液体和气体并且基本封闭上述软管；

在填料层的外侧上提供一种基本水密的外套，用于保护填料、防止其受环境的影响；

在上述外套内提供排放口，以允许通过滴下或蒸发允许任何水分穿过外套排放到周围环境中；

提供用于遮蔽排放口的遮蔽装置，防止水进入。

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