一种具有弯道保护结构的供热管网用预埋管的制作方法

1.本发明涉及供热用预埋管领域，更具体地说，涉及一种具有弯道保护结构的供热管网用预埋管。


背景技术：

2.在高温度地区，冬季来临之后，气温通常会下降到零下十摄氏度之下，人体难以在如此低温下长时间正常生活，因此在东北地区出现了“炕”这一类取暖装置，而“炕”通常是以家庭为单位，此类取暖装置的能量利用率和保暖效果一般都取决于当时的建造水平，而同时独门独户的建造设计也使得从宏观角度来看，能量利用效率低。
3.城市集中供热管网由城市集中供热热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统。热网由输热干线、配热干线、支线等组成。输热干线自热源引出，一般不接支线；配热干线自输热干线或直接从热源接出，通过配热支线向用户供热。热网管径根据水力计算确定。在大型管网中，有时为保证管网压力工况，集中调节和检测供热介质参数，而在输热干线或输热干线与配热干线连接处设置热网站，通过宏观层次的调控，增加能量利用效率，降低能源的浪费。
4.在供热管道铺设的过程中，出于建设的需求，供热管道需要进行需要进行弯道布设，而供暖的暖气在经过上述弯道部位时，极易因自身的惯性会对上述弯道的外壁进行冲刷，造成外壁的过量磨损，造成供热管道提前失效，造成大量热蒸汽和热水外泄，由于供热管道大多是埋于地底，其修复难度和修复成本均较高，而且一旦出现热蒸汽和热水的大规模泄露事故，容易对所在地附近的环境造成影响，甚至造成人员伤亡。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有弯道保护结构的供热管网用预埋管，可以实现减小埋设的供热管道在弯道部的过量侵蚀，不易造成供热管道的提前失效，不易造成大量的热蒸汽和热水外泄，减小日产维护的成本，不易对所在地环境造成不良影响，不易造成人员伤亡的事故。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种具有弯道保护结构的供热管网用预埋管，包括金属供热管，所述金属供热管的外侧固定连接有与自身相匹配的保温层，所述金属供热管上开凿有缓冲槽，所述缓冲槽位于金属供热管弯道的外壁，所述缓冲槽的槽口处固定连接有与自身相匹配的缓冲胶垫，所述缓冲槽内放置有多个填充球，多个所述填充球上均固定连接有保护栅簇，所述填充球包括弹性胶球，所述弹性胶球上开凿有预制孔，所述预制孔的弧长不超过弹性胶球的四分之一，所述预制孔位于弹性胶球远离缓冲胶垫的一端，所述预制孔内固定连接有与自身相匹配的水溶固定块，所述保护栅簇包括直杆部和三维螺旋部两部，所述直杆部位于弹性胶
球内侧，所述三维螺旋部位于弹性胶球的外侧，所述所述直杆部和三维螺旋部均局选用耐热橡胶制成，所述直杆部选用硬度高的橡胶制成，所述三维螺旋部选用弹性好的橡胶制成，所述弹性胶球内填充有高压氮气，所述三维螺旋部包括弹性管，所述弹性管内开凿有填充腔，所述填充腔内填充有固态的水溶胶，所述弹性管上开凿有多个毛细裂纹，多个所述毛细裂纹均贯穿弹性管并连同填充腔与外界，可以实现减小埋设的供热管道在弯道部的过量侵蚀，不易造成供热管道的提前失效，不易造成大量的热蒸汽和热水外泄，减小日产维护的成本，不易对所在地环境造成不良影响，不易造成人员伤亡的事故。
10.进一步的，所述缓冲胶垫内埋设有与自身相匹配的弹性网，所述弹性网选用耐高温的弹性纤维编织而成，增加缓冲槽整体的强度，使得缓冲槽不易在蒸汽作用下形成裂纹，生成的裂纹也不易继续生长，不易造成缓冲槽过量破损。
11.进一步的，所述保护栅簇靠近缓冲胶垫的一端延伸至缓冲胶垫内并与弹性网固定连接，所述保护栅簇在缓冲胶垫内呈交错分布，一方面进一步增加缓冲胶垫的强度，另一方面增加填充球与缓冲胶垫之间的连接强度，使得填充球易于保持相对位置的稳定性，不易影响缓冲槽的缓冲效果。
12.进一步的，所述缓冲胶垫远离缓冲槽的一端开凿有多个导水槽，多个所述导水槽相互平行，导水槽具有引导作用，使得蒸汽气流易于沿导水槽的方向移动，不易在缓冲槽表面形成多股方向的气流冲击，易于保持多个填充球的结构稳定性。
13.进一步的，所述直杆部呈直杆形，多个所述直杆部相互搭接形成三维空间的栅型，通过多个直杆部相互配合增加填充球整体的强度，使得填充球不易在外力作用下发生过量形变，不易造成填充球的缓冲效果失效。
14.进一步的，所述直杆部包括支撑杆，所述支撑杆内开凿有弹性腔，所述弹性腔内放置有塑形骨架，所述塑形骨架的两端分别支撑杆固定连接，增加直杆部的弹性，使得填充球保持弹性，增加缓冲效果。
15.进一步的，所述支撑杆的外壁上开凿有多个表面附着槽，多个所述表面附着槽均呈倒钩状，在直杆部裸露在外时，可以通过已排出水溶胶的三维螺旋部与表面附着槽之间的连接增加相邻填充球之间的连接强度，易于增加填充球相对位置的稳定性。
16.进一步的，所述三维螺旋部呈三维螺旋状，相邻所述三维螺旋部之间相互纠缠形成多个密闭的隔间，增加蒸汽在多个三维螺旋部内运动的路径，使得填充腔内填充的水溶胶可以充分融化增加后续修补的成功率，同时三维螺旋部在固化的水溶胶内可以形成强化网，增加水溶胶整体的强度。
17.进一步的，所述弹性管的壁厚大于三维螺旋部直径的一半，增加三维螺旋部整体强度，使得三维螺旋部不易在外力作用下断裂。
18.进一步的，所述直杆部与三维螺旋部连接处开凿有预制槽，使得弹性胶球在翻面过程中易于扯断直杆部和三维螺旋部，不易影响后续的修补过程。
19.3.有益效果
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：
21.本方案中，缓冲槽所在区域有缓冲胶垫、填充球和保护栅簇共同组成柔性部位，在热蒸汽对缓冲槽表面进行冲刷时，可以通过缓冲槽、缓冲胶垫、填充球和保护栅簇共同的弹性形变来减小热蒸汽对缓冲槽表面的冲刷力度，减小缓冲槽的磨损程度，使得缓冲槽不易
形成裂纹，不易造成金属供热管和缓冲槽失效，不易影响金属供热管的正常使用。
22.当缓冲槽在高压蒸汽的作用下会形成裂时，高压蒸汽会从上述裂纹进入缓冲槽内，并穿过多个三维螺旋部组成的三维空间结构，并运动到预制孔所在位置，将水溶固定块融化，造成预制孔结构崩溃，此时在弹性胶球内存储的高压氮气的作用下，会将弹性胶球整体翻面，并利用高压氮气喷射产生的作用力将弹性胶球整体推向上述裂纹，而在蒸汽穿过三维螺旋部的过程中，会将填充腔内填充的水溶胶软化，在弹性胶球与缓冲槽的冲击作用下，会将上述水溶胶从毛细裂纹的方向挤出，增加弹性胶球与缓冲槽之间粘结强度，对裂纹进行修补，同时填充球原本所在的位置被裸露出来的直杆部所取代。
23.可以实现减小埋设的供热管道在弯道部的过量侵蚀，不易造成供热管道的提前失效，不易造成大量的热蒸汽和热水外泄，减小日产维护的成本，不易对所在地环境造成不良影响，不易造成人员伤亡的事故。
附图说明
24.图1为本发明的供热用预埋管弯道处的结构示意图；
25.图2为本发明的供热用预埋管弯道处的侧视图；
26.图3为本发明的供热用预埋管弯道处的俯面剖视图；
27.图4为图3中a处的结构示意图；
28.图5为本发明的填充球的正面示意图；
29.图6为本发明的保护杆的结构示意图；
30.图7为本发明的保护杆直杆部的局部正面剖视图；
31.图8为本发明的三维螺旋部的截面结构示意图。
32.图中标号说明：
33.1金属供热管、2保温层、3缓冲槽、4缓冲胶垫、5填充球、501弹性胶球、502预制孔、503水溶固定块、6保护栅簇、601直杆部、602三维螺旋部、7弹性网、8导水槽、9支撑杆、10弹性腔、11塑形骨架、12表面附着槽、13弹性管、14填充腔、15毛细裂纹。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中
间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1：
38.请参阅图1
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5和图8，一种具有弯道保护结构的供热管网用预埋管，包括金属供热管1，金属供热管1的外侧固定连接有与自身相匹配的保温层2，金属供热管1上开凿有缓冲槽3，缓冲槽3位于金属供热管1弯道的外壁，缓冲槽3的槽口处固定连接有与自身相匹配的缓冲胶垫4，缓冲槽3内放置有多个填充球5，多个填充球5上均固定连接有保护栅簇6，填充球5包括弹性胶球501，弹性胶球501上开凿有预制孔502，预制孔502的弧长不超过弹性胶球501的四分之一，预制孔502位于弹性胶球501远离缓冲胶垫4的一端，预制孔502内固定连接有与自身相匹配的水溶固定块503，保护栅簇6包括直杆部601和三维螺旋部602两部，直杆部601位于弹性胶球501内侧，三维螺旋部602位于弹性胶球501的外侧，直杆部601和三维螺旋部602均局选用耐热橡胶制成，直杆部601选用硬度高的橡胶制成，三维螺旋部602选用弹性好的橡胶制成，弹性胶球501内填充有高压氮气，为金属供热管1内输送的蒸汽气压的1.3倍，三维螺旋部602包括弹性管13，弹性管13内开凿有填充腔14，填充腔14内填充有固态的水溶胶，弹性管13上开凿有多个毛细裂纹15，多个毛细裂纹15均贯穿弹性管13并连同填充腔14与外界。
39.在输送管道进行蒸汽输送的过程中，蒸汽经过金属供热管1所在的部位时，由于蒸汽的惯性作用，会对金属供热管1的外壁部，即缓冲槽3所在的位置形成大力度的冲击，传统的钢管内壁均为刚性结构，上述冲击会对钢管内壁造成磨损，而随着钢管使用时间的累计，上述磨损也会逐渐累计，最终形成裂纹，造成输送管破裂失效；
40.而本方案中，缓冲槽3所在区域有缓冲胶垫4、填充球5和保护栅簇6共同组成柔性部位，在热蒸汽对缓冲槽3表面进行冲刷时，可以通过缓冲槽3、缓冲胶垫4、填充球5和保护栅簇6共同的弹性形变来减小热蒸汽对缓冲槽3表面的冲刷力度，减小缓冲槽3的磨损程度，使得缓冲槽3不易形成裂纹，不易造成金属供热管1和缓冲槽3失效，不易影响金属供热管1的正常使用，而随着金属供热管1使用时间的增长，或金属供热管1长时间高负荷工作时，缓冲槽3在高压蒸汽的作用下会形成裂纹，此时高压蒸汽会从上述裂纹进入缓冲槽3内，并穿过多个三维螺旋部602组成的三维空间结构，并运动到预制孔502所在位置，将水溶固定块503融化，造成预制孔502结构崩溃，此时在弹性胶球501内存储的高压氮气的作用下，会将弹性胶球501整体翻面，并利用高压氮气喷射产生的作用力将弹性胶球501整体推向上述裂纹，而在蒸汽穿过三维螺旋部602的过程中，会将填充腔14内填充的水溶胶软化，在弹性胶球501与缓冲槽3的冲击作用下，会将上述水溶胶从毛细裂纹15的方向挤出，增加弹性胶球501与缓冲槽3之间粘结强度，对裂纹进行修补，同时填充球5原本所在的位置被裸露出来的直杆部601所取代。
41.其中多个填充球5之间通过保护栅簇6实现位置的相对稳定，增加缓冲槽3抵抗热蒸汽冲击的能力，不易造成多个填充球5出现局部结构崩溃，不易影响缓冲槽3的缓冲效果。
42.可以实现减小埋设的供热管道在弯道部的过量侵蚀，不易造成供热管道的提前失效，不易造成大量的热蒸汽和热水外泄，减小日产维护的成本，不易对所在地环境造成不良影响，不易造成人员伤亡的事故。
43.请参阅图3
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4，缓冲胶垫4内埋设有与自身相匹配的弹性网7，弹性网7选用耐高温
的弹性纤维编织而成，增加缓冲槽3整体的强度，使得缓冲槽3不易在蒸汽作用下形成裂纹，生成的裂纹也不易继续生长，不易造成缓冲槽3过量破损，保护栅簇6靠近缓冲胶垫4的一端延伸至缓冲胶垫4内并与弹性网7固定连接，保护栅簇6在缓冲胶垫4内呈交错分布，一方面进一步增加缓冲胶垫4的强度，另一方面增加填充球5与缓冲胶垫4之间的连接强度，使得填充球5易于保持相对位置的稳定性，不易影响缓冲槽3的缓冲效果，特别的，出于做图需要，本方案的说明书附图内，填充球5呈单层分布，但是实际生产中，填充球5呈多层分布，且层数不少于3层，以保证其缓冲效果，缓冲胶垫4远离缓冲槽3的一端开凿有多个导水槽8，多个导水槽8相互平行，导水槽8具有引导作用，使得蒸汽气流易于沿导水槽8的方向移动，不易在缓冲槽3表面形成多股方向的气流冲击，易于保持多个填充球5的结构稳定性。
44.请参阅图6
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7，直杆部601呈直杆形，多个直杆部601相互搭接形成三维空间的栅型，通过多个直杆部601相互配合增加填充球5整体的强度，使得填充球5不易在外力作用下发生过量形变，不易造成填充球5的缓冲效果失效，直杆部601包括支撑杆9，支撑杆9内开凿有弹性腔10，弹性腔10内放置有塑形骨架11，塑形骨架11的两端分别支撑杆9固定连接，增加直杆部601的弹性，使得填充球5保持弹性，增加缓冲效果，支撑杆9的外壁上开凿有多个表面附着槽12，多个表面附着槽12均呈倒钩状，在直杆部601裸露在外时，可以通过已排出水溶胶的三维螺旋部602与表面附着槽12之间的连接增加相邻填充球5之间的连接强度，易于增加填充球5相对位置的稳定性。
45.三维螺旋部602呈三维螺旋状，相邻三维螺旋部602之间相互纠缠形成多个密闭的隔间，增加蒸汽在多个三维螺旋部602内运动的路径，使得填充腔14内填充的水溶胶可以充分融化增加后续修补的成功率，同时三维螺旋部602在固化的水溶胶内可以形成强化网，增加水溶胶整体的强度，弹性管13的壁厚大于三维螺旋部602直径的一半，增加三维螺旋部602整体强度，使得三维螺旋部602不易在外力作用下断裂，直杆部601与三维螺旋部602连接处开凿有预制槽，使得弹性胶球501在翻面过程中易于扯断直杆部601和三维螺旋部602，不易影响后续的修补过程。
46.本方案中，缓冲槽3所在区域有缓冲胶垫4、填充球5和保护栅簇6共同组成柔性部位，在热蒸汽对缓冲槽3表面进行冲刷时，可以通过缓冲槽3、缓冲胶垫4、填充球5和保护栅簇6共同的弹性形变来减小热蒸汽对缓冲槽3表面的冲刷力度，减小缓冲槽3的磨损程度，使得缓冲槽3不易形成裂纹，不易造成金属供热管1和缓冲槽3失效，不易影响金属供热管1的正常使用,当缓冲槽3在高压蒸汽的作用下会形成裂时，高压蒸汽会从上述裂纹进入缓冲槽3内，并穿过多个三维螺旋部602组成的三维空间结构，并运动到预制孔502所在位置，将水溶固定块503融化，造成预制孔502结构崩溃，此时在弹性胶球501内存储的高压氮气的作用下，会将弹性胶球501整体翻面，并利用高压氮气喷射产生的作用力将弹性胶球501整体推向上述裂纹，而在蒸汽穿过三维螺旋部602的过程中，会将填充腔14内填充的水溶胶软化，在弹性胶球501与缓冲槽3的冲击作用下，会将上述水溶胶从毛细裂纹15的方向挤出，增加弹性胶球501与缓冲槽3之间粘结强度，对裂纹进行修补，同时填充球5原本所在的位置被裸露出来的直杆部601所取代，可以实现减小埋设的供热管道在弯道部的过量侵蚀，不易造成供热管道的提前失效，不易造成大量的热蒸汽和热水外泄，减小日产维护的成本，不易对所在地环境造成不良影响，不易造成人员伤亡的事故。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。