一种高温蒸汽输送方法及管道技术

本发明专利技术提出了一种简单方便的高温蒸汽输送方法及管道。先将高温输送管道的隔热层充满高温蒸汽，然后再进行高温蒸汽输送。工作时外腔内充满水蒸汽，当高温蒸汽输送管道与外界换热时，外腔内水蒸汽首先部分或全部冷凝，保护了内管中热媒不被冷凝；同时，由于密闭外腔内的水蒸汽冷凝，外腔内形成真空层，大大增加与外界的换热热阻。本发明专利技术所述高温蒸汽输送管道避免了现有高温蒸汽运输方式结构复杂、造价高、保温性能不稳定、不能长距离输送的缺点，具有绝热性能好、经济性高、可长距离输送、能及时通过监控外管压力值变化发现管道失效部分的优点，适用于蒸汽供热管道系统。

【技术实现步骤摘要】
一种高温蒸汽输送方法及管道
本专利技术涉及高温蒸汽输送领域，具体地指一种高温蒸汽输送方法及管道。技术背景热力管道是集中供热系统输送热媒的重要组成部分，对于运输液体、气体、浆液、熔盐具有独特的优势。世界上已建有各种管道，管道运输被公认是传输能量的最为安全经济的方法。减少热力管网热损失是提高热网输送效率，从而提高供热系统效率的关键环节之一。近年来，国内外热力管道输运的热媒温度、压力等热力参数不断提高，减少蒸汽输运过程中的热量损失对于保证所输运蒸汽的热力参数和提高热网输送效率具有重要意义。目前，高温蒸汽输送多采用管道运输方式，高温蒸汽运输管道的常规结构采用保温材料与空气层结合的结构形式。保温材料主要有岩棉制品、硅酸铝纤维、无石棉微孔硅酸钙、复合硅酸盐和离心玻璃棉等。岩棉制品的特点是原料易取得，可就地取材，并且生产能耗少，成本低，为耐高温、廉价、隔热、吸声材料。但是材料纤维之间主要是靠粘接剂粘接的，使用一段时间后，粘接剂容易失效，加上管线振动，使之下沉更为严重，保温结构上面薄，下面厚，保温效果大幅度降低。硅酸钙绝热制品在实际应用的缺点是破损率较高、使用后易碎、回收率低。有些产品经高温受热后，高温性能降低、产生裂缝、收缩变形等，使保温层表面的温度过高，散热损失超标。常规高温蒸汽输送管道内的保温材料普遍存在着易受潮易破碎变形从而影响绝热性能的、导热系数随温度升高大幅增加等缺点，使得管道长距离输送高温蒸汽热量损失严重，温降可达每公里15至20摄氏度，同时管道结构复杂、造价高、不易及时发现保温层失效部分。
技术实现思路
本专利技术就是针对现有技术的不足，提供了一种简单方便的高温蒸汽输送方法及管道。为了实现上述目的，本专利技术所设计的高温蒸汽输送方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：先将高温输送管道的隔热层充满高温蒸汽，然后再进行高温蒸汽输送。进一步地，所述隔热层内设置有压力传感器。进一步地，所述隔热层上设置有注入通道和排气通道，工作时，先将注入通道和排气通道打开，通高温蒸汽并持续一段时间，待隔热层内的不凝气体被排除，先关闭排气通道，再关闭注入通道。该过程中时间的控制具体为：时间＝管长/蒸汽流动速率。本专利技术还设置了一种高温蒸汽输送方法的管道，其特殊之处在于：包括内管和外管，所述内管和外管之间形成隔热层，两端由法兰连接密封，其中一端法兰上设置有联通隔热层的注入通道，所述注入通道上设置有阀门，另一端法兰上设置有联通隔热层的排气通道和冷凝水收集通道；所述排气通道和冷凝水收集通道均设置有阀门。进一步地，所述注入通道、排气通道和冷凝水收集通道上的阀门均为单向阀。进一步地，所述内管和外管之间设置有支撑结构。保证内、外管间间距固定、不晃动、整个圆周的外管与内管间距离相等，不会出现一面保温好另一面保温差的情况。更进一步地，所述支撑结构为具有轴向通孔的支撑环。更进一步地，所述支撑结构为连接外管与内管的四个支柱。同一圆周上四个支撑柱周向均不。进一步地，所述内管为10CrMo910合金钢管。本专利技术的优点在于：利用外腔内水蒸汽优先冷凝放热，避免内管中输送的高温蒸汽向外界环境散热。真空下的稀薄空气具有较好的绝热性能，增加整个高温蒸汽输送管道的热阻，从而减少内管输送的高温蒸汽的热损失，保证其热力参数。相对于现有高温蒸汽输送方式，本专利技术所述高温蒸汽输送管道避免了结构复杂、造价高、易失效、保温性能不稳定、不能长距离输送的缺点。合理设计内管和外管管径可保证内管内输送的高温蒸汽基本没有热量损失，管道长距离输送效率高。相对于利用真空泵抽真空达到相同真空度的情况，本专利技术所述高温蒸汽输送管道利用水蒸汽对内管进行保温的方式具有更好的经济性，所耗费用减少98％。监视蒸汽输送过程中泄漏情况。通过监控外腔内的压力值变化，可及时发现管道失效部分，及时检修。附图说明图1为本专利技术一种高温蒸汽输送管道纵剖面的结构示意图。图2为本专利技术一种高温蒸汽输送管道A-A横截面的结构示意图。1-外管，2-内管，3-支撑结构，4-法兰，5-蒸汽注入通道，6-排气通道，7-冷凝水收集通道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图实施例，进一步阐述本专利技术。应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。实施例1如附图所示，为本专利技术一种高温蒸汽输送管道的结构示意图，具体包括：1-提供水蒸汽密封空间、依靠水蒸汽冷凝形成真空腔的外管，2-作为高温蒸汽运输结构的内管，3-支撑外管并保持内外管间具有固定空隙的支撑结构，4-对内、外管进行固定与定位的法兰，5-提供外管水蒸汽注入通道的蒸汽注入通道，6-排除外管内不凝气体的排气通道，7-收集外管内冷凝水的冷凝水收集装置。长距离输送过程中，管道之间采用榫槽面法兰，即接口一面的凸起可对上另一面凹槽，凹槽内可放置垫片。该技术为本领域常用的高密封、易定位的方法。所述外管径为D＝384mm的外表面涂有反射隔热保温涂层的钢管。所述内管径为D＝300mm的10CrMo910合金钢管。所述支撑结构为具有轴向通孔的支撑环。所述高温蒸汽输送管道工作前，开启蒸汽注入通道、排气通道，向外管内注入水蒸汽并持续一段时间，直到外管内的不凝气体被排除，先关闭排气通道的单向阀，再关闭蒸汽注入通道，使外管腔形成充满水蒸汽的密封空间。所述高温蒸汽输送管道工作时，通过内管运输高温蒸汽。所述外管壁上布置压力传感器，监测外管腔内的压力变化。正常情况下压力会在某个值附近的范围波动，且因为外腔为真空，压力为负压；当漏气时会陡然升高，此时可以判定为漏气状况。实施例2如附图所示，为本专利技术一种高温蒸汽输送管道的结构示意图，具体包括：1-提供水蒸气密封空间、依靠水蒸气冷凝形成真空腔的外管，2-作为热媒运输结构的内管，3-支撑外管并保持内外管间具有固定空隙、具有轴向通孔的支撑结构，4-对内、外管进行固定与定位的法兰，5-提供外管水蒸气注入通道的蒸汽注入通道，6-排除外管内不凝气体的排气通道，7-收集外管内冷凝水的冷凝水收集装置。所述外管径为D＝403mm的为不锈钢管。所述内管径为D＝320mm的10CrMo910合金钢管。所述支撑结构为连接外管与内管的四个焊接支柱。所述高温蒸汽输送管道工作前，开启蒸汽注入通道、排气通道，向外管内注入水蒸汽并持续一段时间，直到外管内的不凝气体被排除，先关闭排气通道的单向阀，再关闭蒸汽注入通道，使外管腔形成充满水蒸汽的密封空间。所述高温蒸汽输送管道工作时，通过内管运输高温蒸汽。所述外管壁上布置压力传感器，监测外管腔内的压力变化。本专利技术有益效果在于：利用外腔内水蒸汽优先冷凝放热，避免内管中输送的高温蒸汽向外界环境散热。真空下的稀薄空气具有较好的绝热性能，增加整个高温蒸汽输送管道的热阻，从而减少内管输送的高温蒸汽的热损失，保证其热力参数。相对于现有高温蒸汽输送方式，本专利技术所述高温蒸汽输送管道避免了结构复杂、造价高、易失效、保温性能不稳定、不能长距离输送的缺点。当内管管径为0.5m时，取外管径为0.56m即可保证内管内输送的高温蒸汽基本没有热量损失，管道长距离输送效率高。相对于利用真空泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温蒸汽输送方法，其特征在于：包括以下步骤：先将高温输送管道的隔热层充满高温蒸汽，然后再进行高温蒸汽输送。

【技术特征摘要】
1.一种高温蒸汽输送方法，其特征在于：包括以下步骤：先将高温输送管道的隔热层充满高温蒸汽，然后再进行高温蒸汽输送。2.根据权利要求1所述的高温蒸汽输送方法，其特征在于：所述隔热层内设置有压力传感器。3.根据权利要求1所述的高温蒸汽输送方法，其特征在于：所述隔热层上设置有注入通道和排气通道，工作时，先将注入通道和排气通道打开，通高温蒸汽并持续一段时间，待隔热层内的不凝气体被排除，先关闭排气通道，再关闭注入通道。4.一种如权利要求1所述的高温蒸汽输送方法的管道，其特征在于：包括内管和外管，所述内管和外管之间形成隔热层，两端由法兰连接密封，其中一端法兰上设置有联通隔热层的注入通道，所述注入通道上设置有阀门，另一端法兰上设置有联通隔热层的排气通道和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪蛟，王宏圣，李柳香，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42