CN2913794Y - 真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置 - Google Patents

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真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，它涉及一种绝热支撑装置，特别涉及一种真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置。本实用新型的绝热支撑由支撑板(1)和限位环(2)组成，在支撑板(1)上沿圆周的支撑支点方向上均匀设置有工艺孔(1－2)，支撑板(1)的中心开有中心孔(1－1)，限位环(2)固定在支撑板(1)上，限位环(2)的中心线与中心孔(1－1)的中心线相重合。本实用新型的绝热支撑装置的支撑板上开设工艺孔槽，减少了绝热支撑的有效导热截面积，支撑件材料选用玻璃纤维，力学性能好，热导率低，绝热支撑装置具有绝热支撑漏热损失较小、安装简单方便的优点。

Description

真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置
技术领域：
本实用新型涉及一种绝热支撑装置，特别涉及一种真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置。
背景技术：
对于液氮、液氦、液氢或低温氦气、氢气、液化天然气(＜100K)等低温流体的真空输送管道，内管与外管之间的绝热支撑是管道的重要组成部分，其绝热效果极大地影响整条管道的漏热量。对于真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑，在结构设计上主要需要考虑以下因素：(1)管道绝热支撑的强度；(2)管道绝热支撑在室温管道(外管)与低温管道(内管)之间的接触面积、导热截面积及导热线长度；(3)管道绝热支撑材料选择；(4)管道绝热支撑固定与安装。现有的绝热支撑装置漏热损失较大，安装困难。在内管由于低温冷缩相对外管产生轴向窜动时，绝热支撑装置相应滑动困难，可能造成应力过大而断裂失效。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，该装置解决了现有绝热支撑装置存在漏热损失较大、安装困难的缺点。
本实用新型由支撑板1和限位环2组成，在支撑板1上沿圆周的支撑支点方向上均匀设置有工艺孔1-2，限位环2固定在支撑板1上，限位环2的中心线与中心孔1-1的中心线相重合。
本发明以内管3(如：规格为φ20×2mm，外管4规格为φ76×3mm)的真空夹层无冷屏低温流体输送管道单通道为例，采用数值模拟软件分析方法，对内管3与支撑板1在不同的接触面积及角度时，分别对支撑板1和外管4的温度分布进行模拟分析：
a、内管3与支撑板1接触角度为60°时，液氮和液氦单通道绝热支撑热漏量及外管表面温度(不限于表中给出的尺寸)见表1：
表1
  绝热支撑厚度(mm)   外管长度(mm) 管道流体     热漏量(w)   外管表面温度(K)
5 40   液氮单通道(80K) 0.482   Tmax＝275.3KTmin＝274.8K
5 40   液氦单通道(4.5K) 0.555   Tmax＝271.6KTmin＝271.2K
b、内管3与支撑板1接触角度为10°时，支撑接触点和管道轴线所在平面与竖直方向相近，液氮和液氦单通道绝热支撑热漏量及外管表面温度见表2：
表2
绝热支撑厚度(mm)   外管长度(mm) 管道流体   热漏量(w)     外管表面温度(K)
5 40   液氮单通道(80K) 0.345     Tmax＝282.3KTmin＝282.1K
5 40   液氦单通道(4.5K) 0.402     Tmax＝279.5KTmin＝279.2K
c、内管3与支撑板1接触角度为10°时，支撑接触点和管道轴线所在平面与竖直方向约为45°，液氮和液氦单通道绝热支撑热漏量及外管表面温度见表3：
表3
绝热支撑厚度(mm)   外管长度(mm) 管道流体     热漏量(w)   外管表面温度(K)
5 40   液氮单通道(80K) 0.327   Tmax＝283.3KTmin＝282.9K
5 40   液氦单通道(4.5K) 0.383   Tmax＝280.4KTmin＝280.1K
通过以上模拟分析，随着内管与支撑板接触面积的减小，热漏量减小，同时外管表面温度越接近于室温；而且支撑点方位的不同也对热漏量和外管表面温度有一定影响，所以在管道内布置绝热支撑时，应考虑绝热支撑与内管的接触以及安装角度和方位。
本实用新型的绝热支撑装置的支撑板上开设工艺孔槽，减少了绝热支撑的有效导热截面积，支撑件材料选用玻璃纤维，力学性能好，热导率低，绝热支撑装置具有绝热支撑漏热损失较小、安装简单方便的优点。
附图说明：
图1为绝热支撑装置的结构示意图，图2为绝热支撑装置的使用状态结构示意图，图3为图2的A-A向剖视图。
具体实施方式：
具体实施方式一：参见图1～图3，本实施方式的真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置由支撑板1和限位环2组成，在支撑板1上沿圆周的支撑支点方向上均匀设置有工艺孔1-2，限位环2固定在支撑板1上，限位环2的中心线与中心孔1-1的中心线相重合。
真空夹层无冷屏低温流体输送管道采用双层套管结构，真空夹层无冷屏低温流体输送管道主要由内管3、外管4和绝热支撑构成，内、外管之间为真空夹层5，绝热支撑主要用于内管的支撑与内管波纹管的保护。工作状态下，由于低温流体管道即内管3与室温外管4之间的温度差异，必须降低经由支撑板1的导热漏热损失，支撑板1与低温内管3和室温外管4的接触面积直接影响由室温到低温流体的热漏量以及外管4的表面温度。结构设计时应在满足支撑强度的前提下，尽量减小支撑板1与内管3、外管4之间的接触面积。为减小内、外管之间的导热面积，在支撑板1上沿圆周同支撑支点方向均匀设置有四个工艺孔1-2，低温内管3置于支撑板1的中心，支撑板1与内管3之间采用多层绝热材料进行包扎绝热，限位环1-1点焊在内管3上，防止将内管3推入外管4时，绝热支撑相对内管3轴向滑动，无法安装到位；对于竖直管道，限位环1-1可防止绝热支撑窜位脱落。

Claims (2)

1、真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于它由支撑板(1)和限位环(2)组成，在支撑板(1)上沿圆周的支撑支点方向上均匀设置有工艺孔(1-2)，支撑板(1)的中心开有中心孔(1-1)，限位环(2)固定在支撑板(1)上，限位环(2)的中心线与中心孔(1-1)的中心线相重合。
2、根据权利要求1所述的真空夹层无冷屏低温流体输送管道的绝热支撑装置，其特征在于支撑板(1)沿圆周的支撑支点方向上均匀设置有四个工艺孔(1-2)。
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Assignor: Jia Linxiang

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Denomination of utility model: Thermally-insulated support means of vacuum interlayer cryogenic fluid delivery conduit without cooling screen

Granted publication date: 20070620

License type: Exclusive license

Record date: 20081010

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