[发明专利]具有多层复合隔热结构的输送管道

说明书

技术领域

本发明涉及一种输送管道，特别是涉及一种具有多层复合隔热结构的输送管道。

背景技术

现有隔热输送管道，参考图1，一般采用下列结构：从内至外依次为无缝钢管内工作管101、保温层102、铝箔103、镀锌铁丝固定组件（图1中未示出）、铝板或镀锌铁皮外隔离层104。其中保温层多采用膨胀珍珠岩、硅酸铝镁、岩棉等。

现有的管道结构存在以下缺陷：

①管道体积臃肿。管道结构中的隔热层所使用的传统隔热材料，其导热系数高，隔热性能差，热损失严重。因此，为了达到隔热目标，常采用加厚隔热层的手段，造成了外保护层的直径增大，不但增加了建造空间，使得管道占地面积过大，影响了实用面积，同时布局庞重凌乱，不方便美观设计，还提高了建造成本，经济性较差，维护也比较麻烦。

②管道适用温度范围窄。管道隔热层为单一结构，使用传统的隔热材料层，因耐温受限，导致需要的隔热层过厚的同时，一旦使用温度变化明显，需要更换隔热材料来满足温度使用，且能耗高，流体能量损失过大，直接加重了长期运营的生产成本。

③管道质量重。管道结构中的隔热层填充的材料密度大，导致管道的整体重量大，对管托的要求高，对物流也要求高。

④管道震动严重。管道构建采用的是钢管加刚性隔热材料加钢管的结构模式，各层结构相当于是硬连接方式，导致耐压抗震能力较弱。工作时，输送管道的震动极易向外传递，导致隔热层及管托震动大，引起隔热层损坏和管托的磨损，需要经常停工进行维护更换。

⑤管道不具备防水防腐功能。当管道的使用环境较潮湿和极端时，需要另外设计成本高昂的防水层和防腐层。否则一旦管道内部进水，轻则整个隔热层被破坏，隔热失效；重则输送管道被腐蚀，出现流体泄漏的隐患。同时，这种结构若遇到不良率或者施工失误时，不利于工程改造，隔热材料重复利用差。

⑥管道施工场所条件选择苛刻。因为管道结构中的隔热层具有较大的吸水性，导致施工场所选择时，选择室外场地必须是非雨天；雨天季节必须选择室内才不引起隔热层的性能破坏，雨水天气季节不方便进行施工建造或维护。

⑦管道不具备抵抗事故的能力。管道中的各层结构不具备或只具备较弱的吸附能力，当输送管道内流体发生泄漏时，无法有效地阻止泄漏的液体对周边环境的破坏,易造成安全事故及周围受污染事件，对特殊流体，一旦未及时发现并处理易造成污染源扩散造成事故严重发展趋势。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种具有多层复合隔热结构的输送管道。

具体的技术方案如下：

一种具有多层复合隔热结构的输送管道，包括由内到外依次设置的内工作管、内隔热层、中间反辐射层、外隔热层、隔离层；所述内隔热层为疏水性或亲水性的气凝胶复合材料，所述外隔热层为疏水性的气凝胶复合材料。

所述疏水性的气凝胶复合材料为整体疏水性的气凝胶复合材料，所述亲水性的气凝胶复合材料为整体亲水性的气凝胶复合材料。这些气凝胶复合材料密度小，可应用的温度范围在-275℃-1200℃，当管道输送流体温度在650℃以下时，可以选择耐温在-275℃-650℃范围内的气凝胶复合材料；当管道输送流体温度在650℃以上时，可以选择耐温在650℃-1200℃范围内的气凝胶复合材料。

在其中一个实施例中，当工作温度为400℃以上，所述内隔热层采用亲水性的气凝胶复合材料；当工作温度为400℃以下，所述内隔热层采用疏水性的气凝胶复合材料。

在其中一个实施例中，所述中间反辐射层为铝箔玻纤布，厚度为0.02-2mm；所述铝箔玻纤布的铝箔面与内隔热层贴合，所述铝箔玻纤布的玻纤面与外隔热层贴合。

在其中一个实施例中，所述隔离层为热压成型的防水带粘性铝箔布或钢管。

在其中一个实施例中，所述内工作管为无缝钢管。

在其中一个实施例中，所述隔离层外还设有固定组件，所述固定组件为镀锌铁丝。

本发明的优势在于：

①管道隔热效果好、体积小。结构上设置了内隔热层与外隔热层，并将气凝胶复合材料用于这两个隔热层中。大大提高了隔热性能，保证流体温度全程输送至终点时温度不变化或变化小，以此大幅降低了能源流失，节约能源的同时直接降低了长期运营生产成本的同时，减少了管径与重量，增加了使用寿命，降低了成本，提高了空间可利用率。