目前一種最新型的直埋式蒸汽輸送管道-----
采用納米氣凝膠保溫材料作為隔熱層
作者施銀豐
本應(yīng)用方法是一種直埋式蒸汽輸送管道，包括有依次從內(nèi)到外設(shè)置的內(nèi)工作管、保溫層、外保護(hù)管，所述保溫層包括有內(nèi)保溫層和外保溫層，其中，所述外保溫層為憎水硬質(zhì)聚氨酯保溫層，所述內(nèi)保溫層為二氧化硅氣凝膠絕熱氈保溫層。本新應(yīng)用可大大提升保溫性能、降低熱能損耗，并且降低管道運(yùn)輸成本及土建及安裝等費(fèi)用，提高地下空間利用率。
1. 該種新的直埋埋式蒸汽輸送管道，依次從內(nèi)到外設(shè)置的內(nèi)工作管、保溫層、外保護(hù)管，其主要特征在于;其所述的內(nèi)保溫層和外保溫層，所述的外保溫層為憎水硬質(zhì)聚氨酯保溫層，內(nèi)保溫層為氣凝膠絕熱氈保溫層。
2. 其中1中講到的氣凝膠絕熱氈為氣凝膠復(fù)合材料保溫棉氈。
3. 該種新直棉埋式蒸汽輸送管道在內(nèi)保溫層與外保溫層之間還設(shè)置有鋁箔熱反射膜。
4. 該種新直棉埋式蒸汽輸送管道在內(nèi)工作管外表面設(shè)置有熱熔塑料薄膜。
技術(shù)領(lǐng)域
本應(yīng)用方法涉及的是一種蒸汽輸送技術(shù)，尤其涉及的是一種直埋式蒸汽輸送管道。
技術(shù)背景
目前現(xiàn)有的熱電行業(yè)的蒸汽直埋輸送技術(shù)中，直埋式蒸汽輸送管道的應(yīng)用形式主要是鋼套管預(yù)制保溫管道，即內(nèi)工作管和外工作管均為鋼制管道，保溫層采用耐高溫離心玻璃棉、硅酸鋁棉及其制品，硅酸鈣制品。傳統(tǒng)鋼套鋼蒸汽直埋管道主要結(jié)構(gòu)有以下兩種：
1）內(nèi)滑動(dòng)式，內(nèi)滑動(dòng)即為內(nèi)工作鋼管與保溫層結(jié)構(gòu)式是脫開的，工作鋼管受熱膨脹時(shí)，鋼管運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移，而保溫層結(jié)構(gòu)與外套管成為一整體結(jié)構(gòu)，不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)層為耐高溫的硬質(zhì)微孔硅酸鈣或硅酸鎂瓦塊作為隔熱層，外層采用導(dǎo)熱率低、防水、防腐性能好的聚氨酯泡沫塑料作為保溫層。
其缺點(diǎn)主要有，1其內(nèi)層保溫多為硅酸鈣瓦或硅酸鎂瓦，其密度較大，造成鋼套鋼管整體重量較大，不利于管道運(yùn)輸和吊裝
2硅酸鈣瓦或硅酸鎂瓦，在包裹時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的縫隙，造成不均勻，局部散熱較大。
3其使用受到高溫下硅酸鈣瓦或硅酸鎂瓦導(dǎo)熱系數(shù)較高，保溫性能較差，外層聚氨酯保溫耐溫較低等因素的制約等。
上述內(nèi)滑動(dòng)式直埋式蒸汽輸送管因工程實(shí)例證明其缺點(diǎn)，對(duì)運(yùn)行情況影響十分巨大，故在現(xiàn)有技術(shù)中基本不采用，而多采用外滑式的直埋蒸汽輸送管道。
2）外滑動(dòng)式：其結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外分別為工作管、保溫層、空氣層、外套管、防腐層。外套管與保溫結(jié)構(gòu)層之間有10mm—20mm的間隙，如果將此間隙部分抽真空能夠起到一定的保溫效果，但抽真空工藝在實(shí)施起來(lái)有一定的難度且在工程運(yùn)行過(guò)程中要定期用真空泵將空隙中的空氣抽出，才能達(dá)到增強(qiáng)保溫性能和減輕鋼套管的內(nèi)腐蝕的功能。
其缺點(diǎn)有1保溫層主要是硅酸鋁棉及其制品和離心玻璃棉，這些保溫材料多為不防水材料，容易導(dǎo)致施工及運(yùn)輸過(guò)程中的保溫層進(jìn)水，導(dǎo)致大量熱量損失，并且降低保溫材料的保溫性能。
2保溫材料保溫性能不高，導(dǎo)致外套管規(guī)格較內(nèi)工作鋼管規(guī)格大很多，影響運(yùn)輸及地下鋪設(shè)。
本實(shí)用新型應(yīng)用
本實(shí)用新型應(yīng)用所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種直埋式蒸汽輸送管道，該管道能大大提高保溫性能、降低熱能損耗、并且降低管道運(yùn)輸成本及土建、安裝等費(fèi)用，提高地下空間利用率。
具體實(shí)施
下面參考圖詳細(xì)描述本應(yīng)用提供的直埋式蒸汽輸送管道的實(shí)例，如圖所示，本應(yīng)用主要包括依次從內(nèi)到外設(shè)置的的內(nèi)工作管1、保溫層2、外保護(hù)管3、所述保溫層2包括外保溫層21和內(nèi)保溫22，其中，所述外保溫層21為憎水硬質(zhì)聚氨酯保溫層，所述內(nèi)保溫層22為二氧化硅氣凝膠保溫層。在內(nèi)保溫層和外保溫層之間還設(shè)有鋁箔反射膜4，在內(nèi)工作管1外表面還設(shè)有熱熔塑料薄膜5;進(jìn)一步所述外保護(hù)管3包括設(shè)在外保溫層21外的外套鋼管和覆于該外套鋼管外表面的外防腐層。
本應(yīng)用中保溫層21采用的二氧化硅氣凝膠材料作為現(xiàn)有技術(shù)中主要應(yīng)用于航天航空等領(lǐng)域的納米級(jí)耐高溫絕熱保溫材料，其納米效應(yīng)帶來(lái)優(yōu)越的保溫性能主要表現(xiàn)在：
1）零對(duì)流效應(yīng);當(dāng)絕熱材料中的氣孔直徑小于50nm的閉孔理想狀態(tài)時(shí)，絕熱材料內(nèi)部的氣體分子就基本失去了宏觀的運(yùn)動(dòng)能力。因此也就失去了熱對(duì)流運(yùn)動(dòng)和熱對(duì)流傳熱的能力
2）無(wú)窮多面遮熱效應(yīng)：當(dāng)絕熱材料中氣孔直徑減小時(shí)，其氣孔壁的表面積會(huì)急劇增加，在材料內(nèi)形成無(wú)窮多的氣界面，熱輻射的射線在傳遞過(guò)程中會(huì)發(fā)生近乎無(wú)窮多的反射、吸收、透射和再輻射過(guò)程，使熱輻射過(guò)程急劇衰減，最后大部分被吸收在絕熱材料的靠近熱面一側(cè)的表面，然后再以熱輻射的方式返回原有的熱發(fā)射體。
二氧化硅氣凝膠保溫氈是二氧化硅氣凝膠的復(fù)合產(chǎn)品，其保溫效果非常優(yōu)越，常溫下其導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.02w/（m·k）,耐溫最高可達(dá)650℃,有極好的韌性、抗拉、抗壓強(qiáng)度同時(shí)超級(jí)防水、防火、隔音、減震六位一體,在本新型應(yīng)用的保溫層的保溫材料有著十分顯著的優(yōu)越性。
本新的應(yīng)用通過(guò)一定厚度的氣凝膠絕熱氈將介質(zhì)溫度外傳溫度降到某一滿足外層憎水硬質(zhì)聚氨酯的耐溫要求的溫度范圍值，并滿足相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求，使得內(nèi)、外保溫層能充分利用各自的保溫性能從而降低蒸汽管道的熱量損失，并最大限度的降低保溫結(jié)構(gòu)的造價(jià)，同時(shí)大大降低外套鋼管的規(guī)格，減小直埋管道埋地占據(jù)的空間的大小。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）二氧化硅氣凝膠絕熱氈保溫棉的導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，大大減少了蒸汽輸送過(guò)程中熱量的損失，增長(zhǎng)蒸汽輸送距離。
2）保溫層厚度大大降低，外套鋼管規(guī)格相應(yīng)的減少，從而降低了管道運(yùn)輸成本及土建、安裝等費(fèi)用。
3）減小蒸汽直埋管道在埋地時(shí)所需的地下空間，提高了地下空間利用率。
4）通過(guò)采用二氧化硅氣凝膠絕熱氈保溫棉和耐高溫憎水聚氨酯泡沫的雙重結(jié)構(gòu)，合理利用了各保溫材料的保溫性能，并最大程度降低了保溫結(jié)構(gòu)的造價(jià)
5）直管段的保溫層即可作為內(nèi)工作鋼管的工作導(dǎo)向和滑動(dòng)支架，無(wú)需另設(shè)，減少管道制作難度。
6）保溫層防水性極好，極大的解決保溫層施工、儲(chǔ)存等進(jìn)水導(dǎo)致暖管通氣時(shí)帶走的大量熱量。
7）欲詳細(xì)了解電13867571662
參考圖