CN211175712U - 一种耐高温管道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐高温管道系统，所述耐高温管道系统包括耐高温管道、膨胀节和挡板或阀门，在所述耐高温管道外部由内到外依次布置耐火材料层、支撑管道层、保温材料层和外包材料层；所述保温材料层中设置有冷却水管；本实用新型所述的一种耐高温管道系统，耐高温性好，保证了管道长期稳定使用和管道附近员工的人身安全，降低了管道外表面温度和管道的散热损失。

Description

一种耐高温管道系统

技术领域

本实用新型涉及一种高温管道技术，具体的本实用新型涉及一种耐高温管道系统。

背景技术

随着工业系统向更高压力、更高温度的发展，耐高温管道或流道的需求也越来越多地在工业应用中出现，工业管道按照温度划分，输送的介质温度超过450度就算是高温管道，就需要考虑采用特种钢材或其他耐温材料；如果温度超过800度以上，就必须考虑在特种钢材内部加内衬或采用其他耐火材料。但即使有耐火材料的引入，如何保证高温管道或流道的外表面温度对人体安全，就需要特殊的冷却和保温设计。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的问题和不足，提供一种耐高温管道系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种耐高温管道系统，所述耐高温管道系统包括耐高温管道、膨胀节和挡板或阀门，在所述耐高温管道外部由内到外依次布置耐火材料层、支撑管道层、保温材料层和外包材料层，所述保温材料层中设置有冷却水管。

进一步的，所述冷却水管均匀设置或不均匀设置在保温材料层中，所述冷却水管收集的热量用于对外供热或余热回收。

进一步的，所述耐高温管道的横截面为圆形或矩形，相应的，所述耐火材料层、支撑管道层、保温材料层和外包材料层的横截面为圆形或矩形。

进一步的，所述耐火材料层设置为封闭或不封闭的管道，所述耐火材料层为铺设在所述耐高温管道外表面的附加材料层，所述耐火材料层 11的材料为硅砖、黏土砖、高铝砖、莫来石砖、刚玉砖、镁砖、镁铝砖、镁钙砖、含锆耐火砖和含碳耐火砖中的任意一种或组合。

进一步的，所述支撑管道层设置为全封闭的耐压耐机械强度的管道层，所述支撑管道层的材料为特种钢材、玻璃钢和碳纤维材料中的任意一种或组合。

进一步的，所述保温材料层设置为封闭或不封闭的管道，所述保温材料层为铺设在所述支撑管道层外表面的附加材料层，所述保温材料层 13的材料为玻璃棉、硅酸钙、复合硅酸盐、珍珠岩、漂珠类材料、纳米孔SiO₂质材料、蛭石和硅酸铝等任意一种或组合。

进一步的，所述外包材料层为设置在所述保温材料层外表面的铝皮或铁皮。

进一步的，所述耐火材料层和所述保温材料层在不同温度的所述耐高温管道中设置不同的耐火及保温材料组合。

进一步的，所述膨胀节设置在相邻两端耐高温管道之间,所述膨胀节包括补偿器组件和中间接管，所述补偿器组件包括第一法兰、焊接在所述法兰之间的波纹管和设置在所述波纹管下方的填充部。

进一步的，所述挡板或阀门设置在耐高温管道的进口或出口,所述挡板装置包括挡板、第二法兰和填料块，用于对高温介质进行节流通断控制。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种耐高温管道系统，具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种耐高温管道系统，耐火材料层的设置使得高温介质直接接触耐火材料，保证了管道长期稳定使用。

(2)本实用新型所述的一种耐高温管道系统，保温材料层的设置降低了管道外表面温度，降低了管道的散热损失。

(3)本实用新型所述的一种耐高温管道系统，冷却水管的设置可以带走一部分热量，用于对外供热或供蒸汽。

(4)本实用新型所述的一种耐高温管道系统，膨胀节的设置保证了管道热态冷态的膨胀和收缩自由，不产生泄漏。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的耐高温管道系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的耐高温管道系统的膨胀节结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的耐高温管道系统的挡板装置结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例所述的耐高温管道系统的结构示意图。

为进一步清楚地说明本实用新型的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明：

10-耐高温管道，11-耐火材料层，12-支撑管道层，13-保温材料层， 14-外包材料层，15-冷却水管，20-膨胀节，21-第一法兰，22-波纹管， 23-填充部，24-撑耳，25-拉杆，30-挡板装置，31-挡板，32-第二法兰， 33-填充块。

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段，达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

参见附图1和附图2，一种耐高温管道系统，所述耐高温管道系统包括耐高温管道10、膨胀节20和挡板或阀门，在所述耐高温管道10外部由内到外依次布置耐火材料层11、支撑管道层12、保温材料层13和外包材料层14，所述保温材料层14中设置有冷却水管15。本实用新型所述的一种耐高温管道系统，耐高温性好，保证了管道长期稳定使用和管道附近员工的人身安全，降低了管道外表面温度和管道的散热损失。

具体的，如图1所示，本实施例中，所述耐高温管道10横截面呈圆形，相应的，所述耐火材料层11、支撑管道层12、保温材料层13和外包材料层14的横截面为圆形，不限定的，所述耐高温管道的横截面形状也可以为多种形状，如呈正方形、长方形等，相应的，所述耐火材料层11、支撑管道层12、保温材料层13和外包材料层14的横截面也可以为多种形状，如呈正方形、长方形等。

具体的，所述冷却水管15均匀排列在所述保温材料层13中。本实施例中，所述冷却水管15横截面呈圆形，不限定的，所述耐高温管道的横截面形状也可以为多种形状，如呈正方形、长方形等。本实施例中，所述冷却水管15的个数设置为8个，不限定的，所述冷却水管15的个数也可以设置为9个、10个或13个等。本实施例中，具体的，如图1 所示，所述冷却水管15呈圆周均匀排列在保温材料层13，不限定的，所述冷却水管15也可不均匀排列设置。所述冷却水管15离管道10的外壁较近，使管道10的降温能够均匀的降温，所述保温材料层13保证温度的确定性，冷却水管的设置降低了管道外表面温度和管道的散热损失，冷却水管带走一部分热量，用于对外供热或供蒸汽。

具体的，所述耐火材料层11、支撑管道层12、保温材料层13和外包材料层14的厚度不做限定。

具体的，所述膨胀节20设置在两个耐高温管道10之间。所述膨胀节20为波纹状，可以吸收管道温度变化造成的收缩或膨胀变形，以达到降噪吸振的目的。

更具体的，图2为本实用新型实施例所述的耐高温管道系统的膨胀节结构示意图，如图2所示，膨胀节20包括第一法兰21、焊接在第一法兰之间的波纹管22、焊接在第一法兰21上的撑耳24和拉杆25以及设置在所述波纹管22下方的填充部25，所述填充部25的填充材料为填充棉，填充毯及陶瓷纤维组块。所述膨胀节能够吸收点火风管道的轴向及径向位移，有效消除管道内应力，保证管道的安全运行。

具体的，所述挡板装置30或阀门装置设置在耐高温管道10的进口或出口，用于对高温介质进行节流通断控制。

具体的，所述挡板装置30或阀门装置的材料为特种钢材310S。

更具体的，图3为本实用新型实施例所述的耐高温管道系统的挡板装置结构示意图，如图3所示，所述挡板装置30包括挡板31、第二法兰 32和填料块33，所述挡板装置30或阀门装置可以控制所述挡板或阀门的开启或关闭，来启用或停用此段耐高温管道10。

具体的，所述耐火材料层11设置为封闭或不封闭的管道，所述耐火材料层11为铺设在所述耐高温管道10外表面的附加材料层，所述耐火材料层11的材料为硅砖、黏土砖、高铝砖、莫来石砖、刚玉砖、镁砖、镁铝砖、镁钙砖、含锆耐火砖和含碳耐火砖中的任意一种或组合。所述耐火材料层的述耐火材料具有很好的耐高温性，使得高温介质直接接触耐火材料，保证了保证钢管的耐高温效果和管道长期稳定使用，提高了管道的输送能力。

具体的，所述支撑管道层12设置为全封闭的耐压耐机械强度的管道层，所述支撑管道层12的材料为特种钢材、玻璃钢和碳纤维材料中的任意一种或组合。所述支撑管道层使用上述材料使得支撑管道层12 具有较高的强度。

具体的，所述保温材料层13设置为封闭或不封闭的管道，所述保温材料层13为铺设在所述支撑管道层12外表面的附加材料层，所述保温材料层13的材料为玻璃棉、硅酸钙、复合硅酸盐、珍珠岩、漂珠类材料、纳米孔SiO₂质材料、蛭石和硅酸铝等任意一种或组合。所述保温材料层13使用上述材料使其具有很好的保温效果，减少了高温介质在传输过程中的热量的散失，同时降低了管道外表面温度。

具体的，所述外包材料层14设置在所述保温材料层外表面，所述外包材料层14的材料为铝皮、铁皮和高温塑料中的任意一种或组合。

具体的，所述耐高温管道传送的是高温介质，所述高温介质可以是高温烟气、高温空气、高温蒸汽、高温气体中的任意一种。所述高温介质温度范围为400度～1300度。

本具体实施方式的工作原理为：本实用新型通过在耐高温管道系统中设置耐高温管道10、膨胀节20和挡板装置30或阀门装置，还通过在所述耐高温管道10内到外依次布置耐火材料层11、支撑管道层12、保温材料层13和外包材料层14，耐火材料层11使得使耐高温管道10的耐高温性增加，支撑管道层12使得使耐高温管道10的强度增加，保温材料层13使得使耐高温管道10的保温性增加，外包材料层14的设置使得使耐高温管道10的使用性增加。总的来说，本实用新型所述的耐高温管道系统保证了管道长期稳定使用和管道附近员工的人身安全，降低了管道外表面温度和管道的散热损失。

实施例2

图4为本实用新型实施例所述的另一实施例的耐高温管道系统的结构示意图，与实施例1不同的是，如图4所示，本实施例中，所述耐高温管道系统横截面呈矩形，相应的，所述耐火材料层11、支撑管道层12、保温材料层13和外包材料层14的横截面也为矩形，所述冷却水管15 的个数设置为12个。

实施例3

本实施例中，将本实用新型所述的耐高温管道系统用于电站锅炉高温烟气引出管道，电站锅炉高温烟气温度范围为500度～1100度范围，所述高温烟气耐高温引出管道中，布置冷却水管15，所述冷却水管15冷却水来自锅炉给水、凝结水、工业冷却水或循环冷却水或供热管网循环水。对应冷却水的来源，冷却水吸收的高温管道的热量，用于加热锅炉给水、凝结水或供热管网循环水。

烟气在锅炉不同位置处的温度时不一样的。例如，烟气在锅炉烟气在炉膛出口的平均温度约为920℃，在二级过热器(屏过)进口的平均温度约为1286℃，在二级过热器(屏过)出口的平均温度约为1045℃，在三级过热器(高过)进口的平均温度约为1045℃，在三级过热器(高过)出口的平均温度约为928℃，在一级再热器(低过)进口的平均温度约为686℃，在一级再热器 (低过)出口的平均温度约为550℃，在二级过热器(高再)进口的平均温度约为894℃，在二级过热器(高再)出口的平均温度约为802℃，在一级再热器(低再)进口的平均温度约为767℃，在一级再热器(低再)出口的平均温度约为369℃，空气预热器进口的平均温度约为340℃等。

具体的，所述耐火材料层11和所述保温材料层13在不同温度的所述耐高温管道10中设置不同的耐火及保温材料组合。不同的耐火材料及保温材料的输送介质的最高温度和成本是不一样的，采用不同的耐火及保温材料组合有利于资源的合理利用，也有利于减少成本。

实施例4

本实施例中，将本实用新型所述的耐高温管道系统用于水泥窑炉高温烟气引出管道，水泥窑炉高温烟气温度范围为800度～1200度范围，所述高温烟气耐高温引出管道中，布置冷却水管15，所述冷却水管15回收的余热用于发电或对外供热。

烟气在水泥窑炉不同位置处的温度时不一样的。因此，在不同高温烟气耐高温引出管道中，采用不同的耐火及保温材料组合。不同的耐火材料及保温材料的输送介质的最高温度和成本是不一样的，采用不同的耐火及保温材料组合有利于资源的合理利用，也有利于减少成本。

本实用新型所述的一种耐高温管道系统，耐火材料层的设置使得高温介质直接接触耐火材料，保证了管道长期稳定使用；温材料层的设置降低了管道外表面温度，降低了管道的散热损失；冷却水管的设置可以带走一部分热量，用于对外供热或供蒸汽；膨胀节的设置保证了管道热态冷态的膨胀和收缩自由，不产生泄漏。

显然，上述实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下对这些实施例进行的各种变化、修改、替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温管道系统，所述耐高温管道系统包括耐高温管道(10)、膨胀节(20)和挡板装置(30)或阀门装置，其特征在于，在所述耐高温管道(10)外部由内到外依次布置耐火材料层(11)、支撑管道层(12)、保温材料层(13)和外包材料层(14)，所述保温材料层(13)中设置有冷却水管(15)。

2.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述冷却水管(15)均匀设置或不均匀设置在保温材料层(13)中，所述冷却水管(15)收集的热量用于对外供热或余热回收。

3.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述耐高温管道(10)的横截面为圆形或矩形，相应的，所述耐火材料层(11)、支撑管道层(12)、保温材料层(13)和外包材料层(14)的横截面为圆形或矩形。

4.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述耐火材料层(11)设置为封闭或不封闭的管道，所述耐火材料层(11)为铺设在所述耐高温管道(10)外表面的附加材料层，所述耐火材料层(11)的材料为硅砖、镁铝砖和含碳耐火砖中的任意一种或组合。

5.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述支撑管道层(12)设置为全封闭的耐压耐机械强度的管道层，所述支撑管道层(12)的材料为特种钢材、玻璃钢和碳纤维材料中的任意一种或组合。

6.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述保温材料层(13)设置为封闭或不封闭的管道，所述保温材料层(13)为铺设在所述支撑管道层(12)外表面的附加材料层，所述保温材料层(13)的材料为玻璃棉、复合硅酸盐和纳米孔SiO₂质材料等任意一种或组合。

7.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述外包材料层(14)为设置在所述保温材料层外表面的铝皮或铁皮。

8.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述耐火材料层(11)和所述保温材料层(13)在不同温度的所述耐高温管道(10)中设置不同的耐火及保温材料组合。

9.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述膨胀节(20)设置在相邻两段耐高温管道(10)之间，所述膨胀节(20)包括补偿器组件和中间接管，所述补偿器组件包括第一法兰(21)、焊接在所述第一法兰(21)之间的波纹管(22)和设置在所述波纹管(22)下方的填充部(23)。

10.根据权利要求1所述的耐高温管道系统，其特征在于，所述挡板装置(30)或阀门装置设置在耐高温管道(10)的进口或出口；所述挡板装置(30)包括挡板(31)、第二法兰(32)和填料块(33)，用于对高温介质进行节流通断控制。

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