本發(fā)明屬于管道保溫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層管道。

背景技術(shù)：

目前，在我國各大辦公樓、商城、地鐵站甚至礦井降溫中大多采用集中式供熱和集中式空調(diào)系統(tǒng)。集中式供熱和空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷和面積(或半徑)都比較大，媒質(zhì)輸送的距離越長，沿程冷(熱)量損失越大。

我國暖通空調(diào)行業(yè)的管道冷(熱)損失約占全部供冷(熱)系統(tǒng)耗能量的7.5％一8％。熱力管道與設(shè)備在采取保冷(溫)后，冷(熱)損失會大大減少。另外，設(shè)備與管道采用良好的保溫措施與材料后，也可降低生產(chǎn)能耗和成本，改善環(huán)境，同時(shí)有較好的經(jīng)濟(jì)效益，通常用于保溫材料的投資一年左右可以通過節(jié)約的能量收回。所以，對熱力管道與設(shè)備進(jìn)行保溫是降低系統(tǒng)能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能最直接、最有效的措施。

目前，許多國家都在進(jìn)行輸熱(冷)管道保溫結(jié)構(gòu)及隔熱、防潮材料的研究，他們要求輸熱(冷)管道的隔熱材料必須具有導(dǎo)熱系數(shù)小和耐水性能強(qiáng)的典型特征。為達(dá)到此目的，人們采用特殊的化學(xué)工藝，在能發(fā)泡的材料中造成“靜止氣體”的熱傳導(dǎo)條件，即將熱傳導(dǎo)系數(shù)小的氣體收集在材料的封閉細(xì)微的網(wǎng)眼中，防止通過氣體對流傳熱。許多泡沫塑料都具有這種性能，常用的保溫(冷)材料有：聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨基甲酸酯等。在保溫(冷)管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，許多礦井輸冷管道一般采用聚苯乙烯泡沫塑料制成半圓柱面型隔熱管殼，用掛膠的玻璃絲布纏繞包扎，現(xiàn)已部分改用內(nèi)外管間澆注硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等作隔熱層。

上述技術(shù)都存在以下幾個(gè)問題：(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；(2)施工不方便，由于保溫管道需要采用多層敷設(shè)，且對于施工過程要求嚴(yán)格，施工起來較困難；(3)維修困難，對于傳統(tǒng)保溫管道，維修時(shí)需要拆掉所有保溫層，給維修增加了工作量；(4)保溫材料易老化，保溫效果差；(5)使用壽命較短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種利用相變材料在相變過程中吸收或釋放相當(dāng)大的潛熱、而自身的溫度幾乎不變的原理，從而減少高溫環(huán)境與介質(zhì)之間的溫差，有效地減少輸冷(熱)過程中冷(熱)量損失的一種雙層管道。

本發(fā)明目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：該一種雙層管道，它包括內(nèi)管道和外管道，內(nèi)管道套裝于外管道之內(nèi)，并通過其兩端的法蘭密封固連；所述外管道上同側(cè)靠近兩端法蘭的位置設(shè)有兩個(gè)充注管，其中一個(gè)充注管上設(shè)有單向閥，另一個(gè)充注管管口設(shè)有封堵管帽；在內(nèi)、外管道之間的空間內(nèi)充滿相變材料和空心陶瓷顆粒，所述空心陶瓷顆粒內(nèi)填充有丁醇；如此，形成分段半封閉式雙層保溫結(jié)構(gòu)的一種雙層管道，各段管道通過其端部的法蘭相互連接。

具體的，所述內(nèi)管道、外管道和法蘭均為金屬材料制成。

具體的，所述法蘭端面為一沉一凸兩個(gè)臺階的凹凸面法蘭。

進(jìn)一步，所述內(nèi)管道采用無縫鋼管，插入凹凸面法蘭的沉口中，并用焊接連接；所述外管道采用兩塊半圓形鋼板對焊而成，并焊接于凹凸面法蘭的外凸面臺階上。

本發(fā)明的一種雙層管道，集保溫層、防潮層、保護(hù)層、阻燃層于一體，既保溫，又耐潮、阻燃、不易損壞，能有效阻止水和水蒸氣的滲透，不影響保溫層的性能，有效地減少了供冷(熱)系統(tǒng)中的冷(熱)媒長距離輸送的管道冷(熱)量損失。而內(nèi)、外管道之間的相變材料在吸收外界溫度或管內(nèi)熱量后升高至熔點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生相變，吸收并儲存大量的潛熱，一定程度上阻止熱量侵入內(nèi)管。當(dāng)溫度高于相變溫度時(shí)，相變材料儲存的熱量在一定溫度范圍內(nèi)釋放到介質(zhì)中，進(jìn)行逆相變過程。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量為相變潛熱。雖然物理狀態(tài)發(fā)生變化，但材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個(gè)較寬的溫度平臺。相變材料在吸收或釋放潛熱的同時(shí)，減弱了環(huán)境與介質(zhì)之間的熱流波動(dòng)，從而降低管內(nèi)介質(zhì)與外界環(huán)境的溫差，有效地減少了冷(熱)量損失。

本發(fā)明的一種雙層管道，集相變材料層(保溫層)、防潮層、保護(hù)層、阻燃層于一體，是一種分段封閉式保冷結(jié)構(gòu)，既能節(jié)約多種原材料，節(jié)省施工程序，也便于運(yùn)輸、安裝、拆卸。

歸納起來，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢：本發(fā)明通過填充空心陶瓷顆粒，其內(nèi)設(shè)有丁醇，進(jìn)一步提神保溫性能。本發(fā)明集保溫層、防潮層、保護(hù)層、阻燃層于一體，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約原材料，生產(chǎn)工藝簡單，節(jié)約大量時(shí)間與勞動(dòng)力；本發(fā)明既保溫，又耐潮、阻燃、不易損壞，能有效阻止水和水蒸氣的滲透，不影響保溫性能，有效減少輸冷過程中的冷量損失，且使用壽命長；本發(fā)明是一種分段半封閉式雙層保冷管道，管道之間通過法蘭連接，有利于運(yùn)輸與安裝，施工方便；本發(fā)明利用相變材料在相變過程中吸收或釋放大量的潛熱，而自身的溫度幾乎不變的原理，減少了環(huán)境與介質(zhì)之間的溫差，有效地減少輸冷(熱)過程中冷(熱)量損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種雙層管道的局部分層外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種雙層管道的軸向剖面圖。

圖3是本發(fā)明一種雙層管道的端面截面圖。

圖4是本發(fā)明的法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的法蘭的剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

參見圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例包括內(nèi)金屬管道1和外金屬管道2，內(nèi)金屬管道1套裝于外金屬管道2之內(nèi)，并通過其兩端的金屬法蘭4密封固連。外金屬管道2上同側(cè)靠近兩端法蘭的位置設(shè)有兩個(gè)充注管5、6，其中，充注管6上設(shè)有單向閥7，另一個(gè)充注管5的管口設(shè)有封堵管帽(圖中未畫出)；在內(nèi)金屬管道1和外金屬管道2之間的空間內(nèi)充滿相變材料8和空心陶瓷顆粒，所述空心陶瓷顆粒內(nèi)填充有丁醇；如此，形成分段半封閉式雙層保溫結(jié)構(gòu)的一種雙層管道，各段管道通過其端部的金屬法蘭4相互連接。

與傳統(tǒng)法蘭不同的是在凸面法蘭上多車出一圈沉口，金屬管道1焊接于金屬法蘭4的沉口中，金屬管道2焊接于金屬法蘭4的外凸面臺階上。金屬法蘭4的設(shè)計(jì)要求為：法蘭沉口的寬度(d2—d1)略大于金屬管道1的壁厚，且d1等于金屬管道1的內(nèi)徑；法蘭凸面臺階的外徑d4略小于金屬管道2的內(nèi)徑。金屬管道1采用無縫鋼管，金屬管道2采用兩塊半圓形鋼板對焊而成，滿足防潮條件。另外，金屬法蘭4需進(jìn)行保溫處理。

相變材料8應(yīng)具有以下特征：防火不燃、耐久性強(qiáng)、安全可靠、無毒無害、施工方便等。在充注相變材料時(shí)，首先將相變材料加熱融化為液體，將保溫管道傾斜放置于地面，其中一端高于另一端的高度控制在水平面上h(1-2倍管道直徑)的距離，將液態(tài)相變材料從筒體管道的低端充注管(設(shè)有單向閥7的充注管6)注入，當(dāng)高端的充注管(設(shè)有封堵管帽的充注管5)管口溢出液體后，停止加注，將保溫管道置于低溫環(huán)境下進(jìn)行冷卻后，對充注管5用封堵管帽進(jìn)行密封。

當(dāng)管道用于熱媒運(yùn)輸時(shí)，相變材料吸收管內(nèi)介質(zhì)的熱量，溫度逐漸升高至相變溫度，相變材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，儲存大量潛熱，但溫度保持在相變溫度不變。當(dāng)溫度高于相變溫度時(shí)，相變材料吸收環(huán)境中的冷量，相變材料在一定溫度范圍內(nèi)釋放相變潛熱，相變材料進(jìn)行逆相變過程，相態(tài)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。同理，當(dāng)管道用于冷媒運(yùn)輸時(shí)，相變材料吸收周圍環(huán)境中的熱量，溫度逐漸升高至相變溫度，相變材料的相態(tài)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，儲存大量的潛熱，但溫度保持在相變溫度不變。當(dāng)金屬管道1中流過溫度為5～7℃的冷凍水時(shí)，相變材料在一定溫度范圍內(nèi)釋放相變潛熱，相變材料進(jìn)行逆相變過程，相態(tài)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。

在整個(gè)過程中，雖然物理狀態(tài)發(fā)生變化，但材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個(gè)較寬的溫度平臺。相變材料在吸收或釋放潛熱的同時(shí)，減弱了環(huán)境與介質(zhì)之間的熱流波動(dòng)，從而降低管內(nèi)介質(zhì)的溫降或溫升，有效地減少冷(熱)媒輸送過程中的能量損失?？捎糜诶?熱)媒的長距離高效輸送。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。