專利名稱：保溫層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱力工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種保溫層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在熱力系統(tǒng)領(lǐng)域，通常會鋪設(shè)大量的保溫層。其功能主要包括以下幾點1)將設(shè)備中的冷熱環(huán)境隔開，減小熱量損失。例如在高溫設(shè)備和管道的外表面為 了減小熱損失常會鋪設(shè)一層保溫層。2)將設(shè)備中冷熱部件隔開，確保冷部件的環(huán)境溫度低于其設(shè)計溫度限值。例如氣 冷堆蒸汽發(fā)生器主蒸汽管嘴熱套袖中的填塞的保溫材料。3)當(dāng)同一部件兩側(cè)的溫差較大時，鋪設(shè)隔熱層可以減小部件的熱應(yīng)力。例如在氣 冷堆蒸汽發(fā)生器主蒸汽管箱外側(cè)鋪設(shè)的保溫層，以減小管箱法蘭處的熱應(yīng)力。在一般的熱力系統(tǒng)中，保溫層的第一種功能最為常見，而且通常是防止熱量從熱 力系統(tǒng)向大氣環(huán)境的損失。由于這種保溫層一般鋪設(shè)于熱力設(shè)備的外側(cè)，且保溫層的外側(cè) 與大氣環(huán)境相接觸。這種保溫層結(jié)構(gòu)一般都比較簡單，在鋪設(shè)好保溫材料后包裹一層保護 層(金屬或非金屬及灰漿抹面層)。當(dāng)保護層的外側(cè)環(huán)境介質(zhì)具有較高流速時，保護層須選 用金屬薄板(相當(dāng)于本專利中的襯筒)。當(dāng)保溫材料作用于保護層的載荷比較大時，一般需 要設(shè)計保護層的支撐或固定結(jié)構(gòu)。從以上的闡述中可以看出，保護層通常位于低溫側(cè)，結(jié)構(gòu) 部件(主要承擔(dān)機械載荷)則位于高溫側(cè)。隨著熱力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多很高溫度下的保溫要求，例如超高溫氣體 的輸送以及高溫氣冷堆中和超高溫氣冷堆中熱氣導(dǎo)管的設(shè)計等。由于介質(zhì)溫度的提高，承 擔(dān)載荷的部件(以固定筒代之)已經(jīng)不能直接與高溫的氣體介質(zhì)相接觸，需要將其與冷側(cè) 介質(zhì)相鄰，以保證材料具有足夠的機械強度。這時，保溫層的保護層與高溫氣體接觸，且采 用金屬材料作為保護層(以襯筒代之)。保護層除了承受的保溫材料的壓緊作用力以外，不 承受其他機械載荷。但如此布置帶來的問題是由于固定筒與襯筒所處的環(huán)境溫度不同，二 者的熱膨脹量也不同。在熱態(tài)運行時，襯筒所處的環(huán)境溫度高，熱膨脹量大；固定筒所處的 環(huán)境溫度低，熱膨脹量相對較小。熱態(tài)時，襯筒就會向外鼓出。當(dāng)恢復(fù)到冷態(tài)時，襯筒又會 恢復(fù)到初始狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備起停一次，襯筒就這樣的循環(huán)一次。這不但對其內(nèi)部填充的保溫 材料不好，也對襯筒及其支撐部件不利。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種適用于高溫環(huán)境中的保溫層結(jié)構(gòu)。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，提供一種保溫層結(jié)構(gòu)，其包括順次連接的若干相同的保溫 層短節(jié)，每個所述保溫層短節(jié)包括互相嵌套的固定筒和襯筒，所述固定筒和襯筒之間通過 支撐筒固定連接，所述固定筒和襯筒之間填充有保溫材料，所述固定筒位于低溫側(cè)，所述襯筒位于高溫側(cè)。優(yōu)選地，所述襯筒在長度方向上由若干襯筒單元組成，各襯筒單元通過承插筒相 互連接。優(yōu)選地，所述支撐筒的形狀為錐形。優(yōu)選地，所述支撐筒的縱截面形狀為V形。優(yōu)選地，所述保溫材料為礦纖類保溫材料。優(yōu)選地，所述保溫材料為巖棉、毛氈或棉氈。優(yōu)選地，所述保溫材料為松散類保溫材料。優(yōu)選地，所述保溫材料為硅酸鋁棉或硅酸鋁纖維。優(yōu)選地，所述保溫層短節(jié)的長度為300-1200mm。(三)有益效果本發(fā)明解決了在氣體介質(zhì)的流動方向(即筒體的軸向)上絕熱結(jié)構(gòu)兩側(cè)因溫差而 產(chǎn)生的熱膨脹差帶來的問題，突破了普通保溫層結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的局限性，可以應(yīng)用于高溫、 高速、高壓的氣體介質(zhì)的小尺度保溫或者是較低溫度下的高速、高壓、氣體介質(zhì)的大尺度保
圖1為本發(fā)明實施例一的一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖 體)；圖2為本發(fā)明實施例二的一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖 體)；圖3為本發(fā)明實施例一的一種豎直放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖 體)；圖4為本發(fā)明實施例二的一種豎直放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖 體)；圖5為本發(fā)明實施例三的一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖 體，V型支撐筒)。其中，1 固定筒；2 保溫材料；3 支撐筒；4 承插筒；5 襯筒。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細(xì)描述。以下實施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明提供了一種保溫層結(jié)構(gòu)，包括固定板1，用于固定保溫層結(jié)構(gòu)，且位于低溫側(cè)，以便當(dāng)保溫層的兩側(cè)存在壓差時， 固定筒體承受保溫層兩側(cè)的壓差，具有密封作用；保溫材料2，用于降低保溫層兩側(cè)的傳熱量。保溫材料要求具有很小的導(dǎo)熱系數(shù)。 考慮到保溫層結(jié)構(gòu)運行的可靠性，會對保溫材料的填充密度提出要求，沒有密封作用；支撐筒3，支撐筒對保溫材料表面的襯筒起支撐作用。在進行支撐管設(shè)計時，需考 慮支撐管與襯筒的相互熱膨脹；
(內(nèi)側(cè)為高溫氣 (外側(cè)為高溫氣 (內(nèi)側(cè)為高溫氣 (外側(cè)為高溫氣 (內(nèi)側(cè)為高溫氣
承插筒4，將兩個襯筒5連接在一起，保證保溫材料2或保溫纖維能夠被完整的封 閉在保溫層結(jié)構(gòu)之內(nèi)；襯筒5，將保溫材料2或保溫纖維固定在支撐筒3上。襯筒5位于保溫層結(jié)構(gòu)的高 溫側(cè)，且可以沿周向自由膨脹。設(shè)計中，襯筒5均不作為內(nèi)外壓差的承壓部件。所保溫層結(jié)構(gòu)的放置方式可以是立式放置、臥式放置、或任意角度放置；所述保溫 層結(jié)構(gòu)不僅可以用于氣_氣保溫，還可以用于氣_液保溫，此時液相位于支撐筒側(cè)。在進行保溫層結(jié)構(gòu)的安裝時，首先將襯筒5的一端與承插筒4以及支撐筒3焊接， 所述支撐筒3為錐形或者V型支撐筒。固定筒1也按相應(yīng)的長度進行分段，然后再與支撐 筒3焊接。這樣襯筒5、承插筒4、支撐筒3以及固定筒1會形成短節(jié)。短節(jié)的長度應(yīng)在合 理的范圍之內(nèi)，如果短節(jié)太長，則襯筒所受的保溫材料2的壓緊載荷太大；短節(jié)太短會給保 溫層結(jié)構(gòu)的安裝帶來不便。一般短節(jié)的長度控制在300mm-1200mm之間。接著在短節(jié)內(nèi)填 充保溫材料2，并在保溫材料2的接口處包裹幾層絲網(wǎng)，以確保保溫材料不會外漏。最后將 每個短節(jié)通過固定筒1焊接在一起，形成完整的保溫層結(jié)構(gòu)。實施例一一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(內(nèi)側(cè)為高溫氣體)如圖1所示。當(dāng)高溫 氣體介質(zhì)水平流動時，保溫層結(jié)構(gòu)須水平放置。在圖1所示的情況中，高溫氣體位于內(nèi)側(cè) 時，這時襯筒5位于里側(cè)，固定筒1位于外側(cè)。襯筒5通過錐形支撐筒3固定在固定筒1上。 襯筒之間通過承插筒4相互連接。保溫材料2填充在保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)部，形成一個完整的保溫 層結(jié)構(gòu)。實施例二一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(外側(cè)為高溫氣體)如圖2所示。本實施 例與實施例一的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實施例一的不同之處在于本實施例中高溫氣體介 質(zhì)位于外側(cè)，這時襯筒5位于外側(cè)，而固定筒1位于里側(cè)。實施例三一種豎直放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(內(nèi)側(cè)為高溫氣體)如3所示。本實施例 與實施例一的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實施例一的不同之處在于該保溫層結(jié)構(gòu)為豎直方向 布置。實施例四一種豎直放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(外側(cè)為高溫氣體)如4所示。本實施例 與實施例二的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實施例一的不同之處在于該保溫層結(jié)構(gòu)為豎直方向 布置。實施例五—種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(內(nèi)側(cè)為高溫氣體，V型支撐筒)如5所 示。本實施例與實施例一的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實施例一的不同之處在于該保溫層結(jié)構(gòu) 中的支撐筒3為V型結(jié)構(gòu)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，保溫層結(jié)構(gòu)包括順次連接的若干相同的保溫層短節(jié)，每個所述保溫層短節(jié)包括互相嵌套的固定筒(1)和襯筒(5)，所述固定筒(1)和襯筒(5)之間通過支撐筒(3)固定連接，所述固定筒(1)和襯筒(5)之間填充有保溫材料(2)，所述固定筒(1)位于低溫側(cè)，所述襯筒(5)位于高溫側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯筒(5)在長度方向上由若干襯 筒單元組成，各襯筒單元通過承插筒(4)相互連接。
3.如權(quán)利要求2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐筒(3)的形狀為錐形。
4.如權(quán)利要求2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐筒(3)的縱截面形狀為V形。
5.如權(quán)利要求2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保溫材料(2)為礦纖類保溫材料。
6.如權(quán)利要求5所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保溫材料(2)為巖棉、毛氈或棉氈。
7.如權(quán)利要求2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保溫材料(2)為松散類保溫材料。
8.如權(quán)利要求7所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保溫材料(2)為硅酸鋁棉或硅酸 鋁纖維。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保溫層短節(jié)的長度為 300-1200mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保溫層結(jié)構(gòu)，其包括順次連接的若干相同的保溫層短節(jié)，每個所述保溫層短節(jié)包括互相嵌套的固定筒(1)和襯筒(5)，所述固定筒(1)和襯筒(5)之間通過支撐筒(3)固定連接，所述固定筒(1)和襯筒(5)之間填充有保溫材料(2)，所述固定筒(1)位于低溫側(cè)，所述襯筒(5)位于高溫側(cè)。本發(fā)明突破了普通保溫結(jié)構(gòu)的使用的局限性，可以應(yīng)用于高溫、高速、高壓的氣體介質(zhì)的小尺度保溫或者較低溫度下高速、高壓氣體介質(zhì)的大尺度保溫，解決了保溫層兩側(cè)因溫度不同而產(chǎn)生的軸向熱膨脹差的問題。
文檔編號F16L59/02GK101852325SQ20101018208
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者何樹延, 吳莘馨, 李笑天, 王洪濤, 雒曉衛(wèi) 申請人:清華大學(xué)