一种适用于低真空管道的管内温度调节系统的制作方法

1.本实用新型属于管道磁浮技术领域，具体涉及一种适用于低真空管道的管内温度调节系统。


背景技术：

2.随着我国轨道交通技术的不断发展，轨道交通的形式越来越多样，在人们日常出行、运输中扮演着越来越重要的作用。
3.在众多轨道交通形式中，磁浮管道交通是一种新型的轨道交通形式，其通过在管道中营造真空或者低真空环境，使得磁浮列车在低真空环境中运行，可以有效降低由于稠密的空气介质造成的列车运行气动阻力及气动噪声，具有空气阻力小、不受天气环境影响、运行速度快、运行噪音小等诸多优点，可以进一步提升列车的运行速度。
4.在低真空管道的实际运营过程中，其存在因设备散热、管内外环境变化等因素影响而产生热量变化的情形；而且，由于真空管道密封设置，导致其内部产生的热量很难及时向外释放，极有可能造成管内热量失衡，导致低真空管道中温度过高，降低管道内列车中乘客的舒适性，甚至影响相关设备的正常工作，缩短真空管道及其相关设备的使用寿命。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种适用于低真空管道的管内温度调节系统，能够实现冷量的蓄积，保证低真空管道内温度场的稳定，确保低真空管道内相应设备的正常工作。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种适用于低真空管道的管内温度调节系统，其包括设置于真空管道外部的管外组件；
7.所述管外组件包括在所述真空管道外侧由内至外依次设置的毛细管网和保温层；
8.所述毛细管网由多个毛细管构成，并沿环向包绕于所述真空管道的外侧，且所述毛细管网中充设有可用于吸放热的水液；
9.所述保温层设置于管外组件的最外侧，用于将所述毛细管网与外界大气隔离；且
10.所述毛细管网与所述真空管道之间和/或所述毛细管网与所述保温层之间包覆设置有相变储能层；所述相变储能层中包括相变材料，用于通过相变反应吸收或者释放潜热。
11.作为本实用新型的进一步改进，还包括设置于管外组件之外的管道组件；
12.所述管道组件包括分别连通所述毛细管网的进水口和出水口，并在出水口与进水口之间设置有循环管路，用于毛细管网内水液的循环。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述循环管路上设置有变频循环水泵，用于进行水液的变频泵送；且
14.对应所述循环管路设置有热交换组件，用于对循环管路中的水液进行热交换，实现真空管道内的热量释放或者热量吸收。
15.作为本实用新型的进一步改进，在所述相变储能层中设置有温度传感器，其与所
述变频循环水泵电连接，使得所述变频循环水泵可根据所述温度传感器的检测温度值对应工作。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述真空管道内也设置有温度传感器，用于检测真空管道内的温度。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述热交换组件为地埋组件；
18.所述地埋组件包括至少一个延伸至地面以下的地埋井，且各所述地埋井中分别设置有地埋管；所述地埋管的一端与循环管路中的出水管连通，另一端与循环管路中的进水管连通，使得该循环管路中的水液可在经过所述地埋管时与土层进行热量交换。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述循环管路上还设置有水处理器，用于对循环管路中的水液进行杂质过滤和净化。
20.作为本实用新型的进一步改进，所述相变材料为定型相变材料。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述保温层为橡塑保温层。
22.作为本实用新型的进一步改进，还包括控制装置，其与所述温度传感器和所述变频循环水泵分别电连接，用于在对应温度示值下控制所述变频循环水泵工作并调节其运行功率。
23.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
24.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
25.(1)本实用新型的适用于低真空管道的管内温度调节系统，其通过在真空管道的外侧设置管外组件，利用毛细管网、相变储能层、保温层的组合设置，能够准确实现管外组件对管内热量的吸收和释放，自主完成真空管道内温度环境的调节，保证真空管道内各设备的正常工作。
26.(2)本实用新型的适用于低真空管道的管内温度调节系统，其通过管道组件和地埋组件的对应设置，能够实现毛细管网中水液的外部循环，并充分实现循环水液与土层之间的热交换，无需额外设置热交换组件，可大幅提升管内温度调节系统的温度调控能力，充分保证真空管道内温度环境的平衡性和一致性。
27.(3)本实用新型中适用于低真空管道的管内温度调节系统，其系统组成简单，设置简便，能够实现真空管道内部温度环境的准确控制和保持，保证真空管道内各设备的正常运行，提升磁浮管道交通运营的安全性和可靠性，推动磁浮管道交通的技术发展，具有较好的应用价值和应用前景。
附图说明
28.图1是本实用新型实施例中适用于低真空管道的管内温度调节系统的系统组成示意图；
29.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
30.1、真空管道；2、管外组件；3、管道组件；4、地埋组件；5、磁浮列车；
31.201、毛细管网；202、相变储能层；203、保温层；204、第一温度传感器；205、第二温度传感器；
32.301、出水口；302、进水口；303、出水管；304、进水管；305、变频循环水泵； 306、水
处理器；
33.401、地埋井；402、地埋管。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
36.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.实施例：
40.请参阅图1，本实用新型优选实施例中的管内温度调节系统对应于真空管道1设置，用于对真空管道1中的温度环境进行调节，确保真空管道1内的温度环境满足管道内磁浮列车5的运行需求和相应设备的工作需求。
41.具体而言，优选实施例中的管内温度调节系统包括设置在真空管道1外侧的管外组件2，以及对应管外组件2中毛细管网201对应设置的管道组件3和地埋组件4。其中，管外组件2设置在真空管道1的外周壁面上，其包括由内至外依次设置的毛细管网201、相变储能层202和保温层203。
42.在优选实施例中，毛细管网201贴设在真空管道1的外周壁面上，其由环纵交错、彼此连通的毛细管构成，形成包绕于真空管道1外侧的网栅结构。实际设置时，毛细管网201优选为集分水式结构，具有换热面积大、壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小的特点，作为辐
优选在循环管路上并联设置。由于地埋井401处于地面以下，与外界气流接触较少，温度比较恒定，不易变化，形成有“冬暖夏凉”的“地窖效应”。
52.因此，当管内热量较多且环境温度较高(参考夏天的应用场景)时，管内多出的热量无法被相变储能层202吸收，此时，通过管道组件3将毛细管网201的“高温”水液导出，再经由地埋管402吸收土层中的冷量，降温为“低温”水液并导入回毛细管网201 中。经过若干次上述循环过程，可以快速将真空管道1和相变储能层202内的热量带走，保证真空管道1与相变储能层202的正常工作。
53.相应地，管内热量较少且环境温度较低(参考冬天的应用场景)时，管内升温所需要的热量无法由相变储能层202提供，此时，通过管道组件3将毛细管网201内的“低温”水液导出，再经由地埋管402吸收土层中的热量，升温为“高温”水液并导入回毛细管网201中。经过若干次上述循环过程，可以快速将土层中的热量传递至真空管道1 和相变储能层202中，保证真空管道1和相变储能层202的正常工作。
54.进一步地，为了保证管道组件3的正常工作，在出水管303和/或进水管304上设置有变频循环水泵305(优选实施例中设置在进水管304上)，以其进行管道组件3中水液的循环驱动。实际工作时，变频循环水泵305是否工作可以通过判断相应温度值的大小来确定；而且，在变频循环水泵305工作时，其工作频率的变化可以根据t1与t0 的差值来确定。
55.详细地，当t1＝t0＝t2时，变频循环水泵305优选不工作，此时管道组件3中不进行水液循环驱动。
56.当t2＞t0时，说明相变储能层202已无法吸收热量，此时开启变频循环水泵305，向土壤放热，降低真空管道1内的环境温度，t1偏离t0越远，变频循环水泵305的工作频率设置越高，以此加强换热，反之则相反。
57.当t2＜t0时，说明相变储能层202已无法释放热量，此时开启变频循环水泵305，从土壤中取热，提高真空管道1内的环境温度，t1偏离t0越远，变频循环水泵305的工作频率设置越高，以此加强换热，反之则相反。
58.优选地，在进水管304和/或出水管303上设置有水处理器306，用于对对应水管中的水液进行杂志过滤、净化等处理过程，避免杂质堵塞毛细管网201，在优选实施例中，水处理器306设置在进水管304上。进一步优选地，为了确保管道组件3与地埋组件4 工作控制的准确性，还设置有控制装置，其分别与第一温度传感器204、第二温度传感器205和变频循环水泵305电连接，用以根据两温度传感器显示的温度控制变频循环水泵305工作，并根据真空管道1内温度值的大小确定变频循环水泵305的运行功率。
59.此外，在如图1所述的优选实施例中，相变储能层202沿环向包设于毛细管网201 与保温层203之间，使得真空管道1需要吸收或者释放热量时，先通过毛细管网201吸收或者释放一部分热量，再通过相变储能层202吸收或者释放热量；当相变储能层202 吸收或者释放热量的能力不足时，再通过管道组件3和地埋组件4进一步吸收土层热量或者释放热量到土层中。
60.当然，除了上述设置形式外，在其他具体的优选实施例中，相变储能层202也能设置于毛细管网201与真空管道1之间，由相变储能层202先配合真空管道1工作，再由毛细管网201进行相应的吸放热过程。
61.此外，在优选实施例中，真空管道1用于磁浮列车5的低真空或者真空运行，真空管
道1内设有相应设备来保障磁浮列车5的正常行驶。不过，可以理解的是，上述真空管道1也可以根据需要应用于其他类型高速列车的运营环境中，或者应用在其他需要低真空环境的管道领域中，在此不做赘述。
62.本实用新型中适用于低真空管道的管内温度调节系统，其系统组成简单，设置简便，能够实现真空管道内部温度环境的准确控制和保持，保证真空管道内各设备的正常运行，提升磁浮管道交通运营的安全性和可靠性，推动磁浮管道交通的技术发展，具有较好的应用价值和应用前景。
63.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。