专利名称：一种蒸汽直埋管的制作方法
技术领域：
本发明涉及热力设备制造技术领域，具体涉及蒸汽直埋管。
背景技术：
蒸汽直埋管是一种埋于地下用以铺设远距离供热的蒸汽管道，包括芯管、外套管以及设于二者之间保温层，蒸汽在芯管中流通，保温层用以减小蒸汽传输过程中的温降，外套管则起到隔绝泥土、支撑和保护芯管的作用。现有技术在制造蒸汽直埋管的过程中，一般是使用聚氨酯硬质泡沫、岩棉对管道进行保温处理，聚氨酯硬质泡沫的耐热性和阻燃性差，容易出现变形和失效的情况，不适合单独作为高温管道的保温层使用；而岩棉的憎水性差，浸水后很难恢复到原有的性能，容重变大、纤维长度变短、隔热效果变差，当岩棉遇到管道泄漏的情况，保温效果大幅降低，管道·的使用寿命得不到保证。蒸汽直埋管的芯管和外套管为金属材质，必须设置支架以避免因芯管的重量作用而导致保温层变形、受损，进而影响保温效果；蒸汽直埋管芯管与外套管之间设置的支架分为固定支架和活动支架两种，现有技术中的固定支架为沿芯管径向固定的圆环，其内径等于芯管的外径，其外径等于外套管的内径，这种结构的固定支架，芯管与外套管在通入蒸汽后的温度变化不一样，芯管的热膨胀程度比外套管高，芯管膨胀的力由支架垂直向外作用在外套管上，力的作用是相互的，芯管外壁也受到大小相等、方向相反的作用力，容易导致芯管破损、撕裂，蒸汽外泄，打湿或者冲毁保温层，造成永久性破坏，设备的使用寿命较短；另外，支架的传热距离等于外套管内径与芯管外径之差为最小值，芯管中蒸汽的热能经支架传导至外套管散失的最多，是温降最大的结构形式。在蒸汽直埋管的两固定支架之间的芯管上必须设置补偿器以吸收芯管受热膨胀带来的位移量；目前常用的补偿器为波纹管补偿器和套筒补偿器，其中波纹管补偿器受金属延展性的限制，存在伸缩疲劳的问题，有使用次数的限制，而套筒补偿器采取高压填充剂密封，也有使用次数的限制，两种补偿器在实际使用中都会发生未到限制的次数而意外泄露的情况；而用于连接芯管的补偿器一旦泄露，不但会给保温层带来破坏，而且会给外套管不能在高于80°C的工况下使用的防腐层带来破坏，严重影响设备的使用寿命，目前因补偿器损坏而导致的管道泄露占总数的90%。现有技术中的活动支架为一个套在芯管外壁的内圆管和一个套在外套管内壁的外圆管，二者以定位杆同心连接，管道受热膨胀时，内圆管与芯管以及外圆管与外套管发生滑动摩擦，带动管道只在轴向移动，通过补偿器平衡位移量，这种结构的活动支架与芯管和外套管之间的摩擦力较大，容易磨损管道，破坏保温层，设备的使用寿命较短，另外活动支架直接与芯管接触，蒸汽的热能通过支架传导至外套管的量较多，单位长度的温降值较大，蒸汽所能输送的距离较短。综上所述，现有技术制造的蒸汽直埋管存在着使用寿命短、热能损失大导致供热半径小的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种蒸汽直埋管，可以解决现有技术中的蒸汽直埋管使用寿命较短，同时热能损失大导致供热半径小的问题。本发明通过以下技术方案实现
一种蒸汽直埋管，包括外套管、芯管，包裹于芯管的保温结构，以及设置于外套管和芯管之间的固定支架、活动支架，所述芯管一端设有波纹管补偿器，所述固定支架设于芯管的另一端，活动支架均匀排列于波纹管补偿器和固定支架之间；
所述波纹管补偿器的防护套一端与芯管之间设有A间隙，在防护套与芯管设有A间隙的这一端的芯管上，同圆心套设有补救装置，所述A间隙与补救装置连通，所述补救装置设有排汽管；
所述固定支架呈喇叭形，其较小一端的开口直径与芯管的外径相等，其较大一端的开 口直径与外套管内径相等；
所述活动支架由卡箍和等分连接于卡箍的副支架构成，所述副支架端部设有滚轮，所述滚轮滚动连接于外套管内表面，在芯管与卡箍之间设有隔热垫。本发明的进一步改进方案是，补救装置包括从外向内依次设有防护罩、波纹管，所述防护罩、波纹管的同一端密封连接于防护套，波纹管的另一端密封连接于芯管，防护罩的另一端与芯管之间设有B间隙；所述排汽管连通于波纹管，排汽管向外穿出防护罩、外套管所设的孔。本发明的进一步改进方案是，波纹管一端与补偿器的密封连接位置，位于防护套与芯管的A间隙外围。本发明的进一步改进方案是，固定支架的侧壁与芯管的外壁所构成的夹角角度为30^45° ;所述固定支架两端口边缘分别与外套管内壁、芯管外壁焊接。本发明的进一步改进方案是，隔热垫由两个半圆形结构组合而成，所述隔热垫由石棉板制成。本发明的进一步改进方案是，卡箍外周等分连接有三个副支架，所述三个副支架分别设置于卡箍外周的卡紧臂之间的中间位置。本发明的进一步改进方案是，保温结构包括保温层、反射层和保护层，所述保温层以芯管为轴心从里到外依次为第一保温层、第二保温层、第三保温层；所述反射层以芯管为轴心从里到外依次为第一反射层、第二反射层、第三反射层，第一、第二、第三反射层交替轴向套设于第一保温层、第二保温层、第三保温层的外侧；所述保护层包裹于第三反射层的外侧。本发明的进一步改进方案是，第一保温层和第二保温层由厚度为10mm±2mm的二氧化硅气凝胶保温毡制成；所述第三保温层由厚度为50mm±5mm的玻璃棉制成。本发明的进一步改进方案是，第一反射层由克重为180g±20g的招箔玻纤布制成；所述第二反射层和第三反射层由克重为110g±10g的铝箔玻纤布制成。本发明的进一步改进方案是,保护层由厚度为0. 5mm±0. 2mm的彩钢板制成。本发明要与现有技术相比的优点在于
一、避免损坏的补偿器内蒸汽直接冲击并破坏保温层；排气管可以避免补偿器泄漏出的蒸汽积聚于外套管内，从而避免外套管承受高温导致外表防腐层脱落，延长管道的使用寿命，当补偿器损坏泄漏时，外泄蒸汽通过排气管喷出，直观可见，给检修工作带来很大的便利；
二、倾斜的侧壁使芯管膨胀力有效分解，大大降低了芯管与外套管之间的作用力，延长了芯管的使用寿命，增加了设备的使用可靠性，降低了检修投入，提高了企业的效益；同时增加了传热距离，有效降低蒸汽的热能损失，大大延长了热力管线的供热半径；
三、将活动支架与外套管之间的滑动摩擦式连接改为滚动连接，大大降低了活动支架与外套管之间的摩擦力，有效延长了设备的使用寿命；同时在活动支架与芯管之间增设隔热垫，大大降低了芯管内蒸汽的热能散发量，降低了蒸汽直埋管的单位长度温降值，提高了蒸汽直埋管的保温效果，大大延长了供热半径；
四、由二氧化硅气凝胶制作而成的保温层其保温效果好，同时还具有防水、防火的特点，不会受水或者高温的影响而受到永久性破坏，大大延长了蒸汽直埋管的使用寿命。
图I为本发明结构示意图。图2为保温层结构示意图。图3为活动支架结构示意图。图4为补偿器结构示意图。
具体实施例方式如图I所示的一种蒸汽直埋管，包括外套管I、芯管2，包裹于芯管2的保温结构3，以及设置于外套管I和芯管2之间的固定支架4、活动支架5，所述芯管2 —端设有波纹管补偿器6，所述固定支架4设于芯管2的另一端，活动支架5均匀排列于波纹管补偿器6和固定支架4之间；
所述波纹管补偿器6的防护套61 —端与芯管2之间设有A间隙62，在防护套61与芯管2设有A间隙62的这一端的芯管2上，同圆心套设有补救装置，所述A间隙62与补救装置连通，所述补救装置设有排汽管66 ；
所述固定支架4呈喇叭形，其较小一端的开口直径与芯管2的外径相等，其较大一端的开口直径与外套管I内径相等；
所述活动支架5由卡箍51和等分连接于卡箍51的副支架52构成,所述副支架52端部设有滚轮53，所述滚轮4滚动连接于外套管I内表面，在芯管2与卡箍51之间设有隔热垫54。如图4所示，补救装置包括从外向内依次设有防护罩63、波纹管64，所述防护罩63、波纹管64的同一端密封连接于防护套61，波纹管64的另一端密封连接于芯管2，防护罩63的另一端与芯管2之间设有B间隙65 ;所述排汽管66连通于波纹管64，排汽管66向外穿出防护罩63、外套管I所设的孔。如图4所示，波纹管64 —端与补偿器6的密封连接位置，位于防护套62与芯管2的A间隙61外围。如图I所示，固定支架4的侧壁与芯管2的外壁所构成的夹角角度为3(T45° ;所述固定支架4两端口边缘分别与外套管I内壁、芯管2外壁焊接。如图3所示，隔热垫54由两个半圆形结构组合而成，所述隔热垫54由石棉板制成。如图3所示，卡箍51外周等分连接有三个副支架52，所述三个副支架52分别设置于卡箍51外周的卡紧臂之间的中间位置。如图2所示，保温结构3包括保温层、反射层和保护层37，所述保温层以芯管2为轴心从里到外依次为第一保温层31、第二保温层32、第三保温层33 ;所述反射层以芯管2为轴心从里到外依次为第一反射层34、第二反射层35、第三反射层36，第一、第二、第三反射层34、35、36交替轴向套设于第一保温层31、第二保温层32、第三保温层3的外侧；所述保护层37包裹于第三反射层36的外侧。如图2所示，第一保温层31和第二保温层32由厚度为10mm±2mm的二氧化硅气·凝胶保温毡制成；所述第三保温层33由厚度为50mm±5mm的玻璃棉制成。如图2所不,第一反射层34由克重为180g±20g的招箔玻纤布制成；所述第二反射层35和第三反射层36由克重为110g±10g的铝箔玻纤布制成。如图2所示，保护层37由厚度为0. 5mm±0. 2mm的彩钢板制成。
权利要求
1.一种蒸汽直埋管，包括外套管(I)、芯管(2)，包裹于芯管(2)的保温结构(3)，以及设置于外套管(I)和芯管(2)之间的固定支架(4)、活动支架(5)，所述芯管(2)—端设有波纹管补偿器(6)，所述固定支架(4)设于芯管(2)的另一端，活动支架(5)均匀排列于波纹管补偿器(6 )和固定支架(4 )之间，其特征在于 所述波纹管补偿器(6)的防护套(61)—端与芯管(2)之间设有A间隙(62)，在防护套(61)与芯管(2)设有A间隙(62)的这一端的芯管(2)上，同圆心套设有补救装置，所述A间隙￠2)与补救装置连通，所述补救装置设有排汽管(66)； 所述固定支架(4)呈喇叭形，其较小一端的开口直径与芯管(2)的外径相等，其较大一端的开口直径与外套管(I)内径相等； 所述活动支架(5)由卡箍(51)和等分连接于卡箍(51)的副支架(52)构成，所述副支架(52)端部设有滚轮(53)，所述滚轮(4)滚动连接于外套管(I)内表面，在芯管(2)与卡箍(51)之间设有隔热垫(54)。
2.如权利要求I所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述补救装置包括从外向内依次设有防护罩(63)、波纹管(64)，所述防护罩(63)、波纹管(64)的同一端密封连接于防护套(61)，波纹管(64)的另一端密封连接于芯管(2)，防护罩(63)的另一端与芯管(2)之间设有B间隙(65);所述排汽管(66)连通于波纹管(64)，排汽管(66)向外穿出防护罩(63)、外套管(I)所设的孔。
3.如权利要求2所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述波纹管￠4)一端与补偿器(6)的密封连接位置，位于防护套(62)与芯管(2)的A间隙(61)外围。
4.如权利要求I所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述固定支架(4)的侧壁与芯管(2)的外壁所构成的夹角角度为3(Γ45° ;所述固定支架(4)两端口边缘分别与外套管Cl)内壁、芯管(2)外壁焊接。
5.如权利要求I所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述隔热垫(54)由两个半圆形结构组合而成，所述隔热垫(54)由石棉板制成。
6.如权利要求I所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述卡箍(51)外周等分连接有三个副支架(52)，所述三个副支架(52)分别设置于卡箍(51)外周的卡紧臂之间的中间位置。
7.如权利要求I所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述保温结构(3)包括保温层、反射层和保护层(37)，所述保温层以芯管(2)为轴心从里到外依次为第一保温层(31)、第二保温层(32)、第三保温层(33);所述反射层以芯管(2)为轴心从里到外依次为第一反射层(34)、第二反射层(35)、第三反射层(36),第一、第二、第三反射层(34、35、36)交替轴向套设于第一保温层(31)、第二保温层(32)、第三保温层(3)的外侧；所述保护层(37)包裹于第三反射层(36)的外侧。
8.如权利要求7所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述第一保温层(31)和第二保温层(32)由厚度为10mm±2mm的二氧化硅气凝胶保温毡制成；所述第三保温层(33)由厚度为50mm±5mm的玻璃棉制成。
9.如权利要求7所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述第一反射层(34)由克重为180g±20g的铝箔玻纤布制成；所述第二反射层(35)和第三反射层(36)由克重为IlOgilOg的铝箔玻纤布制成。
10.如权利要求7所述的一种蒸汽直埋管，其特征在于所述保护层(37)由厚度为O.5mm±0. 2mm的彩钢板制成。
全文摘要
本发明公开了一种蒸汽直埋管，包括外套管、芯管，包裹于芯管的保温结构，以及设置于外套管和芯管之间的固定支架、活动支架，所述芯管一端设有波纹管补偿器，所述固定支架设于芯管的另一端，活动支架均匀排列于波纹管补偿器和固定支架之间，所述波纹管补偿器的防护套一端与芯管之间设有A间隙，在防护套与芯管设有A间隙的这一端的芯管上，同圆心套设有补救装置，所述A间隙与补救装置连通，所述补救装置设有排汽管；所述固定支架呈喇叭形；所述活动支架在芯管与卡箍之间设有隔热垫。本发明延长了设备的使用寿命，降低了热能损耗，增加了供热半径。
文档编号F16L59/12GK102954309SQ20121047738
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者曹立波 申请人:淮安四方保温管有限公司