一种加装支撑结构的双层套管式供热管道的制作方法

本实用新型属于热力管道设计领域，涉及一种加装支撑结构的双层套管式供热管道。

背景技术：

输运管道是重要的基础设施，在经济建设和发展中承担着重要的物流传输任务。随着城市化发展进程加快，城市供热面积不断扩大，供热管网快速扩展。统计数据表明，国内高温管道系统表面热损失超标现象具有普遍性。中国北方地区集中供热系统的热水管网，即使保温措施良好，其散热损失仍可占总输入热量的5％～8％。根据国家标准gb/t4272－2008《设备及管道绝热技术通则》，设备、管道及其附件外表面温度高于环境温度50℃时，必须采取保温措施。因此，对供热管道保温技术和保温效果的要求也越来越高。

现有供热管道保温技术中，常用方法是在供热管道外壁包裹保温材料层。目前，热力管道工程中采用的保温材料种类众多，如石棉、岩棉、珍珠岩、玻璃棉、泡沫橡塑等保温制品，具有导热系数小、容重小、不燃或难燃、价格低廉等特点。但是，多数保温材料存在分解老化快、坚固性差、易出现塌陷破损等问题；部分保温材料在长周期运行后会出现材料吸湿率快速增大等问题，其导热系数会明显增加。对保温层进行复杂结构设计等方式也可减少散热损失，例如多层套管、真空层、内外保温层、热反射层等结构，但其造价高、坚固性较差、工程应用难度大。

据检索，发现以下与本申请相关的公开专利的文献，具体公开内容如下：

专利文献cn208295295u公开了一种供热蒸汽管道绝热保温支撑结构。该结构包括多层蒸汽管道，绝热环套夹设于供热蒸汽管道及管夹之间，绝热环套由内防锈铝筒、外防锈铝筒及夹设于两者之间的绝热垫组成。有益效果是：采用多轴滚动支架且滚轴上涂覆聚四氟乙烯涂层，支撑效果更好且管道有足够的活动量，管道不易损伤；管夹与管道之间夹设有绝热环套，绝热效果好且防止管道及支架生锈。

专利文献cn109000088a公开了一种用于长距离供热的保温管道结构。该结构包括位于中心的蒸汽管和位于所述蒸汽管外侧的保温结构，所述保温结构包括从内到外依次设置的真空层、套管、隔热层、热反射层、基础保温层、外保护层，所述套管与真空层之间形成空气腔。本实用新型的用于长距离供热的保温管道结构，采用多层复合结构，强度高，保温效果好，热损失较小，提高了终端的供热温度。

专利文献cn207005577u公开了一种新型供热管道。该管道包括内管、保温层、湿度传感器，内管的外层为热涂层并被热涂层包覆，热涂层和保温层之间设置有薄管层；内管的最外层为保护层，所述保温层被保护层包覆；热涂层材质为sio2气凝胶；所述薄管层的材质为塑料或聚对苯二甲酸丁二醇酯；湿度传感器嵌插在保护层的内部；湿度传感器采用无线信号传输并通过电线连接外置的电源；保护层的厚度大于热涂层、薄管层的厚度，保护层的材质为聚乙烯或铝箔包层。本实用新型提高了供热范围及热效率；为评估保温层的老化程度提供了方便。

上述专利均未解决现有供热管道系统中散热损失大、造价高、保温层坚固性差、应用难度大等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种加装支撑结构的双层套管式供热管道，该供热管道的散热损失小，造价低，应用难度小，耐用性及稳定性较强。

为达到上述目的，本实用新型所述的加装支撑结构的双层套管式供热管道包括若干依次相连通的双层供热管道，其中，各双层供热管道均包括内管、外管及支撑结构，外管套接于内管的外壁上，支撑结构固定于内管与外管之间，外管的端部与内管的外壁之间通过端板密封连接，使得内管与外管之间形成环形密闭空腔，相邻两根双层供热管道中内管的端部通过连接结构相连接。

外管的内壁上及内管的外壁上均设置有保温涂层。

支撑结构为360°圆环状结构，所述支撑结构包括两个半圆环状支撑结构，两个半圆环状支撑结构均为并列式工型钢结构。

保温涂层的材料为zs-211反射隔热保温涂料。

所述连接结构包括密封垫圈及刚性卡箍，内管的外壁开设有沟槽，所述沟槽位于外管外，刚性卡箍的一侧压紧于一根双层供热管道上的沟槽内，刚性卡箍的另一侧压紧于另一根双层供热管道上的沟槽内，且刚性卡箍与两根双层供热管道中内管的外壁之间设置有密封垫圈。

刚性卡箍为环管道自动定心式结构。

支撑结构与内管端部之间的距离为2000mm；

沟槽与内管端部之间的距离为25mm；

沟槽的深度为3.5mm，沟槽的直径为20mm。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的加装支撑结构的双层套管式供热管道在具体操作时，支撑结构固定于内管与外管之间，通过支撑结构实现内管与外管的支撑，支撑区域处内管与外管的受力均匀，在实际操作时，可以适当的减少管道的壁厚，减小管道的耗料，经济性较好。另外，外管的端部与内管的外壁之间通过端板密封连接，使得内管与外管之间形成环形密闭空腔，以降低空气流动，有效降低导热方式及对流方式导致的散热损失，另外，该环形密闭空腔能够有效的降低辐射换热量，外管的外壁温度较低，从而有效的降低热辐射方式导致的散热损失，使得供热管道具有散热损失小、造价低、应用难度小、耐用性及稳定性较强的特点，结构简单，实用性极强。

进一步，外管的内壁上及内管的外壁上均设置有保温涂层，以增加导热热阻，同时降低辐射散热损失。

进一步，相邻内管之间通过刚性卡箍相连接，连接简便可靠，密封性好，不存在焊渣和破坏镀锌层的问题，可确保管道畅通，同时可在一定限度内减少热应力对供热管道的影响。

附图说明

图1为实用新型的截面图；

图2为本实用新型中支撑结构的三维示意图；

图3为本实用新型中连接结构的结构示意图。

其中，1为外管、2为半圆环状支撑结构、3为保温涂层、4为内管、5为端板、6为沟槽、7为密封垫圈、8为刚性卡箍。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1及图2，本实用新型所述的加装支撑结构的双层套管式供热管道包括若干依次相连通的双层供热管道，其中，各双层供热管道均包括内管4、外管1及支撑结构，外管1套接于内管4的外壁上，支撑结构固定于内管4与外管1之间，外管1的端部与内管4的外壁之间通过端板5密封连接，使得内管4与外管1之间形成环形密闭空腔，相邻两根双层供热管道中内管4的端部通过连接结构相连接；外管1的内壁上及内管4的外壁上均设置有保温涂层3。

支撑结构为360°圆环状结构，且所述支撑结构包括两个半圆环状支撑结构2，两个半圆环状支撑结构2均为并列式工型钢结构。

参考图3，所述连接结构包括密封垫圈7及刚性卡箍8，内管4的外壁开设有沟槽6，所述沟槽6位于外管1外，刚性卡箍8的一侧压紧于一根双层供热管道上的沟槽6内，刚性卡箍8的另一侧压紧于另一根双层供热管道上的沟槽6内，且刚性卡箍8与两根双层供热管道中内管4的外壁之间设置有密封垫圈7。刚性卡箍8为环管道自动定心式结构。

具体的，在实际操作时，各部件的参数可以为：沟槽6与内管4端部之间的距离为25mm；沟槽6的深度为3.5mm，沟槽6的直径为20mm，内管4的材质为不锈钢，内径为500mm，壁厚为10mm，管长为6000mm；外管1的材质为碳钢，内径为560mm，壁厚为5mm，管长为5900mm；端板5的材质为不锈钢，内孔为520mm，外径为580mm，厚度为5mm；保温涂层3的材料为zs-211反射隔热保温涂料，厚度为1mm；工型钢的材质为不锈钢，宽度为20mm，翼缘厚度为5mm，腹板厚度为5mm，腹板高度为10mm；支撑结构的内径为520mm，外径为560mm；支撑结构与内管4端部之间的距离为2000mm；并列式工型钢结构为五组并列式工型钢结构。

本实用新型的原理为：

自然界存在导热、对流及热辐射三种传热方式。本实用新型能够对导热、对流及热辐射三种传热方式导致的散热损失进行削减，具体说明如下：

外管1的内壁和内管4的外壁布置有保温涂层3，外管1与内管4之间形成环形密闭空腔(充满空气)均具有较低的导热系数，因此本实用新型能够有效降低导热方式导致的散热损失。

外管1与内管4之间的环形密闭空腔可降低空气流动，有效降低对流换热系数；此外，外管1的外壁具有较低的温度，管道外壁与大气环境的温差小，能够有效减少对流换热量，因此本实用新型能够有效降低对流方式导致的散热损失。

外管1与内管4之间的环形密闭空腔能够有效降低辐射换热量，外管1的外壁温度低，且碳钢材质具有较低的发射率，因此本实用新型能够有效降低热辐射方式导致的散热损失。

以上所述内容仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。