一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构的制作方法

本技术涉及一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构。

背景技术：

1、聚丙烯管材广泛的应用于液体的流转与运输领域，是一种常见的管材用材料，但是现有的聚丙烯管材在瞬时高温的环境下容易出现裂纹以及开裂的现象，这是由于大量的热量来不及通过管材进行释放，从而影响了管材的热稳定性能以及结构稳定性造成的。

2、在现有的研发方向中，采用改性材料对聚丙烯材料进行性能改性、采用复合结构对聚丙烯管材结构进行改进、采用绝缘保温材料对聚丙烯管材进行使用环境的控制等等手段，均是常见的改善聚丙烯管材开裂的改善方式。

3、但是现有的储热结构往往是复合型储热结构，其并不能有效的解决相变材料发生相变时，体积的变化对结构稳定性带来的影响。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构。

2、一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，包括管道主体和内管壁；其中，管道主体的内表面设有若干个环形凹槽，所述内管壁嵌入在管道主体的内部，环形凹槽与内管壁的外表面形成封闭的腔体结构，封闭的腔体结构内填充有相变材料。

3、为了提升整体的热传导效率，所述的内管壁的材质密度大于管道主体的材质密度。在应用领域相近的情况下，材料性能相近的情况下，材料的密度越大，材料拥有的导热能力就越强，内管壁采用高密度的材质，可以有效的将内部的热量传导至腔体结构中，从而便于相变材料对于热量的吸收以及削峰平谷。

4、为了提升相变材料对于管道内部热量的吸收以及释放，并且方便整体管道的安装与使用。所述的相变材料为颗粒状物质，相变材料变形后的最大体积小于腔体结构的容积。

5、为了提升相邻的两个环形凹槽之间的体积补偿能力，相邻的两个环形凹槽之间形成加强筋，所述的加强筋的壁厚小于5-8mm，加强筋的单边弹性变形能力为15-20％。该种方式，可以在单个环形凹槽变形量较大的情况下，或是发生不规则变形的情况下，可以借助加强筋的形变，从而将该部分的变形量让临近的环形凹槽进行补偿。

6、所述的管道主体的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯或是abs。

7、所述内管壁与管道主体的连接方式为超声波焊接、冷挤压或是热胀法连接。

8、如采用热胀法的方式进行连接时，采用以下步骤：

9、1、制备相应的管道主体，并采用车刀制备出相应的环形凹槽；

10、2、将整体管道主体放置于充满颗粒状相变材料的容器中，并通过震荡让相变材料充溢满环形凹槽；

11、3、将内管壁插入在管道主体的内部中；

12、4、采用压装的方式，在内管壁中塞入多个热胀管；

13、5、高温处理，使其产生一定的形变，并实现内管壁与管道主体之间的过盈连接。

14、采用超声波焊接的方式进行连接时：

15、前面的步骤与热胀法一致，后面将内管壁插入在管道主体的内部中，采用超声波焊接装置对内管壁中的若干个连接点进行焊接，从而实现内管壁与管道主体的连接。

16、采用冷挤压进行连接时，直接将管件制备为过盈配合，并通过压装的方式将内管壁与管道主体进行连接。

17、为了防止相变材料在多次相变后融为一体，在相变材料的外表面涂覆有一层绝缘油膜，绝缘油墨可以有效的防止相变材料融为一体，其中相变材料可以选用常见的六水氯化钙、六水氯化钙和六水氯化镁的共晶盐或六水氯化镁和六水硝酸镁的共晶盐。

18、有益效果：

19、本申请是一种用于管道的相变储热结构，与现有的相变材料的使用不同的是，本申请采用设计专用于相变材料存储的腔体结构的方式，用于储存颗粒状的相变材料，并最终实现将相变材料应用于管槽温度控制上，从而赋予管材更大的温度适应能力。

20、与现有技术相比，本申请的结构更易实现，且有效的解决了相变材料应用于管道制备中热胀冷缩的问题，从而更好的提升了管材的使用范围，并且赋予了管材在多次相变后仍然具有高寿命的优势。

技术特征：

1.一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，包括管道主体和内管壁；其中，管道主体的内表面设有若干个环形凹槽，所述内管壁嵌入在管道主体的内部，环形凹槽与内管壁的外表面形成封闭的腔体结构，封闭的腔体结构内填充有相变材料。

2.根据权利要求1所述的一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，所述的内管壁的材质密度大于管道主体的材质密度。

3.根据权利要求1所述的一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，所述的相变材料为颗粒状物质，相变材料变形后的最大体积小于腔体结构的容积。

4.根据权利要求1所述的一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，相邻的两个环形凹槽之间形成加强筋，所述的加强筋的壁厚小于5-8mm，加强筋的单边弹性变形能力为15-20％。

5.根据权利要求1所述的一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，所述的管道主体的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯或是abs。

6.根据权利要求1所述的一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，所述内管壁与管道主体的连接方式为超声波焊接、冷挤压或是热胀法连接。

7.根据权利要求1所述的一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，其特征在于，相变材料的外表面涂覆有一层绝缘油膜。

技术总结
本技术公开了一种可提升管材温度适应能力的相变储热结构，包括管道主体和内管壁；其中，管道主体的内表面设有若干个环形凹槽，所述内管壁嵌入在管道主体的内部，环形凹槽与内管壁的外表面形成封闭的腔体结构，封闭的腔体结构内填充有相变材料。与现有的相变材料的使用不同的是，本申请采用设计专用于相变材料存储的腔体结构的方式，用于储存颗粒状的相变材料，并最终实现将相变材料应用于管槽温度控制上，从而赋予管材更大的温度适应能力。与现有技术相比，本申请的结构更易实现，且有效的解决了相变材料应用于管道制备中热胀冷缩的问题，从而更好的提升了管材的使用范围，并且赋予了管材在多次相变后仍然具有高寿命的优势。

技术研发人员：姜明,朱加祥,霍同娟,朱加俊
受保护的技术使用者：江苏吉庆管材集团有限公司
技术研发日：20230330
技术公布日：2024/1/15