保溫管道的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種保溫管道，包括內(nèi)管及套設(shè)在所述內(nèi)管外側(cè)的外管，所述內(nèi)管與所述外管之間形成有密閉空腔；所述內(nèi)管的內(nèi)表面上設(shè)置有剛玉陶瓷層，所述內(nèi)管的外表面上設(shè)置有反射隔熱層。本實(shí)用新型提供的保溫管道，具有耐高溫，耐磨損，防腐蝕，保溫性能好的特點(diǎn)，且性能的穩(wěn)定性及可靠性較高；同時(shí)，由于不砌耐火磚或澆注料，不加外保溫，使得施工簡(jiǎn)單，成本下降，還利于減小保溫管道的尺寸及重量。
【專利說明】保溫管道
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及管道技術(shù)，尤其涉及一種保溫管道。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭氣化技術(shù)是一種將煤轉(zhuǎn)換成可燃?xì)怏w的化工科技，即煤化工用煤氣爐將固定塊煤或顆粒煤或粉煤通過劇烈燃燒氧化轉(zhuǎn)換成煤氣，煤炭燃燒時(shí)煤塊碎裂，煤氣中通常會(huì)夾帶大量的煤粉塵，因此，煤氣化爐系統(tǒng)的高溫煤氣管道必須滿足耐高溫，耐腐蝕，能保溫的基本要求；另外，從煤氣化爐處理的高溫煤氣經(jīng)過高溫旋風(fēng)分離器，將煤氣中夾帶的大量煤粉塵分離出來，通過高溫返料管道再送入煤氣化爐中節(jié)能型二次煤燃燒氣化，高溫返料管道也必須滿足耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、能保溫的要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，上述的高溫煤氣管道及高溫返料管道的制造所采用的技術(shù)方案是:
[0004]在管道內(nèi)部砌耐火磚或既砌耐火磚又加澆注料或者不用耐火磚而僅用澆注料，在耐火磚縫隙間填充耐火泥進(jìn)行固定；
[0005]在耐火磚和鋼管內(nèi)表面間填充耐火纖維材料，以補(bǔ)償熱脹冷縮并起到保溫作用；
[0006]在鋼管外表面噴涂防腐漆或者根據(jù)需要加陶瓷纖維毯保溫層，并用鋁皮包裹，以滿座保溫的要求。
[0007]但是上述技術(shù)方案存在以下問題:
[0008](I)含有煤粉塵及腐蝕性氣體的高溫煤氣對(duì)管道內(nèi)耐火磚或者澆注料形成沖刷，磨損，腐蝕，耐火磚的縫隙可能會(huì)形成氣流通道，一方面加速了耐火磚或者澆注料內(nèi)襯的損壞，另一方面使得砌耐火磚或者澆注料內(nèi)襯的保溫效果嚴(yán)重下降；
[0009](2)開爐或停爐的熱脹冷縮作用容易使?jié)沧⒘媳砻媪芽p，會(huì)使得耐火磚與耐火泥間裂縫，這些裂縫會(huì)進(jìn)一步加快沖刷，磨損，腐蝕，并影響保溫效果；
[0010](3)耐火磚，澆注料等加大了管道的尺寸和重量；
[0011](4)砌耐火磚或做澆注料，加外保溫層，施工工藝復(fù)雜，工作量大，保養(yǎng)維修困難；尤其是內(nèi)襯層損壞失效難以維修。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型提供一種保溫管道，具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、能保溫性能，不僅性能穩(wěn)定可靠，而且施工簡(jiǎn)單，成本下降。
[0013]本實(shí)用新型提供一種保溫管道，包括內(nèi)管及套設(shè)在所述內(nèi)管外側(cè)的外管，所述內(nèi)管與所述外管之間形成有密閉空腔；
[0014]所述內(nèi)管的內(nèi)表面上設(shè)置有剛玉陶瓷層，所述內(nèi)管的外表面上設(shè)置有反射隔熱層。
[0015]如上所述的保溫管道中，所述外管的內(nèi)表面上設(shè)置有反射鍍層，所述外管的外表面上設(shè)置有反射防銹鍍層。
[0016]如上所述的保溫管道中，所述外管由雙面為光亮鏡面的鍍鋁鋅薄鋼板或鍍鋁硅薄鋼板卷制而成。
[0017]如上所述的保溫管道中，所述外管上連接設(shè)置有膨脹節(jié)，用于補(bǔ)償所述外管熱脹冷縮引起的長(zhǎng)度變化。
[0018]如上所述的保溫管道中，所述外管與所述內(nèi)管之間設(shè)置有多個(gè)套設(shè)在所述內(nèi)管上的支撐環(huán)。
[0019]如上所述的保溫管道中，每個(gè)所述支撐環(huán)由兩個(gè)半圓環(huán)組合而成，且每個(gè)所述支撐環(huán)上設(shè)置有軸向通孔。
[0020]如上所述的保溫管道中，還包括設(shè)置在兩端的法蘭，所述內(nèi)管及所述外管的兩端分別連接在所述法蘭上。
[0021]如上所述的保溫管道中，所述法蘭的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)置有定位凸臺(tái)，用以對(duì)所述內(nèi)管及所述外管在所述法蘭上的連接進(jìn)行定位。
[0022]如上所述的保溫管道中，所述法蘭上設(shè)置有與所述密閉空腔連通的抽真空通道。
[0023]如上所述的保溫管道中，所述抽真空通道的孔口處設(shè)置有封堵用的工藝管堵。
[0024]如上所述的保溫管道中，與所述抽真空通道連通設(shè)置有真空閥。
[0025]如上所述的保溫管道中，所述法蘭的外側(cè)端面上設(shè)置有密封件安裝位。
[0026]本實(shí)用新型提供的保溫管道，具有耐高溫，耐磨損，防腐蝕，保溫性能好的特點(diǎn)，且性能穩(wěn)定性及可靠性較高；同時(shí)，由于不砌耐火磚或澆注料，不加外保溫，使得施工簡(jiǎn)單，成本下降，還利于減小保溫管道的尺寸及重量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的保溫管道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)置有膨脹節(jié)的保溫管道的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本實(shí)用新型提供一種保溫管道，如圖1所示，該保溫管道包括內(nèi)管I及套設(shè)在內(nèi)管I外側(cè)的外管2，內(nèi)管I與外管2之間形成有密閉空腔3 ;其中，密閉空腔3可抽成真空，起到阻斷熱對(duì)流及熱傳導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)真空隔熱保溫；
[0030]本實(shí)施例中，內(nèi)管I采用鋼管，在內(nèi)管I的內(nèi)表面上設(shè)置有剛玉陶瓷層101，內(nèi)管I的外表面上設(shè)置有反射隔熱層102。
[0031]具體的，內(nèi)管I內(nèi)表面采用自蔓延鋁熱高溫-離心澆注工藝形成內(nèi)襯剛玉陶瓷內(nèi)表面，剛玉陶瓷具有硬度高，化學(xué)惰性好，耐熱、耐磨、耐蝕、抗熱沖擊及抗機(jī)械沖擊性能。具體形成過程是:把內(nèi)管I放在離心機(jī)的管模內(nèi)，在內(nèi)管I內(nèi)加入鐵紅(即三氧化二鐵Fe2O3和四氧化三鐵Fe3O4)和鋁粉(AL)混合物，這種混合物稱為鋁熱劑，當(dāng)離心機(jī)管模旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度獲得足夠的離心力后，經(jīng)一火星點(diǎn)燃鋁熱劑，鋁熱劑立即自行燃燒，燃燒迅速蔓延，在蔓延時(shí)發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)(2AL+Fe203=AL203+2Fe+836KJ及3Fe304+8AL=4AL203+9Fe+3265KJ)鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型a -Al2O3(即剛玉)和鐵，并放出大量的熱量，這些熱量使鋼管內(nèi)原來物料(Fe、Fe203、Fe3O4及AL)以及反應(yīng)后的生成物(C1-Al2O3及Fe)變成熔液，由于反應(yīng)非常迅速，只有數(shù)秒鐘，熔融反應(yīng)在離心力作用下，迅速按比重大小進(jìn)行分離，鐵的比重(7.85g/cm3)為a -Al2O3比重(3.95g/cm3)的兩倍,較重的鐵被離心力甩到內(nèi)管I內(nèi)壁，較輕的a -Al2O3則分布在鐵的內(nèi)層。由于內(nèi)管I迅速吸熱和傳熱，a -Al2O3和Fe很快達(dá)到凝固點(diǎn)，分層凝固。最后形成的內(nèi)襯陶瓷鋼管從內(nèi)到外分別為剛玉陶瓷層，以鐵為主的過渡層，以及外部的鋼管層；在這個(gè)過程中:高溫熔融的鐵液和α-Α1203液，與鋼管內(nèi)壁接觸，使鋼管內(nèi)壁處于半溶狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強(qiáng)度(即在軸向把陶瓷層壓出時(shí)強(qiáng)度15MPa ；陶瓷鋼管壓潰強(qiáng)度(即從管外把管內(nèi)陶瓷壓碎時(shí)的強(qiáng)度)^ 350MPa。
[0032]本實(shí)施例中內(nèi)管I通過自蔓延鋁熱高溫-離心澆注工藝形成內(nèi)襯剛玉陶瓷層，使內(nèi)管I的內(nèi)表面具有硬度高，化學(xué)惰性好，耐熱、耐磨、耐蝕、抗熱沖擊及抗機(jī)械沖擊性能好的特點(diǎn)。
[0033]本實(shí)施例中，內(nèi)管I的外表面上設(shè)置的反射隔熱層102具有耐高溫，能反射熱輻射并阻止熱傳導(dǎo)的隔熱保溫作用。本實(shí)施例中反射隔熱層102的設(shè)置具體可通過在內(nèi)管I的外表面上噴涂保溫隔熱涂料形成，保溫隔熱涂料優(yōu)選采用ZS-1型隔熱保溫涂料或者RLHY-12/800型高溫隔熱保溫涂料。
[0034]本實(shí)施例中，外管2的內(nèi)表面上設(shè)置有反射鍍層201，使外管2的內(nèi)表面具有反射熱輻射能力，外表面上設(shè)置有反射防銹鍍層202，使外管2的外表面具有反射熱輻射能力，同時(shí)能夠防銹。
[0035]本實(shí)施例中，外管2優(yōu)選由雙面為光亮鏡面的鍍鋁鋅薄鋼板或鍍鋁硅薄鋼板卷制而成，鍍鋁鋅薄鋼板或鍍鋁硅薄鋼板具有較高的反射熱輻射能力，同時(shí)具有良好的抗腐蝕作用。
[0036]其中，鍍鋁鋅 薄鋼板可優(yōu)選采用成份(按重量比率)由55%的鋁和43.4%的鋅及1.6%的硅組成的鍍層，這種鍍層的鍍鋁鋅薄鋼板具有熱反射率高、耐熱性好、耐腐蝕性優(yōu)良及加工性能好的特點(diǎn)；鍍鋁硅薄鋼板可優(yōu)選采用成分(按重量比率)由90%的鋁及10%的硅組成的鍍層，這種鍍層的鍍鋁硅薄鋼板具有耐高溫性、熱反射性、耐腐蝕性好等特點(diǎn)。
[0037]本實(shí)施例中，如圖1所示，在內(nèi)管I與外管2之間設(shè)置有多個(gè)套設(shè)在內(nèi)管I上的支撐環(huán)4，用于保證內(nèi)管I與外管2之間形成密閉空腔3，其中，支撐環(huán)4可用耐高溫隔熱非金屬材料制成。為方便安裝，每個(gè)支撐環(huán)4可由兩個(gè)半圓環(huán)組合而成。為便于對(duì)密閉空腔3抽真空，可在支撐環(huán)4上設(shè)置有軸向通孔，使支撐環(huán)4兩側(cè)的空腔連通。
[0038]本實(shí)施例提供的保溫管道還包括設(shè)置在兩端的法蘭5，法蘭5需采用可耐高溫的鋼材加工制造(法蘭5的材質(zhì)具體可根據(jù)流體溫度高低確定)，內(nèi)管I及外管2的兩端分別連接在法蘭5上。具體的，法蘭5的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)置有定位凸臺(tái)501，用于對(duì)內(nèi)管I及外管2的端部在法蘭5上的連接進(jìn)行定位，其中，內(nèi)管I的端部靠緊在定位凸臺(tái)501的內(nèi)圓周面上，外管2的端部靠緊在定位凸臺(tái)501的外圓周面上。
[0039]本實(shí)施例中，在法蘭5的外側(cè)端面上設(shè)置有密封件安裝位502，用于安裝密封件，具體應(yīng)用在管道與管道連接時(shí)，密封件可密封相連接的法蘭之間的縫隙。
[0040]本實(shí)施例中，法蘭5上設(shè)置有與密封空腔3連通的抽真空通道7，用于對(duì)密閉空腔3進(jìn)行抽真空，通過抽真空通道7還可進(jìn)行打壓檢漏實(shí)驗(yàn)。在抽真空通道7的孔口可設(shè)置工藝管堵8，用于對(duì)該孔口進(jìn)行封堵。另外，與抽真空通道7連接設(shè)置有真空閥9，真空閥9可與真空泵相連，對(duì)密封空腔3抽真空。
[0041]本實(shí)施例中，為補(bǔ)償外管2熱脹冷縮引起的長(zhǎng)度變化，如圖2所示，還可根據(jù)需要在外管2上連接設(shè)置膨脹節(jié)6，膨脹節(jié)6的設(shè)置主要用在較長(zhǎng)的管道上。
[0042]下面根據(jù)圖1及圖2對(duì)本實(shí)施例提供的保溫管道具體制作過程進(jìn)行描述:
[0043](I)、根據(jù)流體溫度選用鋼管作為內(nèi)管1，內(nèi)管I的兩端通過法蘭5的定位凸臺(tái)501定位安裝并內(nèi)外密封焊接(對(duì)于圖2，在焊接第二個(gè)法蘭5前，需先裝入膨脹節(jié)6并臨時(shí)工藝固定)，檢查焊縫質(zhì)量，采用自蔓延鋁熱高溫-離心澆注工藝在內(nèi)管I的內(nèi)表面上形成內(nèi)襯剛玉陶瓷層101 ;再將耐高溫，能反射熱輻射的隔熱保溫涂料(如ZS-1)噴涂在內(nèi)管I外表面，形成反射隔熱層102，(對(duì)于圖2，在噴涂時(shí)，需軸向移動(dòng)膨脹節(jié)6的位置，噴涂完成后，將膨脹節(jié)6安裝定位在法蘭5的定位凸臺(tái)501上并密封焊接);
[0044](2)、將支撐環(huán)4用耐高溫膠固定膠結(jié)在內(nèi)管I的適當(dāng)部位；
[0045](3)、將外管2通過法蘭5的定位凸臺(tái)501定位裝入并密封焊接，外管2具體可采用雙面光亮鏡面鍍鋁鋅合金或者鋁硅合金的薄鋼板卷繞在內(nèi)管I的外側(cè)，并通過定位凸臺(tái)501定位后焊接，(對(duì)于圖2中的管道，考慮到管道的熱脹冷縮，可在外管2上加補(bǔ)償管道熱脹冷縮變化的膨脹節(jié)6，此時(shí)外管2 —端與定位凸臺(tái)501定位密封焊接，另一端與膨脹節(jié)6外圓密封焊接)；
[0046]組裝完成后，兩個(gè)法蘭5，內(nèi)管1，外管2之間的空間形成密閉空間3(當(dāng)將抽真空通道7用工藝管堵8堵住封閉時(shí))；
[0047](4)、通過抽真空通道7進(jìn)行打壓檢漏試驗(yàn)，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊；
[0048](5)、將真空閥9打開并與帶真空表的真空泵相連組成密閉系統(tǒng)，用真空泵抽真空，使系統(tǒng)的真空度達(dá)到1.3X10—2—3Pa,關(guān)閉鎖緊真空閥4，使用中應(yīng)保持適宜的真空度，必要時(shí)可再次抽真空。
[0049]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的保溫管道，通過在內(nèi)管的內(nèi)表面設(shè)置剛玉陶瓷層，外表面設(shè)置反射隔熱層，并且內(nèi)外管之間形成真空結(jié)構(gòu)，有效地阻斷熱對(duì)流及熱傳導(dǎo)的熱傳遞途徑，使保溫管道具有耐高溫，耐磨損，防腐蝕，保溫性能好的特點(diǎn)，且性能穩(wěn)定性及可靠性較高；同時(shí)，由于不砌耐火磚或澆注料，不加外保溫，使得施工簡(jiǎn)單，成本下降，且利于減小保溫管道的尺寸及重量。
[0050]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種保溫管道，其特征在于，包括內(nèi)管及套設(shè)在所述內(nèi)管外側(cè)的外管，所述內(nèi)管與所述外管之間形成有密閉空腔； 所述內(nèi)管的內(nèi)表面上設(shè)置有剛玉陶瓷層，所述內(nèi)管的外表面上設(shè)置有反射隔熱層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫管道，其特征在于，所述外管的內(nèi)表面上設(shè)置有反射鍍層，所述外管的外表面上設(shè)置有反射防銹鍍層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保溫管道，其特征在于，所述外管由雙面為光亮鏡面的鍍鋁鋅薄鋼板或鍍鋁硅薄鋼板卷制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫管道，其特征在于，所述外管上連接設(shè)置有膨脹節(jié)，用于補(bǔ)償所述外管熱脹冷縮引起的長(zhǎng)度變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫管道，其特征在于，所述外管與所述內(nèi)管之間設(shè)置有多個(gè)套設(shè)在所述內(nèi)管上的支撐環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的保溫管道，其特征在于，每個(gè)所述支撐環(huán)由兩個(gè)半圓環(huán)組合而成，且每個(gè)所述支撐環(huán)上設(shè)置有軸向通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的保溫管道，其特征在于，還包括設(shè)置在兩端的法蘭，所述內(nèi)管及所述外管的兩端分別連接在所述法蘭上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保溫管道，其特征在于，所述法蘭的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)置有定位凸臺(tái)，用以對(duì)所述內(nèi)管及所述外管在所述法蘭上的連接進(jìn)行定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保溫管道，其特征在于，所述法蘭上設(shè)置有與所述密閉空腔連通的抽真空通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保溫管道，其特征在于，所述抽真空通道的孔口處設(shè)置有封堵用的工藝管堵。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保溫管道，其特征在于，與所述抽真空通道連通設(shè)置有真空閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保溫管道，其特征在于，所述法蘭的外側(cè)端面上設(shè)置有密封件安裝位。
【文檔編號(hào)】F16L59/08GK203671146SQ201320798645
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】趙來林 申請(qǐng)人:安徽科達(dá)潔能股份有限公司