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(diǎn)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(jì)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(shí)，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(hù) 層(金屬或非金屬及灰漿抹面層)。當(dāng)保護(hù)層的外側(cè)環(huán)境介質(zhì)具有較高流速時(shí)，保護(hù)層須 選用金屬薄板。當(dāng)保溫材料作用于保護(hù)層的載荷比較大時(shí)，一般需要設(shè)計(jì)保護(hù)層的支撐或 固定結(jié)構(gòu)。從以上的闡述中可以看出，保護(hù)層通常位于低溫側(cè)，結(jié)構(gòu)部件(主要承擔(dān)機(jī)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)了許多要求在高溫或超高溫下保溫的情況，而且 保溫層兩側(cè)的溫差很大，保溫層的徑向尺寸也很大，例如高溫氣冷堆中和超高溫氣冷堆中 蒸汽發(fā)生器熱區(qū)的保溫結(jié)構(gòu)以及中間換熱器換熱管束的保溫結(jié)構(gòu)等。由于介質(zhì)溫度的提 高，承擔(dān)載荷的部件已經(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(jī)械強(qiáng)度。這時(shí)，保溫層的保護(hù)層與高溫氣體接觸，且采用金屬材料作 為保護(hù)層。保護(hù)層除了承受的保溫材料的壓緊作用力以外，不承受其他機(jī)械載荷。但如此 布置帶來的問題是由于固定結(jié)構(gòu)與保護(hù)層所處的環(huán)境溫度不同，二者的熱膨脹量也不同。 在熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，保護(hù)層所處的環(huán)境溫度高，軸向熱膨脹量大；固定體所處的環(huán)境溫度低，軸 向的熱膨脹量相對較小。熱態(tài)時(shí)，保護(hù)層會向外鼓出。當(dāng)恢復(fù)到冷態(tài)時(shí)，保護(hù)層又會恢復(fù)到 初始狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備起停一次，保護(hù)層就循環(huán)一次。此外，當(dāng)保溫層兩側(cè)的溫差很大時(shí)，且保 溫層的徑向尺寸較大時(shí)，保護(hù)層和固定體沿徑向的熱膨脹差也會很大，這都對內(nèi)部填充的 保溫材料不好，會造成保溫材料的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有保溫層結(jié)構(gòu)存在的缺陷，在高溫氣體的保溫 過程中避免因保溫層兩側(cè)溫度不同而引起的保護(hù)層的變形以及保溫材料損壞。(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)，其包括固定板，通過一次固定件和 二次固定件與所述固定板固定連接的覆蓋板，在所述覆蓋板和固定板之間鋪設(shè)有保溫材 料，在所述保溫材料上設(shè)置有密封膜，所述一次固定件位于所述覆蓋板的中間位置，所述二 次固定件位于所述覆蓋板的周邊位置。優(yōu)選地，所述固定板位于低溫側(cè)，所述覆蓋板位于高溫側(cè)。
優(yōu)選地，還包括鋪設(shè)于所述保溫材料的內(nèi)部的防對流膜。優(yōu)選地，所述保溫材料為礦纖類保溫材料，或者松散類保溫材料。優(yōu)選地，所述密封膜是金屬薄板，或者是多層的金屬絲網(wǎng)。優(yōu)選地，所述一次固定件與所述固定板通過螺紋連接固定，或者所述一次固定件 與所述固定板通過螺紋連接并經(jīng)焊接固定。優(yōu)選地，所述二次固定件與所述固定板通過螺紋連接固定，或者所述二次固定件 與所述固定板通過螺紋連接并經(jīng)焊接固定。優(yōu)選地，在所述二次固定件內(nèi)設(shè)置有滾柱。優(yōu)選地，所述覆蓋板和所述固定板為平板。優(yōu)選地，所述覆蓋板和所述固定板為帶有弧度的曲板。優(yōu)選地，所述一次固定件和所述二次固定件的螺桿內(nèi)鋪設(shè)有保溫材料。(三)有益效果本發(fā)明通過設(shè)置固定板用于固定保溫層結(jié)構(gòu)，且位于低溫側(cè)，以便當(dāng)保溫層結(jié)構(gòu) 的兩側(cè)存在壓差時(shí)，固定板承受保溫層兩側(cè)的壓差，且具有密封作用；位于覆蓋板中心和周 圍的固定支撐結(jié)構(gòu)一起對覆蓋板起到支撐作用；覆蓋板位于保溫層結(jié)構(gòu)的高溫側(cè)，覆蓋板 之間預(yù)留的縫隙便于覆蓋板在熱態(tài)時(shí)向四周自由地膨脹；保溫材料可用于降低保溫層兩側(cè) 的傳熱量；防對流膜鋪設(shè)于保溫材料內(nèi)部，用于降低保溫材料內(nèi)部的對流換熱量。該結(jié)構(gòu)突 破了普通保溫結(jié)構(gòu)的使用局限性，可以應(yīng)用于高溫、高速、高壓的氣體介質(zhì)的大尺度保溫， 解決了保溫層兩側(cè)因溫度不同而產(chǎn)生的熱膨脹問題。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種豎直放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(右側(cè)為高溫氣 體)；圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(上側(cè)為高溫 氣體)；圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種圓筒形的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(內(nèi)側(cè)上側(cè)為高 溫氣體)；圖4為本發(fā)明又一實(shí)施例的一種采用壓板作為二次固定件的保溫層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖5為本發(fā)明又一實(shí)施例的一種帶有滾柱的二次固定件的保溫層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示 意圖。其中，1 一次固定件；2 覆蓋板；3 二次固定件；4 保溫材料；5 固定板；6 防對 流膜；7 密封膜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)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)，包括一次固定件1、覆蓋板2、二次固定件3、保溫材料4和固定板5，所述覆蓋板2通過一次固定件1和二次固定件3與所述固定板5固定 連接，在所述覆蓋板2和固定板5之間鋪設(shè)有保溫材料4，在所述保溫材料4上設(shè)置有密封 膜7，所述一次固定件1位于所述覆蓋板2的中間位置，所述二次固定件3位于所述覆蓋板 2的周邊位置?？梢愿鶕?jù)具體的實(shí)際要求在保溫材料4內(nèi)部增設(shè)防對流膜6，用于降低保溫 材料內(nèi)部的對流換熱量，當(dāng)保溫層結(jié)構(gòu)的厚度不大或保溫層結(jié)構(gòu)兩側(cè)的溫差不大時(shí)也可以 不設(shè)防對流膜6。固定板5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(shí)，固定筒體承受保溫層兩側(cè)的壓差。所述保溫材料4用于降低保溫層兩側(cè)的傳熱量， 要求具有很小的導(dǎo)熱系數(shù)?？紤]到保溫層結(jié)構(gòu)運(yùn)行的可靠性，會對保溫材料4的填充密度 有一定要求，其可以為礦纖類保溫材料，例如巖棉、毛氈、棉氈等；或者松散類保溫材料，例 如硅酸鋁棉，硅酸鋁纖維等。當(dāng)應(yīng)用于平面結(jié)構(gòu)的保溫室，固定板5和覆蓋板2優(yōu)選采用平 板，當(dāng)用于圓筒形結(jié)構(gòu)保溫時(shí)，固定板5和覆蓋板2可以是帶有弧度的曲板。優(yōu)選地，可以 在保溫材料4的表面鋪設(shè)密封膜7，防止保溫材料4散落在氣體介質(zhì)中。所述密封膜7可 以是金屬薄板，或者是多層的金屬絲網(wǎng)。在具有密封膜7的情況下，覆蓋板2緊靠密封膜7 設(shè)置，與高溫氣體介質(zhì)相鄰。覆蓋板2之間設(shè)置有間隙，在熱態(tài)時(shí)，覆蓋板可以以一次固定 件為基點(diǎn)向四周自由膨脹。設(shè)計(jì)中，覆蓋板不作為承壓邊界；但在某些情況下(例如泄壓事 故)，覆蓋板可能也會承受一定的壓力。覆蓋板大小與其承受的最大載荷有關(guān)。本發(fā)明的一 次固定件1和二次固定件3均同時(shí)采用螺紋連接和焊接二種不同的方式進(jìn)行固定，以確保 一種固定方式失效后，另一種固定方式仍可保證保溫層結(jié)構(gòu)的完整性。一次固定件1和二 次固定件3也可根據(jù)具體的實(shí)際需要，合理地選用一種固定方式。為了減小熱態(tài)膨脹時(shí)對 覆蓋板摩擦力，可在二次固定件3內(nèi)設(shè)置滾柱結(jié)構(gòu)。二次固定件3的結(jié)構(gòu)固定方式為螺栓 方式，也可采用壓板的方式進(jìn)行固定。本發(fā)明的保溫層結(jié)構(gòu)不僅可以用于氣-氣保溫，還可 用于氣-液保溫，此時(shí)液相位于固定板5 —側(cè)，所述覆蓋板2和固定板5可以根據(jù)兩側(cè)溫度 高低的變化而互換位置。所述保溫層結(jié)構(gòu)的放置方式包括立式放置、臥式放置或任意角度 放置。在進(jìn)行保溫結(jié)構(gòu)的安裝時(shí)，首先將一次固定件1和二次固定件的3的螺桿部分與 固定板5固定。具體固定的方式可以是一種或者多種固定手段(包括螺紋連接、焊接等)。 接著在固定板上鋪設(shè)保溫材料4，當(dāng)保溫材料4鋪設(shè)至合適的位置時(shí)，鋪設(shè)防對流膜6。鋪 完防對流膜6后接著鋪設(shè)保溫材料4至合適的厚度。同時(shí)，也需在一次固定件1和二次固 定件3的螺桿內(nèi)部鋪設(shè)一定的保溫材料4，以降低螺桿的熱傳傳遞量。接著在保溫材料的頂 部鋪設(shè)一層密封膜7，緊挨著密封膜7安裝覆蓋板2。然后在緊固一次固定件3和二次固定 件5的螺母，為了保證螺母固定的可靠性，須在螺母安裝完后對其進(jìn)行點(diǎn)焊。實(shí)施例一一種豎直放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(右側(cè)為高溫氣體)如圖1所示。當(dāng)高溫 氣體介質(zhì)豎直流動時(shí)，保溫層結(jié)構(gòu)須豎直放置。在圖1所示的情況中，高溫氣體位于右側(cè)， 這時(shí)覆蓋板2位于右側(cè)，固定板5位于左側(cè)。覆蓋板5通過一次固定件1和二次固定件3固定在固定板5上。保溫材料4填充在覆蓋板2和固定板5之間，并在保溫材料4中合適 的位置鋪設(shè)放對流膜6。緊挨覆蓋板2鋪設(shè)有密封膜7。如此形成一個(gè)完整的保溫層結(jié)構(gòu)。實(shí)施例二一種水平放置的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(上側(cè)為高溫氣體)如圖2所示。本實(shí)施例與實(shí)施例一的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實(shí)施例一的不同之處在于該保溫層結(jié)構(gòu)為水平方 向布置。實(shí)施例三一種圓筒形的保溫層結(jié)構(gòu)的縱剖面圖(內(nèi)側(cè)上側(cè)為高溫氣體)如圖3所示。本實(shí) 施例與實(shí)施例一的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實(shí)施例一的不同之處在于保溫的結(jié)構(gòu)為圓筒形， 這時(shí)要求固定板、覆蓋板等相關(guān)的固定部件均需改為帶有一定曲率的板材。實(shí)施例四一種采用壓板作為二次固定件3的保溫層結(jié)構(gòu)如圖4(a)-(b)所示。本實(shí)施例與 實(shí)施例一的保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實(shí)施例一的不同之處在于二次固定件3采用壓板的固 定方式，壓板位于覆蓋板2邊沿的中間部位。這種布置在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮壓板與覆蓋板2在 熱態(tài)時(shí)的熱補(bǔ)償，可用波紋管等進(jìn)行補(bǔ)償。實(shí)施例五一種帶有滾柱的二次固定件3的保溫層結(jié)構(gòu)如圖5所示。本實(shí)施例與實(shí)施例一的 保溫層結(jié)構(gòu)類似，其與實(shí)施例一的不同之處在于二次固定件3的墊片處加裝了用于減小 摩擦力的滾柱。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括固定板(5)，通過一次固定件(1)和二次固定件(3)與所述固定板(5)固定連接的若干覆蓋板(2)，在所述覆蓋板(2)和固定板(5)之間鋪設(shè)有保溫材料(4)，在所述保溫材料(4)上、緊貼所述覆蓋板(2)設(shè)置有密封膜(7)，所述一次固定件(1)位于所述覆蓋板(2)的中間位置，所述二次固定件(3)位于所述覆蓋板(2)的周邊位置，所述各覆蓋板(2)之間具有間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括鋪設(shè)于所述保溫材料(4)內(nèi)部 的防對流膜(6)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保溫材料(4)為礦纖類保溫 材料，或者松散類保溫材料。
4.如權(quán)利要求1或2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封膜(7)是金屬薄板，或 者是多層的金屬絲網(wǎng)。
5.如權(quán)利要求1所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一次固定件(1)與所述固定板 (5)通過螺紋連接固定，或者所述一次固定件(1)與所述固定板(5)通過螺紋連接并經(jīng)焊接 固定。
6.如權(quán)利要求1所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二次固定件(3)與所述固定板 (5)通過螺紋連接固定，或者所述二次固定件(3)與所述固定板(5)通過螺紋連接并經(jīng)焊接 固定。
7.如權(quán)利要求1或2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述二次固定件(3)內(nèi)設(shè)置有 滾柱。
8.如權(quán)利要求1或2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述覆蓋板(2)和所述固定板 (5)為平板。
9.如權(quán)利要求1或2所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述覆蓋板(2)和所述固定板 (5)為帶有弧度的曲板。
10.如權(quán)利要求5或6所述的保溫層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一次固定件(1)和所述二 次固定件(3)的螺桿內(nèi)鋪設(shè)有保溫材料(4)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保溫層結(jié)構(gòu)，其包括固定板(5)，通過一次固定件(1)和二次固定件(3)與所述固定板(5)固定連接的覆蓋板(2)，在所述覆蓋板(2)和固定板(5)之間鋪設(shè)有保溫材料(4)，在所述保溫材料(4)上設(shè)置有密封膜(7)，所述一次固定件(1)位于所述覆蓋板(2)的中間位置，所述二次固定件(3)位于所述覆蓋板(2)的周邊位置。本發(fā)明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)的大尺度保溫，解決了保溫層兩側(cè)因溫度不同而產(chǎn)生的熱膨脹問題。
文檔編號F16L59/04GK101832448SQ20101018210
公開日2010年9月15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, 張麗, 李笑天, 王洪濤, 雒曉衛(wèi) 申請人:清華大學(xué)