一种高温熔盐管道的伴热保温结构的制作方法

本实用新型涉及太阳能光热发电的技术领域，更具体地讲，涉及一种高温熔盐管道的伴热保温结构。

背景技术：

随着太阳能熔盐发电系统技术成熟度的不断提高，其在光热电站中占比也越来越重，使用的高温熔盐管道数量也随之增加。二元熔盐(太阳盐)使用温度范围一般在290-565℃，但二元熔盐在约220℃时即会凝固，因此熔盐管道需要进行良好的保温和伴热设计。

熔盐管道伴热常采用电伴热的加热方式，保温材料多采用硅酸铝耐火纤维和岩棉。在竖直管道上需分段设置一定数量的保温材料支撑环组件。由于熔盐介质工作温度较高，不允许保温材料支撑环组件直接焊接在管道上，常用保温材料支撑环组件为如图1a和图1b所示的抱箍型结构。此种支撑组件结构不但严重妨碍熔盐管道电伴热带敷设且与管子接触面积也很大，导热损失明显，严重时可能会导致管内熔盐结晶。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种特别适用于竖直或倾斜的高温熔盐管道并且既能够减少了管道导热损失又给电伴热带预留安装间隙的高温熔盐管道伴热保温结构。

本实用新型提供了一种高温熔盐管道的伴热保温结构，所述伴热保温结构包括电伴热带、保温层和保温层支撑组件；

若干组保温层支撑组件间隔地设置在熔盐管道上，所述保温层支撑组件由两个对称设置的支撑单元组装而成并且通过连接所述两个支撑单元的紧固件预紧安装在熔盐管道上；

所述支撑单元包括弧板、连接板和卡板，所述弧板具有与熔盐管道的外表面相匹配的内弧表面，所述连接板竖直地设置在弧板的两端，所述卡板也具有与熔盐管道的外表面相匹配的内弧面并且竖直地设置在弧板内侧，其中，所述弧板的内弧表面上设置有若干个容纳槽；

若干根电伴热带沿着熔盐管道的长度方向布置并且布置在所述保温层支撑组件的支撑单元的容纳槽中；

所述保温层围绕熔盐管道布置并由所述若干组保温层支撑组件支撑。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，所述连接板上设置有连接孔，所述紧固件穿过两个对称设置的支撑单元的相邻连接板上的连接孔并将所述两个对称设置的支撑单元连接形成保温层支撑组件。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，所述两个对称设置的支撑单元的相邻连接板之间留有预紧间隙。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，所述弧板包括位于内侧的第一弧板和位于外侧的第二弧板，所述第一弧板与第二弧板之间设置有圆弧槽，所述第一弧板和第二弧板通过两端的连接板连接形成弧板。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，所述容纳槽为设置在弧板中部的整容纳槽或设置在弧板两端的半容纳槽，其中，相邻两个对称设置的支撑单元的两个半容纳槽拼接形成一个整容纳槽。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，每个支撑单元中卡板的数量为两个，所述卡板通过中下部与弧板内侧相连，卡板设置在相邻两个容纳槽之间。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，每组保温层支撑组件中容纳槽的数量与电伴热带的数量相同。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，电伴热带为4根，每组保温层支撑组件中容纳槽的数量为4个。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，所述保温层包括保温材料层和保护层，所述保温材料为硅酸铝耐火纤维。

根据本实用新型所述高温熔盐管道的伴热保温结构的一个实施例，所述弧板的最大横截面直径比保温层的横截面直径小10mm～20mm。

本实用新型提供的高温熔盐管道的伴热保温结构中电伴热带均匀敷设于管道四周可使管道金属升温匀均且伴热过程中不会产生明显的温度梯度，而且通过结构优化既减少了熔盐管道导热损失又给电伴热带预留了安装间隙；保温层支撑组件有效防止竖直方向上的保温材料下塌、错位，其分成两个组件单元，方便现场安装、拆解；整个安装无先现场安装焊接，降低了现场工作量并提高了作业效率。

附图说明

图1a示出了现有技术中保温材料支撑环组件的俯视结构示意图，图1b示出了现有技术中保温材料支撑环组件的主视结构示意图。

图2示出了根据本实用新型示例性实施例高温熔盐管道的伴热保温结构的整体安装主视结构示意图。

图3示出了根据本实用新型示例性实施例高温熔盐管道的伴热保温结构的整体安装俯视结构示意图。

图4a示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的安装主视结构示意图，图4b示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的安装右视结构示意图。

图5a示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的弧板与连接板连接的主视结构示意图，图5b示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的弧板与连接板连接的右视结构示意图。

图6示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的卡板与弧板连接的主视结构示意图。

附图标记说明：

1-熔盐管道、2-电伴热带、3-保温层、4-保温层支撑组件、5-紧固件、6- 预紧间隙；

401a-第一弧板、401b-第二弧板、402-连接板、403-卡板、404-连接孔、405- 圆弧槽、406-容纳槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

为解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种用于高温熔盐管道的伴热保温结构，该结构特别适用于竖直或倾斜的高温熔盐管道。本方案采用电伴热带(线)对熔盐管道进行伴热，在熔盐管道的竖直管段上设有保温层支撑组件，既可以承担保温材料的重量，又通过结构优化避开敷设在管道上的电伴热带 (线)且与熔盐管道的接触面积小，支撑组件本身重量也较轻，有利于降低支撑组件本身的热传导损失及结构总重。

下面对本实用新型高温熔盐管道的伴热保温结构进行详细说明。

图2示出了根据本实用新型示例性实施例高温熔盐管道的伴热保温结构的整体安装主视结构示意图，图3示出了根据本实用新型示例性实施例高温熔盐管道的伴热保温结构的整体安装俯视结构示意图。

如图2和图3所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述高温熔盐管道的伴热保温结构包括电伴热带2、保温层3和保温层支撑组件4，电伴热带2 对熔盐管道1中的熔盐进行伴热，保温层3实现有效的熔盐保温，保温层支撑组件4对保温层3进行支撑并避免保温材料的下塌和错位。

具体地，若干组保温层支撑组件4间隔地设置在熔盐管道1上，保温层支撑组件4由两个对称设置的支撑单元组装而成并且通过连接两个支撑单元的紧固件5预紧安装在熔盐管道1上。为了方便现场安装，两个对称设置的支撑单元优选地形成抱箍结构。由此，本实用新型的保温层支撑组件4分成两个支撑单元并采用紧固件连接，既方便现场安装、拆解，也有利于降低现场工作量提高作业效率。

图4a示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的安装主视结构示意图，图4b示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的安装右视结构示意图。

如图3、图4a至图4b所示，本实用新型中的支撑单元包括弧板、连接板 402和卡板403，三者可以通过焊接的方式固定连接形成本实用新型特定结构的支撑单元。

具体地，弧板具有与熔盐管道1的外表面相匹配的内弧表面，由此支撑单元能够通过弧板较好地与熔盐管道1贴合预紧。连接板402竖直地设置在弧板的两端，通过连接板402与紧固件5的配合固定能够增加两个支撑单元的连接刚度。卡板403具有与熔盐管道1的外表面相匹配的内弧面并且竖直地设置在弧板内侧，并且弧板的内弧表面上设置有若干个容纳槽406。

若干根电伴热带2沿着熔盐管道1的长度方向布置并且布置在保温层支撑组件4的支撑单元的容纳槽406中，保温层3则围绕熔盐管道1布置并由若干组保温层支撑组件4支撑。本实用新型中采用的保温层包括保温材料层和保护层，保温材料优选为硅酸铝耐火纤维。

根据本实用新型，支撑单元的弧板可以为整体结构，但更优选的实施方式为弧板包括位于内侧的第一弧板401a和位于外侧的第二弧板401b，第一弧板 401a与第二弧板401b之间设置有圆弧槽405，能够在保证保温层支撑组件4 整体刚度的前提下降低弧板的重量。并且，第一弧板401a和第二弧板401b通过两端的连接板402连接形成弧板。

图5a示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的弧板与连接板连接的主视结构示意图，图5b示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的弧板与连接板连接的右视结构示意图。

如图5a和5b所示，连接板402上设置有连接孔404供组装时紧固件5穿过使用。安装时，紧固件5穿过两个对称设置的支撑单元的相邻连接板402上的连接孔404并将两个对称设置的支撑单元连接形成保温层支撑组件4。为了增强紧固力，两个对称设置的支撑单元的相邻连接板404之间留有预紧间隙6。

第一弧板401a、第二弧板401b均用厚钢板加工而成，然后与连接板402 拼焊，弧板的最大横截面直径比保温层的横截面直径小10mm～20mm，材料等级根据熔盐管道1的温度范围选取。连接板402设置在第一弧板401a、第二弧板401b两端能同时起到连接与加强筋板的作用。

图6示出了根据本实用新型示例性实施例的保温层支撑组件中支撑单元的卡板与弧板连接的主视结构示意图。

如图6所示，每个支撑单元中卡板403的数量为两个，即每个支撑单元与熔盐管道1的接触点都有2个卡板403，作用是增大保温层支撑组件4与熔盐管道1之间的静摩擦力以起到有效支撑保温层3的作用。卡板403可以由钢板弯制而成，内弧曲率与熔盐管道1的外圆半径一致，外弧侧直接与弧板内弧表面焊接。

卡板403通过中下部与弧板内侧相连可使受力更均匀，卡板设置在相邻两个容纳槽406之间。支撑单元靠卡板403与熔盐管道1的外壁间静摩擦力承重，而弧板与卡板403在中下部连接受力更平均，能够有效增大卡板403与熔盐管道1之间的摩擦力。另外，由于弧板内弧表面上设置的容纳槽406，卡板403 与熔盐管道1之间在圆周方向上的接触不是全接触而是在电伴热带处留出凹槽，不连续的卡板结构不但不阻碍电伴热带的正常安装，而且与熔盐管道的接触面积小，有利于降低热传导损失。

如图3所示，容纳槽406为设置在弧板中部的整容纳槽或设置在弧板两端的半容纳槽，相邻两个对称设置的支撑单元的两个半容纳槽拼接形成一个整容纳槽，具体也可以根据电伴热带的数量进行整体保温层支撑组件中容纳槽406 数量和位置的调整，只需要尽量保证每组保温层支撑组件4中容纳槽406的数量与电伴热带2的数量相同。

根据本实用新型的一个具体实施例，电伴热带2为4根，每组保温层支撑组件4中容纳槽406的数量为4个。由此，在高温熔盐管道1上均匀布置4根电伴热带2，电伴热带2的选型及固定方式由配套件厂家根据具体伴热要求进行，电伴热带均匀敷设于管道四周可使管道金属升温匀均且伴热过程中不会产生明显的温度梯度。保温材料支撑组件4按间隔1～2m均匀安装在熔盐管道1 上，每处的支撑组件都由两组支撑单元组装而成，通过紧固件5预紧安装在熔盐管道1上，为了增强紧固力在两个支撑单元之留有预紧间隙6。保温层3采用硅酸铝耐火纤维，重量由保温材料支撑组件4承担。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。