一种适用于低真空管道的自然换热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于低真空管道的自然换热系统，属于真空管道技术领域，其包括在真空管道外周包覆设置的毛细管网、设置在地面以下的地埋组件以及设置在毛细管网与地埋组件之间的管道组件，利用毛细管网中的换热介质经由管道组件实现其在毛细管网与地埋组件之间的循环，可以实现换热介质与土层之间的自然换热。本发明专利技术中适用于低真空管道的自然换热系统，其利用土壤“冬暖夏凉”特性为真空管道提供“免费”冷量或热量，并利用通气层加强真空管道换热，通过被动措施实现真空管道内部温度稳定，减少管内温度维持能源消耗，其结构紧凑，使用、维护便捷，可充分保证真空管道内各设备运行的可靠性和安全性，具有较好的实用价值和应用前景。用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低真空管道的自然换热系统


[0001]本专利技术属于真空管道
，具体涉及一种适用于低真空管道的自然换热系统。

技术介绍

[0002]随着我国轨道交通技术的不断发展，轨道交通的形式越来越多样，在人们日常出行、运输中扮演着越来越重要的作用。
[0003]在众多轨道交通形式中，磁浮管道交通是一种新型的轨道交通形式，其通过在管道中营造真空或者低真空环境，使得磁浮列车在低真空环境中运行，可以有效降低由于稠密的空气介质造成的列车运行气动阻力及气动噪声，具有空气阻力小、不受天气环境影响、运行速度快、运行噪音小等诸多优点，可以进一步提升列车的运行速度。
[0004]在低真空管道的实际运营过程中，其存在因设备散热、管内外环境变化等因素影响而产生热量变化的情形；而且，由于真空管道密封设置，导致其内部产生的热量很难及时向外释放，极有可能造成管内热量失衡，导致低真空管道中温度过高，降低管道内列车中乘客的舒适性，甚至影响相关设备的正常工作，缩短真空管道及其相关设备的使用寿命。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了一种适用于低真空管道的自然换热系统，能够实现低真空管道内外环境的交互，保证低真空管道内部的温度可以满足管内设备的正常运行需求，提升低真空管道运行的可靠性和安全性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种适用于低真空管道的自然换热系统，其包括设置在真空管道外周的管外组件和设置在地面以下的地埋组件，并在所述管外组件与所述地埋组件之间设置有管道组件；
[0007]所述管外组件包括包覆设置于所述真空管道外周壁面上的毛细管网，并在毛细管网中设有换热介质；
[0008]所述地埋组件包括若干自地面向下延伸的地埋井，并在所述地埋井中设置有地埋管；且
[0009]所述管道组件包括回水管路和供水管路；所述回水管路的一端连通所述毛细管网，另一端与地埋管的一端连通；相应地，所述地埋管的另一端与供水管路的一端连通，且该供水管路的另一端与所述毛细管网连通，以此在所述毛细管网与所述地埋组件之间形成循环管路，实现所述毛细管网与所述地埋组件之间冷量或者热量的输送。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述管外组件还包括包覆设置于所述毛细管网外周的管网保温层。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述真空管道的外周沿纵向延伸设置有纵向加强筋，并沿环向设置有环向加强筋；
[0012]所述纵向加强筋为环向间隔设置的多个，且所述环向加强筋为管道纵向间隔设置
的多个。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述管网保温层的外周壁面不突出于所述纵向加强筋和所述环向加强筋的顶部，并在所述管网保温层的外侧设置有管道保温层；且
[0014]所述管道保温层的内周壁面紧贴所述纵向加强筋和所述环向加强筋的顶部设置。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述管道保温层和所述管网保温层之间间隔设置，并在两者之间形成有通气层。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述通气层包括多个由管网保温层、管道保温层和环纵加强筋围出的空腔，并对应各所述空腔分别开设有至少两组方向不同的通气孔。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述管网保温层和/或所述管道保温层的制备材料包括但不限于橡塑复合材料；
[0018]和/或
[0019]对应开设于管道保温层顶部的通气孔设置有沿管道纵向延伸的通风帽。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，在所述供水管路和/或回水管路上设置有循环水泵，用于实现换热介质在循环管路中的输送。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述真空管道内设置有第一温度传感器，并在所述管外组件外侧设置有第二温度传感器，分别用于管道内部温度和管外大气温度的测量；
[0022]对应所述回水管路和所述供水管路分别设置有温度传感器，即第三温度传感器和第四温度传感器，分别用于检测经过地埋组件前后的介质温度；
[0023]所述循环水泵根据部分或者全部温度传感器的温度测量值进行启闭控制。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述管道保温层的外周包覆设置有保护层；
[0025]和/或
[0026]在环向相邻的两纵向加强筋之间设置有支撑骨架，其一侧连接在所述真空管道的外周壁面上，另一侧抵接支撑在所述管道保温层的内周壁面上。
[0027]上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
[0029](1)本专利技术的适用于低真空管道的自然换热系统，其包括在真空管道外周包覆设置的毛细管网、设置在地面以下的地埋组件以及设置在毛细管网与地埋组件之间的管道组件，利用毛细管网中的换热介质经由管道组件实现其在毛细管网与地埋组件之间的循环，可以实现换热介质与土层之间的换热，实现真空管道内部多余热量的释放或者所需热量的补充，实现真空管道中温度环境的调节，保证真空管道中的温度环境满足设备正常运行的需求，提升真空管道运营使用的安全性和可靠性。
[0030](2)本专利技术的适用于低真空管道的自然换热系统，其通过在毛细管网的外周设置管网保温层，以及在管网保温层的外侧设置管道保温层，能够降低外部环境变化对管道内部温度的影响，有效减少管道内部与外部环境的热量传递，从而减少毛细管网铺设面积及地埋管铺设面积，具有良好的可靠性与经济效益。
[0031](3)本专利技术的适用于低真空管道的自然换热系统，其通过在真空管道的外侧设置环向加强筋和纵向加强筋，不仅可以提升真空管道设置的强度，保证真空管道设置及使用的可靠性，还能为管道保温层的设置提供支撑，在管道外侧形成多个由环纵加强筋、管网保
温层、管道保温层所围的封闭空腔；再通过各封闭空腔开设方向不同的多组通气孔形成通气层，通过自然温差形成的热压作用实现通气层自然通风，实现管外组件内外的换气、换热；此外，通过通风帽在管道顶部的对应设置，不仅可以配合顶部通气孔形成稳定的气流组织，还可以有效避免因顶部通气孔开设所导致的管外组件进水问题，确保管外组件设置的可靠性，延长管外组件的使用寿命。
[0032](4)本专利技术的适用于低真空管道的自然换热系统，其通过真空管道内外设置温度传感器及管道组件中相应温度传感器对自然换热系统不同部位的温度进行监测，并制定运行策略实现对循环管路中循环水泵的控制，提升了系统使用的便捷性和可靠性。
[0033](5)本专利技术中适用于低真空管道的自然换热系统，其结构紧凑，使用、维护便捷，能够实现真空管道内部温度环境调节，采用自然换热的方式，大幅度减少换热过程中的能源消耗，降低管内温度维持所消耗的成本，具有较好的实用价值和应用前景。
附图说明
[0034]图1是本专利技术实施例中适用于低真空管道的自然换热系统的结构示意图；
[0035]图2是本专利技术实施例中低真空管道的横断面结构示意图；
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低真空管道的自然换热系统，其特征在于，包括设置在真空管道外周的管外组件和设置在地面以下的地埋组件，并在所述管外组件与所述地埋组件之间设置有管道组件；所述管外组件包括包覆设置于所述真空管道外周壁面上的毛细管网，并在毛细管网中设有换热介质；所述地埋组件包括若干自地面向下延伸的地埋井，并在所述地埋井中设置有地埋管；且所述管道组件包括回水管路和供水管路；所述回水管路的一端连通所述毛细管网，另一端与地埋管的一端连通；相应地，所述地埋管的另一端与供水管路的一端连通，且该供水管路的另一端与所述毛细管网连通，以此在所述毛细管网与所述地埋组件之间形成循环管路，实现所述毛细管网与所述地埋组件之间冷量或者热量的输送。2.根据权利要求1所述的适用于低真空管道的自然换热系统，其特征在于，所述管外组件还包括包覆设置于所述毛细管网外周的管网保温层。3.根据权利要求2所述的适用于低真空管道的自然换热系统，其特征在于，所述真空管道的外周沿纵向延伸设置有纵向加强筋，并沿环向设置有环向加强筋；所述纵向加强筋沿环向间隔设置多个，且所述环向加强筋沿管道纵向间隔设置多个。4.根据权利要求3所述的适用于低真空管道的自然换热系统，其特征在于，所述管网保温层的外周壁面不突出于所述纵向加强筋和所述环向加强筋的顶部，并在所述管网保温层的外侧设置有管道保温层；且所述管道保温层的内周壁面紧贴所述纵向加强筋和所述环向加强筋的顶部设置。5.根据权利要求4所述的适用于低真空管道的自然换热系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何璇，严鹏飞，田利伟，郭辉，郭旭晖，周翔，惠豫川，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：