CN205781716U - 真空隔热管线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空隔热管线。该真空隔热管线包括：第一管柱；套设在第一管柱内的第二管柱，第一管柱包括若干沿第一管柱轴线排布的第一子管柱，第二管柱包括若干沿第二管柱轴线排布第二子管柱；第一缓冲装置设置在任意两个相邻的第一子管柱之间，第一缓冲装置能沿第一子管柱的轴线方向伸缩；第二缓冲装置设置在任意两个相邻的第二子管柱之间，第二缓冲装置能沿第二子管柱的轴线方向伸缩。相邻的第一子管柱之间设置有第一缓冲装置，相邻的第二子管柱之间设置有第二缓冲装置；缓冲装置能通过至少沿轴线的伸缩而吸收管柱因受热膨胀而产生的内应力，进而避免了子管柱因受热膨胀而损坏的问题。

Description

真空隔热管线

技术领域

本实用新型涉及管线输送领域，尤其涉及一种真空隔热管线。

背景技术

高温的液体或气体一般采用管线输送的方式进行运输。管线输送高温的液体或者气体时，因为管线受到外界的温度、套设在管线外的材料等影响，管线内的高温液体或者气体不可避免会与外界进行热交换，进而造成大量的热损失。高温的液体或者气体可能因为热损失的原因而降低到不能满足使用的温度，以至于需要被重新加热以满足使用，进而造成大量的能量消耗。同时，管线在输送高温液体或者气体时，管线会因为高温的作用，而发生轴向的位移或者变形。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种真空隔热管线，该管线能减少热损失且不容易发生轴向的位移或者变形。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种真空隔热管线，该管线包括：

第一管柱，其包括若干沿所述第一管柱的轴线排布的第一子管柱；

套设在所述第一管柱内的第二管柱，其包括若干沿所述第一管柱的轴线排布的第二子管柱；

所述第一管柱的内侧壁与所述第二管柱的外侧壁之间形成有真空腔室；

所述第一管柱的内侧壁与所述第二管柱的外侧壁之间设置有支撑件,且所述支撑件位于所述真空腔室内；

所述真空隔热管线还包括：

第一缓冲装置，其设置在任意两个相邻的所述第一子管柱之间，所述第一缓冲装置能沿所述第一子管柱的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个所述第一子管柱连通；和/或，

第二缓冲装置，其设置在任意两个相邻的所述第二子管柱之间，所述第二缓冲装置能沿所述第二子管柱的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个所述第二子管柱连通。

进一步的，所述第一缓冲装置包括具有第一腔室的第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的一端与一个所述第一子管柱连接，所述第一伸缩机构的另一端与另一个所述第一子管柱连接，所述第一腔室与所述真空腔室连通。

进一步的，所述第二缓冲装置包括具有第二腔室的第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的一端与一个所述第二子管柱连接，所述第二伸缩机构的另一端与另一个所述第二子管柱连接，所述第二腔室与所述第二子管柱的内腔连通。

进一步的，所述第一缓冲装置和/或第二缓冲装置包括管道补偿器。

进一步的，所述管道补偿器包括双向管道补偿器。

进一步的，所述第二管柱的外侧壁上设置有保温层。

进一步的，所述保温层包括相互叠设的玻璃丝层和铝箔层。

进一步的，所述支撑件包括套设在所述第二管柱上的环形件，所述环形件的内侧壁与所述第二管柱的外侧壁相抵接，所述环形件的外侧壁与所述第一管柱的内侧壁相抵接。

进一步的，所述环形件由树脂或混凝土制成。

进一步的，所述第一管柱上设置有能与所述真空腔室相连通的开口，所述开口用于与抽真空设备连接。

进一步的，所述真空腔室的真空度大于或等于6×10^-2Pa。

进一步的，所述第一管柱的外侧壁上设置有由保温材料制成的保温部。

进一步的，相邻两个所述支撑件之间的距离在2～3m之间。

进一步的，所述支撑件上设置有用于将相邻两个所述第一腔室连通的通孔。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

(1)第一管柱和第二管柱之间形成有真空腔室，输送高温高压的液体或者气体的第二管柱外没有直接接触的热传递介质，进而能有效的减少管线输送高温高压的流体或者气体时的热损失。

(2)相邻的第一子管柱之间设置有第一缓冲装置，相邻的第二子管柱之间设置有第二缓冲装置；缓冲装置能通过至少沿轴线的伸缩而吸收管柱因受热膨胀而产生的内应力，进而避免了子管柱因受热膨胀而损坏的问题。

(3)第一管柱和第二管柱上设置有保温层，进一步的避免了高温流体的热损失。

附图说明

图1为本实用新型的一种真空隔热管线的结构示意图；

图2为本实用新型的一种无支撑件时的真空隔热管线的截面示意图；

图3为本实用新型的一种设置有支撑件时的真空隔热管线的截面示意图；

图4为本实用新型的缓冲装置的结构示意图。

以上附图说明：

1、第一管柱；11、第一子管柱；2、第二管柱；21、第二子管柱；3、第一缓冲装置；31、第一伸缩机构；4、第二缓冲装置；41、第二伸缩机构；5、真空腔室；6、第一腔室；7、第二腔室；8、开口；91、玻璃丝层；92、铝箔层；10、支撑件；12、保温部。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。

一种真空隔热管线，参照图1所示，该真空隔热管线包括：第一管柱1，其包括若干沿第一管柱1的轴线排布的第一子管柱11；套设在第一管柱1内的第二管柱2，其包括若干沿第一管柱1的轴线排布的第二子管柱21；第一管柱1的内侧壁与第二管柱2的外侧壁之间形成有真空腔室5；第一管柱1的内侧壁与第二管柱2的外侧壁之间设置有支撑件10,且支撑件10位于真空腔室5内。

在本实施方式中，真空隔热管线包括：第一缓冲装置3，参照图1以及图4所示，其设置在任意两个相邻的第一子管柱11之间，第一缓冲装置3能沿第一子管柱11的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个第一子管柱11连通。

在另一个可选的实施方式中，真空隔热管线包括，第二缓冲装置4，参照图1以及图4所示，其设置在任意两个相邻的第二子管柱21之间，第二缓冲装置4能沿第二子管柱21的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个第二子管柱21连通。

在另一个可选的实施方式中，真空隔热管线可以同时包括上述的第一缓冲装置3以及第二缓冲装置4。第一缓冲装置3能沿第一子管柱11的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个第一子管柱11连通。第二缓冲装置4能沿第二子管柱21的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个第二子管柱21连通。

在现有技术中，热传递的主要方式为热传导，若物体上的两部分间连续存在着温度差，则热将从高温部分自动地流向低温部分，直至整个物体的各部分温度相等为止。此种传热方式称为热传导，又称导热。在气体中，热传导是由分子不规则运动而引起的。在热传导时，物体内的分子或质点不发生宏观的运动。

真空隔热的原理是减少两个物体之间的空气量，使得两个物体之间用于热传导的分子减少，进而减少热传导。本实用新型的真空隔热管线的第一管柱1和第二管柱2之间形成有真空腔室5，输送高温高压的液体或者气体的第二管柱2外没有热传递介质，进而能有效的减少管线输送高温高压的流体或者气体时的热损失。

在本实施方式中，参照图4所示，第一缓冲装置3包括具有第一腔室6的第一伸缩机构31。其中，第一腔室6和第一子管柱11的腔室相连通。第一伸缩机构31的一端与一个第一子管柱11连接，第一伸缩机构31的另一端与另一个第一子管柱11连接，第一腔室6与真空腔室5连通。

具体的，第一伸缩机构31可以为横向截面为波浪形的金属或塑料管，或者为类似于弹簧结构的波纹管。上述的这些结构可以在外力的作用下而伸缩或者变形，进而将外力转变为自身的形变，从而吸收管道受热膨胀而产生的内应力，进而避免管道因为内应力而遭到破坏。本申请也不限于上述的伸缩机构，只要满足伸缩件能在外力的作用下产生形变，进而将外力作用的工转换为形变量，都符合本申请的要求。

在本实施方式中，第一伸缩机构31的两端可以设置有能与相邻第一子管柱11的端部相连接的端盖，进而保证第一缓冲装置3能与第一子管柱11相连接。第一伸缩机构31的两端可以通过焊接的方式与第一子管柱11的端部相连接。

在其它可选的实施方式中，第一伸缩机构31也可以通过螺纹连接的方式与第一子管柱11的端部相连接。

在一个优选的实施方式中，第一缓冲装置3可以为管道补偿器。管道补偿器可以为波纹补偿器、金属补偿器、非金属补偿器、套筒补偿器、方形补偿器中的至少一种。更优选的，管道补偿器可以为双向金属管道补偿器。双向金属管线补偿器具有两端都可以沿管道的轴线进行伸缩的伸缩件，伸缩件的两端连接有顶盖。

在本实施方式中，参照图4所示，第二缓冲装置4包括具有第二腔室7的第二伸缩机构41，第二伸缩机构41的二端与二个第二子管柱21连接，第二伸缩机构41的另二端与另二个第二子管柱21连接，第二腔室7与真空腔室5连通。

具体的，第二伸缩机构41可以为横向截面为波浪形的金属或塑料管，或者为类似于弹簧结构的管道。上述的这些结构可以在外力的作用下而伸缩或者变形，进而将外力转变为自身的形变，从而吸收管道受热膨胀而产生的内应力，进而避免管道因为内应力而遭到破坏。本申请也不限于上述的伸缩机构，只要满足伸缩件能在外力的作用下产生形变，进而将外力作用的工转换为形变量，都符合本申请的要求。

第二伸缩机构41的两端可以设置有能与相邻第二子管柱21的端部相连接的端盖，进而保证第二缓冲装置4能与第二子管柱21相连接。第二伸缩机构41的两端可以通过焊接的方式与第二子管柱21的端部相连接。另外，第二伸缩机构41也可以通过螺纹连接的方式与第二子管柱21的端部相连接。

在一个优选的实施方式中，第二缓冲装置4可以为管道补偿器。管道补偿器可以为波纹补偿器、金属补偿器、非金属补偿器、套筒补偿器、方形补偿器中的至少一种。更优选的，管道补偿器可以为双向金属管道补偿器。双向金属管道补偿器可以包括波纹管。波纹管为一种弹性元件，其可以在外力的作用下伸长或者压缩，当管柱受热发生膨胀时，管柱内会因为膨胀的作用而产生应力。波纹管可以吸收这种应力，进而避免应力对管柱的破坏，使得设置有管道补偿器的管线可以在高压高温的环境下进行工作。

在本实施方式中，第一子管柱11和第二子管柱21都可以为工业使用的具有标准尺寸的无缝钢管。第一管柱1和第二管柱2可以由若干个标准长度的无缝钢管排列组成。应当能理解的，相邻的第一缓冲装置3的距离可以根据第一缓冲装置3之间的管柱的长度进行确定；相邻的第二缓冲装置4的距离可以根据管柱的长度进行确定。

例如：设计一段长度约500m真空隔热管线。可以选择直径50mm的无缝钢管作为第二管柱2。选取108mm的无缝钢管作为第一管柱1，使得第二管柱2能套设在第一管柱1内，且第一管柱1与第二管柱2之间还能形成一定直径差，进而形成真空腔室5以及设置支撑件10。在本实施方式中，第一管柱1和第二管柱2的两端可以通过焊接的方式使得第一管柱1的端部与第二管柱2的端部相连接，使得第一管柱1的内侧壁与第二管柱2的外侧壁之间形成有真空腔室5。

在另一个优选的实施方式中，第一管柱1和第二管柱2的端部的之间设置有封堵件。封堵件可以为一具有通孔的圆形连接件，连接件的外缘与第一管柱1的端部的外缘相连接，连接件的内缘与第二管柱2的端部的外缘相连接，进而再连接件、第一管柱1以及第二管柱2之间形成有真空腔室5。

在另一个优选的实施方式中，第一管柱1上还设置有与真空腔室5相连通的开口8，开口8上可以设置有能开闭的阀体或者连接件。抽真空设备能与阀体或者连接件相连接，进而对第一管柱1的腔室以及第一腔室6进行抽真空，进而形成真空腔室5。

真空腔室5的真空度大于或等于6×10^-2Pa，本实用新型不对真空度作具体的限制，可以根据实际的需求和成本进行选择真空度的大小。

为了进一步的隔绝第二管柱2与外界的第二管柱2的外侧壁上设置有保温层。参照图2和图3所示，保温层包括相互叠设的玻璃丝层91和铝箔层92。玻璃丝层91是通过在管柱上缠绕一圈玻璃丝而形成，铝箔层92是通过在管柱上贴附一层铝箔而形成。保温层由内向外可以包括一玻璃丝层91，然后叠设在玻璃丝层91外的一铝箔层92。保温层由内向外也可以包括一铝箔层92，然后叠设在铝箔层92上的一玻璃丝层91，然后叠设在玻璃丝层91上的一铝箔层92。铝箔可以减少热辐射，玻璃丝可以减少热传递。通过设置铝箔层92以及玻璃丝层91，进而能降低管线在传输高温液体或者气体时的热损失。

参照图3所示，支撑件10可以包括套设在第二管柱2上的环形件。支撑件10可以保持第一管柱1的内侧壁和第二管柱2外侧壁之间的间距以及稳定第二管柱2的状态。具体的，环形件的内圈半径可以与第二管柱2的外径相匹配。环形件的外圈半径可以与第一管柱1的内径相匹配，使得环形件的内侧壁与第二管柱2的外侧壁相抵接，环形件的外侧壁与第一管柱1的内侧壁相抵接，进而更好的将环形件固定设在真空腔室5内。相邻的支撑件10之间的距离为2m。

在一个优选的实施方式中，支撑件10上设置有用于将相邻两个第一腔室6连通的通孔。当抽真空设备对第一子管柱11的空腔以及第一腔室6抽真空时，因为支撑件10上设置有通孔，使得被支撑件10相隔离的腔室能相互连通，进而保证抽真空的进行。

具体的，环形件的材料可以为树脂、混凝土以及电木中的一种。在一个优选的实施方式中，第一管柱1的外侧壁上可以设置有由保温材料制作成的保温部12。例如，第一管柱1外可以涂有保温涂料，或者第一管柱1外可以套设保温棉，进而减少了管线对外界的热传递以及热辐射，减少了热量的损失。

以下为制造该真空隔热管线的流程：

(1)选取10m的第二子管柱12根，在两管中间焊接上管道补偿器；

(2)沿管柱的外侧壁呈螺旋线方向缠绕铝箔；

(3)沿着管柱轴向方向敷设玻璃丝，玻璃丝数量以覆盖管柱圆周为宜；

(4)沿螺旋线方向缠绕用铝箔缠绕在玻璃丝上；

(5)沿第二子管柱21轴向方向，每间隔2m套入一个支撑件10，焊接固定；

(6)选取一根10m左右的第一子管柱11和对应的管道补偿器进行焊接；

(7)将步骤1-5得到的内管套进步骤6得到的管柱内；

(8)选取10m的内管一根，一端焊接上管道补偿器，另一端与步骤7中的内管焊接；重复步骤2-5；

(9)选取一根10m左右的第一子管柱11，一端焊接上管道补偿器，另一端与步骤(6)中的外管焊接；

重复步骤(8)和(9)，最终形成500m左右的管线，将最终形成的管线的两端第一管柱1和第二管柱2中间的环形断面进行封堵(焊接密封)，进而形成真空腔室5，最终形成真空隔热管线。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (14)

1.一种真空隔热管线，其特征在于，所述真空隔热管线包括：

第一管柱，其包括若干沿所述第一管柱的轴线排布的第一子管柱；

套设在所述第一管柱内的第二管柱，其包括若干沿所述第一管柱的轴线排布的第二子管柱；

所述第一管柱的内侧壁与所述第二管柱的外侧壁之间形成有真空腔室；

所述第一管柱的内侧壁与所述第二管柱的外侧壁之间设置有支撑件,且所述支撑件位于所述真空腔室内；

所述真空隔热管线还包括：

第一缓冲装置，其设置在任意两个相邻的所述第一子管柱之间，所述第一缓冲装置能沿所述第一子管柱的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个所述第一子管柱连通；和/或，

第二缓冲装置，其设置在任意两个相邻的所述第二子管柱之间，所述第二缓冲装置能沿所述第二子管柱的轴线方向伸缩，并且用于将相邻的两个所述第二子管柱连通。

2.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述第一缓冲装置包括具有第一腔室的第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的一端与一个所述第一子管柱连接，所述第一伸缩机构的另一端与另一个所述第一子管柱连接，所述第一腔室与所述真空腔室连通。

3.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述第二缓冲装置包括具有第二腔室的第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的一端与一个所述第二子管柱连接，所述第二伸缩机构的另一端与另一个所述第二子管柱连接，所述第二腔室与所述第二子管柱的内腔连通。

4.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述第一缓冲装置和/或第二缓冲装置包括管道补偿器。

5.根据权利要求4所述的真空隔热管线，其特征在于，所述管道补偿器包括双向管道补偿器。

6.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述第二管柱的外侧壁上设置有保温层。

7.根据权利要求6所述的真空隔热管线，其特征在于，所述保温层包括相互叠设的玻璃丝层和铝箔层。

8.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述支撑件包括套设在所述第二管柱上的环形件，所述环形件的内侧壁与所述第二管柱的外侧壁相抵接，所述环形件的外侧壁与所述第一管柱的内侧壁相抵接。

9.根据权利要求8所述的真空隔热管线，其特征在于，所述环形件由树脂或混凝土制成。

10.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述第一管柱上设置有能与所述真空腔室相连通的开口，所述开口用于与抽真空设备连接。

11.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述真空腔室的真空度大于或等于6×10^-2Pa。

12.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，所述第一管柱的外侧壁上设置有由保温材料制成的保温部。

13.根据权利要求1所述的真空隔热管线，其特征在于，相邻两个所述支撑件之间的距离在2～3m之间。

14.根据权利要求2所述的真空隔热管线，其特征在于，所述支撑件上设置有用于将相邻两个所述第一腔室连通的通孔。