[发明专利]用于传热流体(HTF)管道的外罩

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于可移动的传热流体(HTF)管道的绝缘和外罩系统。

背景技术

已知由以下材料制成的可移除的垫基绝缘物：

1.玻璃纤维织物，在其外面上具有不锈钢箔或板作为内面的外罩。

2.密度为128 kg/m³的25 mm厚陶瓷纤维绝缘层作为内绝缘物。

3.涂布有硅酮或特氟隆的玻璃纤维织物作为外面的外罩(取决于工程设计)。

4.这些垫在所有其端部由耐受高温的玻璃纤维线缝合。

在理论上，这些规定的垫满足所规定的要求中的一些，且它们并不满足其它要求，但是其被认为是唯一的解决方案。这些要求如下：

A.在已经提供的转臂(swivel arm)中的管区段之间的附连中导热油泄漏的情况下，油可能未浸渍绝缘物，由此垫的内面的外罩的外面可能未使油通过到覆盖每个臂的三个球形接头的垫。这利用具有不锈箔的玻璃纤维织物来实现，因为不锈材料充当箔的屏障。

B.在旋转球形接头中的绝缘物必须可容易移除以用于频繁需要的维护以使得球形接头石墨化。这通过制造用于球形接头的独立垫而实现。

C.垫的外部外罩必须是不可渗透的，以防止绝缘物变湿，因为这将取消绝缘效果且还会逐渐使之劣化。这可利用硅或特氟隆织物来实现。

D.臂必须为完好绝缘的，并且如管的其余部分，必须具有最小的热损失。这并未实现，因为25mm的陶瓷纤维层仅实现了相对于100mm厚的100kg/m³垫的23%-29%的绝缘能力，这是用于太阳能领域中传导HTF的直径高达3″的绝缘管的材料和厚度，因为其λ值在400℃非常相似。不能安装更厚的陶瓷纤维，因为臂的管直径为2″或2.5″，并且不能用来制造弯管和球形接头用的垫，使得它们正确地闭合和吸收臂的移动而不离开球形接头。考虑到没有更好的解决方案且安装垫。

E.所安装的绝缘物-外罩系统必须吸收转臂在所有其方向上的移动，而不会造成绝缘物滑动、外罩劣化，并且因此不会形成使热损失发生和水能进入的球形接头。由于垫在新条件下安装，它们符合该要求，但在若干电厂中的经验表明，由于它们为利用线或利用玻璃纤维织物条带系住的垫，利用连续臂移动和大气因素的作用，因而发生滑动且形成球形接头，所有这些完全劣化绝缘物的品质。

在垫安装于西班牙电厂中大约7-12个月之后，检测到若干问题，并且当与美国电厂通信时，其被证实在设计阶段期间未预见的新问题，并且垫还并不符合这些要求。这些问题如下：

F.由管上的镜面反射的太阳光线不仅向前朝向传导HTF的管反射而且还侧向反射，取决于每天的时间或一年的季节，在垫上存在高达80kW/m²的太阳能辐射集中。这意味着硅酮或特氟隆承受很高的温度，工程公司估计在350°与450°之间，并且之后至多140-180°，这些材料分解，从而造成允许水进入的玻璃纤维逐渐地皱缩，并且垫打开且最终破裂和瓦解。

G.在其中两个西班牙电厂中，在球形接头中存在HTF泄漏，导致点燃且在球形接头的区域中造成相当大的火情。在调查了这种点燃的原因之后，当绝缘材料和不锈箔耐火时，得出结论：这是因为在传导流体的压力下处于400°并且与氧气接触的导热油可造成点燃，如果该压力包含在垫内且并未找到逸散路线的话。关于垫，该压力并无逸散路线，因此HTF点燃风险是高度可能的。在西班牙电厂中出现在环形接头中的火情是最大的工程问题之一，因为如果火情蔓延，则环境危害是很严重的。

H.转臂在大部分工程设计中由框架支承，框架具有充当轴承的旋转管，使得臂移动通过那些轴承。由于陶瓷纤维绝缘垫缺乏刚性，它们逐渐地压碎绝缘材料，使之破裂且将其移动到侧部，由此最终移动通过支承件的垫的区域实际上变成无绝缘物，随后有损失。

垫在所有设施中一点点劣化且做出了修补，主要包括使置于垫上方的套环偏转且防止太阳能聚集在其上。该解决方案具有两种缺陷，首先是使该解决方案显著更加昂贵，其次是这些偏转器具有帆效应且使所计算的镜面移动失真，从而能够导致旋转机构中的故障。

发明内容

本发明涉及利用以下建设性解决方案来解决所有上文指出的问题：

A.在球形接头中泄漏的情况下，需要防止导热油传递到绝缘物。通过将槽置于铝金属板的外面和侧面上来使球形接头绝缘，铝金属板在内部包含绝热物，并且绝缘物的内面被覆盖以具有50μm不锈钢箔的玻璃纤维织物，不锈钢箔在泄漏的情况下防止绝缘物的浸渍。利用耐受1000℃的胶黏剂来完成织物与金属板的附连。