CN209309560U - 长输热网埋地管专用固定节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种长输热网埋地管专用固定节，包括套设在工作管道外的外护钢管，外护钢管与工作管道之间设有贴紧在工作管道外表面上的软质隔热层，软质隔热层的长度小于外护钢管的长度，软质隔热层的两端分别设有内边缘固定在工作管道外表面上的环形挡板，软质隔热层的中部设有环形固定板，环形固定板的内边缘贴合在软质隔热层上、外边缘固定在外护钢管内壁上，两个环形挡板和环形固定板之间均具有套设在软质隔热层外的环形保温结构，环形保温结构、环形固定板及两个环形挡板通过螺栓连接在一起，外护钢管、环形保温结构与工作管道之间的区域内填充有复合保温材料。本实用新型结构紧凑，固定效果好，能有效减少热损失。

Description

长输热网埋地管专用固定节

技术领域

本实用新型涉及一种长输热网埋地管专用固定节，特别涉及一种在长输地埋蒸汽管道的外套钢管中设置的隔热装置。

背景技术

当前集中供热技术日趋成熟，热力管道少则数公里多则几十公里，敷设方式也是由架空敷设和埋地敷设结合使用，众所周知，热力管网输送介质温度较高，使得工作管热膨胀产生的位移较大，而外套钢管处温度较低，产生热位移量少，这就造成内外钢管间存在应力和膨胀、热损失等问题。现有直埋蒸汽管用固定节未能很好的解决上述问题，使蒸汽管网固定点处安全运行机制差，出现管道位移、扭曲、变形、渗漏及破坏、热损失严重等状况，因为埋地管固定节属于隐蔽工程，一旦产生问题，会面临工程造价高和维修成本高等难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种长输热网埋地管专用固定节，以解决现有技术的直埋蒸汽管用固定节容易出现位移、扭曲、变形，导致热损失的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：一种长输热网埋地管专用固定节装置，包括套设在工作管道外的外护钢管，外护钢管与工作管道之间具有间隔，所述外护钢管与工作管道之间设有贴紧在工作管道外表面上的软质隔热层，软质隔热层的长度小于外护钢管的长度，软质隔热层的两端分别设有内边缘固定在工作管道外表面上的环形挡板，软质隔热层的中部设有环形固定板，环形固定板的内边缘贴合在软质隔热层上、外边缘固定在外护钢管内壁上，两个环形挡板和环形固定板之间均具有套设在软质隔热层外的环形保温结构，所述环形保温结构、环形固定板及两个环形挡板通过螺栓连接在一起，所述外护钢管、环形保温结构与工作管道之间的区域内填充有复合保温材料。

所述环形挡板焊接在工作管道外表面，所述环形固定板的外边缘焊接在外护钢管内壁上。

所述环形挡板与环形保温结构内径尺寸相同，所述环形挡板与环形保温结构的外径尺寸相同。

所述环形保温结构包括至少两个环形片状保温层，各环形片状保温层依次紧密排列。

所述环形片状保温层是XB型石棉橡胶板。

所述石棉橡胶板单片厚度为20mm。

所述软质隔热层是纳米气凝胶毡。

所述复合保温材料是由超细玻璃棉、硅酸铝针刺毯、耐高温铝箔反射层和纳米气囊复合而成。

本实用新型的有益效果是：将本实用新型的固定节应用在长输蒸汽地埋管中，当热介质流经本实用新型的固定节时，热量从介质传递至工作钢管，工作钢管外壁设置的软质隔热层可将温度降低，加上设置在软质隔热层外部的环形保温结构，以及设置在环形保温结构外的复合保温材料，进一步减少了热损失，本实用新型整个固定节结构设置多重保温防护，提高了固定节的隔热效果。当工作钢管内的蒸汽介质流动时，工作钢管将受热膨胀，使得在工作钢管连同设置在工作钢管上的两个环形挡板产生轴向位移，对环形保温结构和环形固定板产生挤压，可采用与环形挡板抗压强度接近的环形保温结构，这样整个固定节结构满足受力要求。采用螺栓连接环形挡板、环形保温结构和环形固定板，使环形保温结构实现固定，有效的解决了环形保温结构的紧固问题，提高了固定节的安全性，从而解决了直埋式蒸汽管道固定点的固定问题，更是解决了现有的固定节普遍存在的热桥现象的问题。本实用新型的固定节结构紧凑，保温性能好，在保证固定点安全的同时，还可以阻断由工作钢管至外套钢管之间的热量损失，从而提高直埋直埋蒸汽管的热输送效率。

优选的，软质隔热层采用纳米气凝胶毡材料，纳米凝胶毡材料的导热系数极低，10mm厚的纳米气凝胶材料能够将温度降低100℃左右。

优选的，石棉橡胶板是一种高强度、耐高温的保温产品，石棉橡胶板的抗压强度接近于钢板抗压强度，使本实用新型整个固定节结构满足受力要求。

优选的，复合保温材料具有耐高温、耐低温，使用寿命长，阻燃性能好的特点。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例长输热网埋地管专用固定节的结构示意图；

图2是图1中环形挡板的示意图；

图3是图1中环形固定板的示意图；

图4是图1中环形保温结构的示意图。

图中，1—外护钢管；2—环形挡板；3—环形固定板；4—环形保温结构；5—螺栓；6—复合保温材料；7—工作管道；8—软质隔热层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种实施例长输热网埋地管专用固定节的结构如图1至图4所示，本实施例的长输热网埋地管专用固定节，包括套设在工作管道7外的外护钢管1，外护钢管1与工作管道7之间具有间隔，所述外护钢管1与工作管道7之间设有贴紧在工作管道7外表面上的软质隔热层8，软质隔热层8的长度小于外护钢管1的长度，软质隔热层8的两端分别设有内边缘固定在工作管道7外表面上的环形挡板2，软质隔热层8的中部设有环形固定板3，环形固定板3的内边缘贴合在软质隔热层8上、外边缘固定在外护钢管1内壁上，两个环形挡板2和环形固定板3之间均具有套设在软质隔热层8外的环形保温结构4，所述环形保温结构4、环形固定板3及两个环形挡板2通过螺栓连接在一起，所述环形挡板2焊接在工作管道7外表面，所述环形固定板3的外边缘焊接在外护钢管1内壁上。所述环形挡板2与环形保温结构4内径尺寸相同，所述环形挡板2与环形保温结构4的外径尺寸相同。所述外护钢管1、环形保温结构4与工作管道7之间的区域内填充有复合保温材料6。

所述环形保温结构4包括至少两个环形片状保温层，各环形片状保温层依次紧密排列。本实施例中环形片状保温层是XB型石棉橡胶板，石棉橡胶板是一种高强度、耐高温的保温产品，其型号分为：XB200～XB450，抗拉强度5MPa～18MPa，使用温度-100℃～﹢1000℃，单片厚度20mm，可以根据不同温度、压力工况选择而不同的产品型号。下表为XB200～XB450型号的石棉橡胶板的使用温度及抗压强度：

型号	单位	XB200	XB250	XB300	XB350	XB400	XB450
								使用温度	℃	200	250	300	350	400	450
抗压强度	MPa	5	6	8	9	11	18

所述的环形保温结构中的石棉橡胶板，单片厚度20mm，可根据不同的管径及承压，选择适当的片数组合。具体使用时，可根据下表进行选择数量：

本实施例中，软质隔热层8是纳米气凝胶毡，纳米气凝胶毡的密度200±20kg/m³，长期耐温不低于650℃，厚度10mm，导热系数满足以下要求：λ≤0.019w/mk@25℃，λ≤0.034w/mk@300℃，λ≤0.00.039w/mk@400℃，同时满足国标GB/T 34336-2017中对Ⅲ型，导热系数S类材料的要求，且满足上述各温度下的导热系数要求，燃烧性能不低于A(A2)类。

本实施例中，复合保温材料6是由超细玻璃棉、硅酸铝针刺毯、耐高温铝箔反射层和纳米气囊复合而成。

1超细玻璃棉厚度40mm，密度48±5kg/m³，长期耐温不低于350℃，导热系数满足：λ≤0.043w/mk@25℃；

2硅酸铝针刺毯厚度40mm，密度128±10kg/m³，长期耐温不低于900℃，导热系数满足：λ≤0.041w/mk@25℃；

3耐高温铝箔反射层是一种耐高温铝箔玻纤布，厚度1.5mm，重量1100g/m²，耐热温度，玻纤布550℃，胶水300℃；

4纳米气囊厚度6mm，密度≥0.256±20g/㎡，导热系数≤0.05W/(m·K)，反射率95％～97％，水蒸气透过率≤0.02g/㎡，铝箔厚度7～12μm，热阻值0.146㎡/kw，横向拉伸强度≥1.55MPa，纵向拉伸强度≥1.5MPa，断裂伸长率140％，氧指数燃烧性能≥32，光泽度：≥25@20°，≥24@60°，≥22@85°，使用温度-40℃～100℃。

如图1所示，环形固定板3设置在外护钢管1内侧壁，两者之间采用环面焊接；两个环形挡板2设置在工作钢管7外壁面，分别与工作钢管采用环面焊接；两个环形挡板2之间的工作钢管7表面，设置一层软质隔热层8；数片环形保温结构层设置在两个环形挡板2之间，且紧贴环形固定板3对称、均匀分布。如图1所示，外套钢管1与工作钢管7之间的其他空隙，设置有复合式保温结构6。

如图2、图3、图4所示，两个环形挡板2、环形固定板3、环形保温结构4环向分布3个螺栓孔，三者之间通过螺栓及其紧固件连接。

将本实用新型应用在长输蒸汽地埋管中，当热介质流经本实用新型固定节时，热量从介质传递至工作钢管7，工作钢管7外壁设置了软质隔热层纳米气凝胶毡，纳米气凝胶毡材料的导热系数极低，10mm厚的纳米气凝胶材料能够将温度降低100℃左右，加上设置在纳米气凝胶毡外部的石棉橡胶板，以及设置在空隙处的复合保温层结构，进一步减少了热损失，整个固定节结构设置多重保温防护，提高了固定节的隔热效果。

当工作钢管7内的蒸汽介质流动时，工作钢管7将受热膨胀，使得在工作钢管7连同设置在工作钢管7上的两个环形挡板2结构产生轴向位移，对石棉橡胶板和设置在外套钢管内壁上的环形固定板3产生挤压，而环形固定板3与外护钢管1焊接于一体，再加上由于石棉橡胶板的抗压强度接近于钢板抗压强度，因此整个固定节结构满足受力要求。

本实用新型的一种长输热网埋地管专用隔热固定节可应用在长输地埋蒸汽管道内，起保温和固定作用，阻断了由工作钢管至外护钢管之间的热量损失。本实用新型内容还涉及到环形保温结构，首次提到该保温结构所用材料组成、产品形态及产品性能指标，首次引入螺栓紧固件，有效的保证了工作钢管、外护钢管、环形保温结构之间的固定问题，提高了固定节的安全性，本固定节所用复合式保温结构与直管段保温保持一致，提高了管道整体的绝热性能。

以上所述仅为本实用新型其中一个实施案例，凡在本实用新型的精神和原则之内做出的修改、等同替换、改进等均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.长输热网埋地管专用固定节，包括套设在工作管道（7）外的外护钢管（1），外护钢管（1）与工作管道（7）之间具有间隔，其特征在于：所述外护钢管（1）与工作管道（7）之间设有贴紧在工作管道（7）外表面上的软质隔热层（8），软质隔热层（8）的长度小于外护钢管（1）的长度，软质隔热层（8）的两端分别设有内边缘固定在工作管道（7）外表面上的环形挡板（2），软质隔热层（8）的中部设有环形固定板（3），环形固定板（3）的内边缘贴合在软质隔热层（8）上、外边缘固定在外护钢管（1）内壁上，两个环形挡板（2）和环形固定板（3）之间均具有套设在软质隔热层（8）外的环形保温结构（4），所述环形保温结构（4）、环形固定板（3）及两个环形挡板（2）通过螺栓连接在一起，所述外护钢管（1）、环形保温结构（4）与工作管道（7）之间的区域内填充有复合保温材料（6）。

2.根据权利要求1所述的长输热网埋地管专用固定节，其特征在于：所述环形挡板（2）焊接在工作管道（7）外表面，所述环形固定板（3）的外边缘焊接在外护钢管（1）内壁上。

3.根据权利要求1所述的长输热网埋地管专用固定节，其特征在于：所述环形挡板（2）与环形保温结构（4）内径尺寸相同，所述环形挡板（2）与环形保温结构（4）的外径尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的长输热网埋地管专用固定节，其特征在于：所述环形保温结构（4）包括至少两个环形片状保温层，各环形片状保温层依次紧密排列。

5.根据权利要求4所述的长输热网埋地管专用固定节，其特征在于：所述环形片状保温层是XB型石棉橡胶板。

6.根据权利要求5所述的长输热网埋地管专用固定节，其特征在于：所述石棉橡胶板单片厚度为20mm。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的长输热网埋地管专用固定节，其特征在于：所述软质隔热层（8）是纳米气凝胶毡。