一種熱力輸送管道用節能支架制造技術

本發明專利技術涉及一種熱力輸送管道用節能支架，包括支架本體和設置在支架本體內側的內襯筒，所述支架本體的截面呈徑向起伏且周向均布的波紋狀，所述波紋的波峰處和波谷處分別呈拱形的外凸曲面和內凹曲面，所述波谷處內凹曲面的頂點與內襯筒接觸，組裝后，所述波峰處外凸曲面的頂點與熱力輸送管道的外套管接觸。本發明專利技術的優點是工藝性好，便于運輸和安裝，接觸面積小，熱量傳輸路徑變長，大大減少了支架的散熱損失，使得支架末端的溫度顯著降低，節約了能源。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種管道用支架，尤其是一種熱力輸送管道用節能支架。
技術介紹
熱力管道是輸送蒸汽等熱能介質的管道，目前被廣泛應用到生產、生活的各個領域中，其特點是輸送的介質溫度高、壓力大、流速快，在運行時會給管道帶來較大的膨脹力和沖擊力，故此需在管道中安裝支架。支架作為熱力管道的重要組件，其散熱對熱力管道的熱力輸送效率具有制約作用。在動輒幾公里、十幾公里甚至幾十公里的長距離熱力輸送管線中，每隔十幾米就會安裝一個支架，用來支撐熱力輸送管線。現有的支架與管道之間由于熱傳導造成的散熱損失較為嚴重，不僅對管道的保溫結構造成破壞，還會造成能源和經濟的極大浪費。因此，節能支架的研發是熱力輸送設備領域較為重要的項目之一。熱力管道支架是將保溫隔熱與承力性能集于一體，但是二者相互矛盾、相互制約，是一個熱力耦合問題，需要支架結構在承力性能與隔熱之間達成一種有益的平衡，以兼顧保溫隔熱和承力兩種性能。然而傳統的熱力管道支架，或者只注重結構的承力性能而忽略了結構的隔熱設計，或者其隔熱設計不合理、不充分，造成支架的熱能損失一直居高不下、難以解決。據申請人檢索發現，申請號為201310220217.9、201220622865.8、200920047224.2和200920098514.x的中國專利均公開了一種隔熱支架，安裝在“鋼套鋼”蒸汽保溫管中，僅僅用以解決工作管在外套管中的滑動問題。這些支架不僅結構復雜，還具有一定的方向性，運輸和安裝困難，也不能有效地解決管道支架造成的熱能損失問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于：針對上述現有技術存在的問題，提出一種熱力輸送管道用節能支架，不僅具有隔熱效果好，結構簡單，工藝性好，安裝運輸方便的優點，還能在提供可靠支撐和滑動的基礎上，有效地減少支架處的熱橋效應，實現高效隔熱保溫，節約了能源，符合國家節能減排政策的要求。為了達到以上目的，本專利技術的熱力輸送管道用節能支架，包括支架本體和設置在支架本體內側的內襯筒，所述支架本體的截面呈徑向起伏且周向均布的波紋狀，所述波紋的波峰處和波谷處分別具有呈拱形的外凸曲面和內凹曲面，所述波谷處內凹曲面的頂點與內襯筒接觸，組裝后，所述波峰處外凸曲面的頂點與熱力輸送管道的外套管接觸。綜上可知，支架本體的內外兩側均采用點-面接觸方式，接觸面積小，摩擦力小，相應的熱傳導的傳熱面積也小，而且支架本體的外凸曲面和內凹曲面呈拱形彎曲，支架受力穩定，具有較長的熱傳遞路徑，在承力性能優異的前提下，大大減少了從工作管保溫層到外套管傳遞的熱量，將隔熱與承力性能有機結合于一體。優選的，所述內襯筒略長于支架本體，所述內襯筒套接在工作管的保溫層上，所述支架本體的內凹曲面與內襯筒的外壁接觸，外凸曲面與外套管的內壁接觸。這樣，內襯筒起到使支架生根固定及保護保溫層的作用。進一步的，所述工作管與外套管之間具有空氣層，將所述支架本體和內襯筒置于工作管與外套管之間的空氣層中，使得支架本體完全處于空氣層中。再進一步的，所述支架本體與內襯筒之間填滿保溫材料，所述支架本體與外套管之間填充有一定厚度的保溫材料，將所述支架本體和內襯筒置于保溫材料層中，支架本體與外套管之間還留有一定厚度的空氣層。支架完全置于保溫層中，在熱量傳遞過程中支架內部很大一部分熱量會被截留在軟質的保溫材料層中，極大地降低了支架的熱橋效應。更進一步的，所述內襯筒的內壁上涂有保溫涂料，所述保溫涂料上覆蓋有鋁箔反射層，使內襯筒具有一定的反射隔熱性能，進一步提高了支架整體的隔熱性能。優選的，所述支架本體的外徑略小于外套管的內徑，組裝后，所述支架本體的上部與外套管之間留有空隙。支架本體的外徑為支架本體上所有外凸曲面的頂點所構成圓的直徑，內徑為支架本體上所有內凹曲面的頂點所構成圓的直徑。支架本體的上部與外套管之間留有空隙，使得位于支架本體上半部分的若干個外凸曲面不與外套管接觸，僅有下半部分的若干個外凸曲面與外套管接觸，導致支架本體與外套管的接觸點較少，繼而減少了接觸面積和熱量傳遞的路徑；空隙還可使支架本體在外套管內滑動，若遇到焊縫或其他突起物時支架自行上移，避免影響工作管的軸向移動。優選的，外凸、內凹曲面的橫截面為一曲率漸變的曲線，具體可為圓弧、橢圓弧、三角形、拋物線或正弦波，其軸向截面為圓弧。這樣，通過給內凹、外凸曲面選取不同的波形，就可以改變支架本體的承力性能，適用于不同的熱力輸送管。另外支架本體上的內凹曲面與相鄰的外凸曲面是通過弧面光滑連接的，與傳統支架的徑向直線分布相比，由于支架本體特殊的曲面結構，其內外兩側的熱量傳遞路徑變長，能進一步降低支架的熱橋效應。優選的，所述支架本體上外凸曲面或內凹曲面的個數優選為6～15，使得支架本體的內、外圈上分別設有6～15個向外凸起的曲面波紋，曲面波紋的形狀、數量、波高和壁厚等參數可根據節能支架的實際應用條件和要求來設計和選取，波形可選用圓弧、橢圓弧、三角形、拋物線、正弦波等。本專利技術的優點是：1.本專利技術的支架采用點接觸形式連接，減小了接觸面積和摩擦力，與傳統支架的線接觸形式連接相比，不僅大大減少了從工作管保溫層傳遞到支架的熱量，還減少了從支架傳遞到外套管的熱量；2.支架本體采用波紋狀結構，使其在結構上不具有方向性，便于成形、運輸和安裝；3.由于支架本體具有獨特的波紋狀結構，支架的環境適應能力很強，還可通過適當選取外凸、內凹曲面的個數及其波形、波高和壁厚等參數，將支架本體直接置于很薄的空氣層中，有效地抑制對流傳熱；4.通過給支架本體的外凸、內凹曲面選取不同的波形，就可以改變支架本體的承力性能，繼而被應用于不同環境下的熱力管。????綜上可知，本專利技術的支架工藝性好，便于運輸和安裝，接觸面積小，熱量傳輸路徑邊長，大大減少了支架的散熱損失，使得支架末端的溫度顯著降低，節約了能源。附圖說明下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明。圖1是本專利技術實施例一的結構示意圖。圖2是圖1的主視圖。圖3是圖1的側視圖。圖4是圖1中支架本體的基本組成單元示意圖。圖5是截面為正弦波形的支架本體的結構示意圖。圖6是截面為三角形的支架本體的結構示意圖。圖7是支架本體與內襯筒的點接觸示意圖。圖8是支架本體處于空氣層中的組裝示意圖。圖9是圖8的內部結構示意圖。圖10是支架本體處于保溫材料層中的組裝示意圖。圖11是圖10的內部結構示意圖。具體實施方式實施例一本實施例的熱力輸送管道用節能支架，其結構如圖1、圖2和圖3所示，包括支架本體1和設置在支架本體1內側的內襯筒2，且內襯筒2的兩端略長于支架本體1。支架本體1的截面呈徑向起伏且周向均布的波紋狀，波紋的波峰處具有呈拱形的外凸曲面a，波谷處具有呈拱形的內凹曲面b。兩個相鄰的外凸曲面a、內凹曲面b構成波紋的基本組成單元，本實施例的支架本體1是由10個基本單元首尾光滑連接構成的，基本單元中外凸曲面a和內凹曲面b的開口相反，外凸曲面a的開口朝向基圓d的圓心，內凹曲面b的開口背向基圓d的圓心，且外凸曲面a和內凹曲面b通過弧面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱力輸送管道用節能支架，其特征是：包括封閉環狀的支架本體和設置在支架本體內側的內襯筒，所述支架本體的截面呈徑向起伏且周向均布的波紋狀，所述波紋的波峰處和波谷處分別具有呈拱形的外凸曲面和內凹曲面，所述波谷處內凹曲面的頂點與內襯筒接觸，組裝后，所述波峰處外凸曲面的頂點與熱力輸送管道的外套管接觸。

【技術特征摘要】
1.一種熱力輸送管道用節能支架，其特征是：包括封閉環狀的支架本體和設置在支架本體內側的內襯筒，所述支架本體的截面呈徑向起伏且周向均布的波紋狀，所述波紋的波峰處和波谷處分別具有呈拱形的外凸曲面和內凹曲面，所述波谷處內凹曲面的頂點與內襯筒接觸，組裝后，所述波峰處外凸曲面的頂點與熱力輸送管道的外套管接觸。
2.根據權利要求1所述的熱力輸送管道用節能支架，其特征是：所述內襯筒略長于支架本體，所述內襯筒套接在工作管的保溫層上，所述支架本體的內凹曲面與內襯筒的外壁接觸，外凸曲面與外套管的內壁接觸。
3.根據權利要求2所述的熱力輸送管道用節能支架，其特征是：所述工作管與外套管之間具有空氣層，將所述支架本體和內襯筒置于工作管與外套管之間的空氣層中。
4.根據權利要求2所述的熱力輸送管道用節能支架，其特征是：所述支...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳為柱，張仲海，明麗杰，
申請(專利權)人：航天晨光股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32