CN202452036U - 直埋式保温输送管道 - Google Patents

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徐斌
邓永高
覃宏
王伟
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Abstract

本实用新型公开一种直埋式保温输送管道，包括有依次从内到外设置的内工作管、保温层、外保护管，所述保温层包括有外保温层和内保温层，其中，所述外保温层为酚醛泡沫保温层，所述内保温层为二氧化硅气凝胶保温层。本实用新型可大大提升保温性能、降低热能损耗，并且降低管道运输成本及土建、安装等费用，提高地下空间利用率。

Description

直埋式保温输送管道
技术领域
本实用新型涉及蒸汽输送技术，尤其涉及一种直埋式保温输送管道。 
背景技术
目前现有的热电行业的蒸汽直埋输送技术中，直埋式保温输送管道的应用形式主要是钢套钢预制保温管道，即内工作管和外保护管均为钢制管道，保温层采用耐高温离心玻璃棉、硅酸铝棉及其制品、硅酸钙制品等。传统钢套钢蒸汽直埋管道的结构形式主要有以下两种： 
1)内滑动式：参考图1，内滑动即为内工作钢管与保温结构是脱开的，工作钢管受热膨胀时，钢管运动，发生位移，而保温结构层与外套管成为一整体结构，不产生运动，保温结构内层为耐高温的硬质微孔硅酸钙或硅酸镁瓦块作为隔热层，外层采用热导率低、防水、防腐性能好的聚氨酯泡沫塑料作为保温层。 
其缺点主要有：①内层硬质隔热层一般为硅酸钙瓦或硅酸镁瓦在包裹时会产生较多的缝隙，造成不均匀，局部散热量较大； 
②内层硬质保温层硅酸钙瓦或硅酸镁瓦密度较大，造成钢套钢管道整体重量较大，不利于管道运输和吊装； 
③其使用受到高温下硅酸钙瓦等的导热系数较高，保温性能较差，外层聚氨酯保温层耐温较低等因素的制约等。 
上述内滑动式直埋式保温输送管道因工程实例证明其缺点对运行情况影响非常大，故在现有技术中已经基本不采用，而多采用以下外滑动式的直埋式保温输送管道。 
2)外滑动式：参考图2，其结构由内向外分别为工作管、保温层、空气层、外套管、防腐层。外套管与保温结构层之间有10～20mm的间隙，如果将此间隙部分抽真空能够起到一定的保温效果，但是抽真空工艺在实施起来有一定难度且在工程运行过程中需定期用真空泵将空隙中的空气抽出，才能达到增强保温性能和减轻钢套管的内腐蚀的功能。 
其缺点主要有：①保温层主要为硅酸铝棉及其制品和离心玻璃棉，这些保温材料多为不防水材料，容易导致施工及运输过程中保温层进水，导致大量热量损失，并且降低保温材料的保温性能； 
②保温材料的保温性能不高，导致外套管规格较内工作钢管大很多，影响运输及地下敷设。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种直埋式保温输送管道，该管道可大大提升保温性能、降低热能损耗，并且降低管道运输成本及土建、安装等费用，提高地下空间利用率。 
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案： 
一种直埋式保温输送管道，包括有依次从内到外设置的内工作管、保温层、外保护管，所述保温层包括有外保温层和内保温层，其中，所述外保温层为酚醛泡沫保温层，所述内保温层为二氧化硅气凝胶保温层。 
优选地，所述二氧化硅气凝胶保温材料为二氧化硅气凝胶复合绝热保温棉毡。 
优选地，在所述内保温层和外保温层之间还设置有热反射膜。 
优选地，在所述内工作管的外表面还设置有热熔塑料薄膜。 
优选地，所述热反射膜为铝箔热反射膜。 
优选地，所述外保护管包括有设置在所述外保温层外的外套钢管和覆于该外套钢管外表面的外防腐层。 
优选地，所述内工作管为钢管。 
本实用新型的有益效果是： 
本实用新型的实施例通过将现有技术中应用于航空航天等领域的二氧化硅气凝胶绝热材料制成的耐高温复合保温棉毡作为内保温层、将现有技术中应用于建筑内装饰板材或防火墙、防火板和防火隔墙的酚醛泡沫作为外保温层，形成双层结构的保温层，从而大大提高了保温性能、降低了热能损耗，并且降低了管道运输成本及土建、安装等费用，提高了地下空间利用率。 
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。 
附图说明
图1是现有技术的内滑动式直埋式保温输送管道的剖面示意图。 
图2是现有技术的外滑动式直埋式保温输送管道的剖面示意图。 
图3是本实用新型的直埋式保温输送管道一个实施例的剖面示意图。 
具体实施方式
下面参考图3详细描述本实用新型提供的直埋式保温输送管道的一个实施例；如图所示，本实用新型主要包括有依次从内到外设置的内工作管1、保温层2、外保护管3，所述保温层2包括有外保温层21和内保温层22，其中，所述外保温层21为酚醛泡沫保温层，所述内保温层22为二氧化硅气凝胶保温层。 
另外，在内保温层22和外保温层21之间还设置有热反射膜4；在所述内工作管1的外表面还设置有热熔塑料薄膜5。 
进一步地，所述外保护管3包括有设置在外保温层21外的外套钢管和覆于该外套钢管外表面的外防腐层。 
作为本实施例的一个实现方式，所述二氧化硅气凝胶保温材料为二氧化硅气凝胶复合绝热保温棉毡；内工作管1可采用钢管；热反射膜4可采用锡箔热反射膜；所述外防腐层可采用3PE防腐层。 
本实施例中的内保温层22采用的二氧化硅气凝胶材料作为现有技术中主要应用于航空航天等领域的纳米级耐高温绝热保温材料，其纳米效应所带来优越的保温性能主要表现在： 
①零对流效应：当绝热材料中的气孔直径均为小于50nm的闭孔理想状态时，绝热材料内部的气体分子就基本失去了宏观运动能力，因此也就失去了热对流运动和对流传热的能力。 
②无穷多面遮热效应：当绝热材料中的气孔直径减小时，其气孔壁的表面积会急剧增加，在材料内形成无穷多的气——固界面，热辐射的射线在传递过程中会发生近乎无穷多次的反射、吸收、透射和在辐射过程，使热辐射能力迅速衰减，最后大部分被吸收在绝热材料的靠近热面一侧的表面，然后再以热辐射的方式返回原有的热发射体。 
二氧化硅气凝胶复合绝热保温棉毡是二氧化硅气凝胶的复合制品，其保温性能非常优越，常温下其导热系数λ≤0.02W/m·K，耐温最大可达650℃，有较好的韧性和抗拉强度，作为本实施例中保温层的保温材料具有极为显著 的优越性。 
本实施例中的外保温层21采用的酚醛泡沫材料所带来优越的保温性能主要表现在： 
酚醛泡沫塑料是一种新型难燃、防火低烟保温材料，它是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。它最突出的特点是难燃、低烟、抗高温歧变。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点，且防水性较好。 
酚醛泡沫保温材料在现有技术中其普遍应用于高层建筑外墙保温、医院、体育设施等领域，其使用温度峰值可达到200℃，可长期在160℃～180℃的环境下工作，而且保温性能较好，常温条件下传热系数小于等于0.029W/m·℃，其尚未在热电领域作管道保温使用。 
具体实现时，外保温层21和内保温层22的厚度可视实际需要设置。 
本实施例通过一定厚度的内层气凝胶复合绝热棉毡将介质外传热温度降低到某一满足外层酚醛泡沫耐温要求的温度范围值，并满足相关行业规范要求，使得内、外保温层能充分利用各自的保温性能从而降低蒸汽输送的热量损失，并最大限度的降低保温结构造价，同时大大降低外套钢管规格，减小直埋管道埋地占据空间大小。 
内工作管1外表面的热熔性塑料薄膜5在蒸汽管道暖管时即熔化或炭化。热熔塑料薄膜在120℃时即开始熔化，形成一定供内工作管1因受热膨胀而需要伸缩的空间，气凝胶复合绝热棉毡和聚氨酯硬质泡沫均为高强度保温材料，其整体强度较大，经检测完全满足内管及其输送介质的重量支撑而不变形的要求。 
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 
①二氧化硅气凝胶复合绝热保温棉毡的导热系数低，保温性能极好，大大减少了蒸汽输送过程中的热量损失，增长了蒸汽输送距离； 
②保温层厚度大大降低，外套钢管规格相应地减小，从而降低了管道运输成本及土建、安装等费用； 
③减小了蒸汽直埋管道在埋地时所需的地下空间，提高了地下空间利用率； 
④二氧化硅气凝胶复合绝热保温棉毡和酚醛泡沫双层保温结构的运用，合理的发挥了各个保温材料的保温性能，并且最大限度的降低了保温结构造价； 
⑤直管段的保温层即可作为内工作管的工作导向和滑动支架，无需另设，减少了管道生产制作难度； 
⑥保温层防水性极好，极大的解决了保温层因施工、储存等进水导致暖管通气时带走大量热量的问题。 
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种直埋式保温输送管道，包括有依次从内到外设置的内工作管、保温层、外保护管，其特征在于：所述保温层包括有外保温层和内保温层，其中，所述外保温层为酚醛泡沫保温层，所述内保温层为二氧化硅气凝胶保温层。
2.如权利要求1所述的直埋式保温输送管道，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶保温材料为二氧化硅气凝胶复合绝热保温棉毡。
3.如权利要求1所述的直埋式保温输送管道，其特征在于：在所述内保温层和外保温层之间还设置有热反射膜。
4.如权利要求3所述的直埋式保温输送管道，其特征在于：在所述内工作管的外表面还设置有热熔塑料薄膜。
5.如权利要求4所述的直埋式保温输送管道，其特征在于：所述热反射膜为铝箔热反射膜。
6.如权利要求1-5中任一项所述的直埋式保温输送管道，其特征在于：所述外保护管包括有设置在所述外保温层外的外套钢管和覆于该外套钢管外表面的外防腐层。
7.如权利要求6所述的直埋式保温输送管道，其特征在于：所述内工作管为钢管。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104553206A (zh) * 2013-10-22 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 一种具有防腐保温功能的耐候型材料以及管道

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Assignee: Jiangsu DEWN Energy Saving Co., Ltd.

Assignor: Wuhan DEWN Engineering Technology Co., Ltd.

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Denomination of utility model: Directly buried thermal insulation conveying pipeline

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License type: Exclusive License

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Assignor: Wuhan DEWN Engineering Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2012320010165

Date of cancellation: 20140904

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Denomination of utility model: Directly buried thermal insulation conveying pipeline

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Granted publication date: 20120926

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Pledgor: Jiangsu Dewei Energy Company Limited|Wuhan Dewei Engineering Technology Co Ltd

Registration number: 2014990000779

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