一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统，包括装配单元、保温单元和PLC控制器；多个弧形的所述保温单元依次相邻设置形成保温套筒，保温套筒用于套设在热力设备管道外周上，相邻所述保温单元之间通过装配单元连接，装配单元通过调节相邻保温单元的间隙以控制保温套筒相对热力设备管道的距离；其中，所述保温单元包括内壁、保温层及外壁，所述保温层中包含相变保温基体及相变微胶囊；所述内壁上设置有温度传感器；所述PLC控制器与温度传感器电连接。本发明专利技术采用相变微胶囊作为保温材料，替代了传统的石棉保温材料，减少了石棉保温材料对人体的伤害；同时，PLC控制器通过接收温度传感器信号，进而装配单元，实现保温及降温效果。降温效果。降温效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统


[0001]本专利技术属于管道保温领域，特别涉及一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统。

技术介绍

[0002]火电厂生产工艺系统中多个环节均存在能量耗散问题，具体表现为热量散失，这对于火电厂提升经济效益十分不利。通过在热力设备管道外表面设置保温层，可以有效降低热量散失问题。
[0003]目前，石棉材料仍然是一种被普遍使用的热力设备保温材料。石棉是一种具有纤维状结构的硅酸盐矿物，其具有优异的耐热和绝缘的特性，因此被广泛应用于各种制造产品中，如建筑物和住宅隔热，以抵御寒冷的天气和噪音，并用于防火。
[0004]石棉保温材料本身并无毒害，然而，当其纤维被吸入人体内，就会附着并沉积在肺部，造成肺部疾病。石棉已被肯定为致癌物。暴露于一定量的石棉纤维或元纤维可引发下列疾病：肺癌、胃肠癌、间皮癌－胸膜或腹膜癌、石棉沉着病－因肺内组织纤维化而令肺部结疤。基于此，选择一种石棉保温材料的替换材料，有利于保护相关从业人员的人身健康，避免职业病危害。
[0005]目前，相变微胶囊已经被广泛应用于节能建筑、航天保温、相变储能等多种领域。然而，相变微胶囊制备方法繁琐，需要苛刻的制备条件，因而限制了其在电力行业的使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统，该保温单元采用相变微胶囊作为保温材料，替代了传统的石棉材料，在保证从业人员安全的情况下，实现了热力设备管道的保温及降温功能。本专利技术采用如下技术方案：一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统，包括装配单元、保温单元和PLC控制器；多个弧形的所述保温单元依次相邻设置形成保温套筒，保温套筒用于套设在热力设备管道外周上，相邻所述保温单元之间通过装配单元连接；其中，所述保温单元由内至外依次包括内壁、保温层及外壁，所述保温层中包含相变保温基体及相变微胶囊；所述内壁上设置有温度传感器；所述装配单元包括连接器和导轨；每个保温单元的一个连接侧均设置所述导轨，另一连接侧设置有连接插件，相邻保温单元连接处的连接插件插入导轨中使得多个保温单元固定；连接器设置在保温单元的连接处；所述PLC控制器与所述温度传感器和连接器的控制单元均电连接，用于根据温度传感器的实时温度控制连接器，连接器通过调节相邻保温单元的间隙以控制保温套筒内壁相对热力设备管道外壁的距离。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述相变微胶囊通过将相变微胶囊芯材和相变微胶囊壁材经过搅拌混合，加入乳化剂和去离子水，通气除氧后在超声条件下原位聚合得到。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述相变微胶囊芯材为硬脂酸或者石蜡，所述相变微胶囊壁材为聚甲基丙烯酸甲脂或者聚甲基丙烯酸乙二醇酯，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或二者的混合物。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述相变微胶囊芯材：相变微胶囊壁材：乳化剂：去离子水的加入质量比为10：30：1：40。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述通气除氧采用通氮气除氧，且在反应过程中持续通氮气，通氮气速度为20~60mL/min。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述超声条件的功率应在500~1000W，声强为10~15W/cm2。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述导轨沿保温单元连接侧布置，且导轨向保温单元内部形成弧形凹槽，连接插件为弧形结构，连接插件插入导轨的弧形凹槽中。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述保温单元的数量为四个，每个保温单元的弧度为90
°
。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述外壁及内壁均采用不锈钢板制成。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述相变保温基体为环氧树脂或聚氨酯。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统，结构简单，安装方便，采用相变微胶囊作为保温材料，同时，通过设计相变微胶囊的制备方法、保温层的形状、结构及装配，实现了相变微胶囊的快速制备和保温层在不同机组运行情况下的保温及降温功能。相变微胶囊保温材料替代传统的石棉保温材料，避免了有害致癌物质石棉的使用，有利于保护电厂检修及运行人员安全；通过多个弧形的所述保温单元依次相邻设置形成保温套筒，组装方便，拆卸简单，且装配单元通过调节相邻保温单元的间隙可以控制保温套筒相对热力设备管道的距离。具体是PLC控制器根据温度传感器的实时温度来控制连接器，若温度低于阈值，则使得多个保温单元缩进形成密封的保温套筒，防止散热，实现保温；当温度高于阈值，则连接器控制多个保温单元撑开形成非密封结构，由于连接插件插入导轨使得在形成间隙的同时保温套的有效半径增大，保温套筒内壁相对热力设备管道的距离增大，形成了空气流通空间，空气流动可以有效散热，实现降温。从而实现控制火电厂管道保温和降温效果；故本专利技术通过温度传感器、PLC控制器及装配单元，形成了完整的热力设备管道“温度检测
‑
温度判断
‑
温度调控”技术体系，实现了对热力设备管道温度的在线监测及自动调控，保证热力设备管道表面不会超温，有利于热力设备管道安全运行，避免因为超温而引发的安全问题。
[0017]另外，随着保温套筒内壁相对热力设备管道的距离增大，这些微胶囊中包裹的相变材料随着环境温度的变化来完成相态的转变，并进行大量的吸热或放热过程，从而达到自主调节温度的效果。
附图说明
[0018]图1为本专利技术优选实施例给出的基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统的示意
图；图2为图1沿轴向的剖面示意图；图3为本专利技术给出的保温单元进行保温和降温的状态变化图，其中，a为保温状态时，b为降温状态时。
[0019]其中，1为热力设备管道，2为内壁，3为保温层，4为外壁，5为导轨，6为相变微胶囊，7为温度传感器，8为连接器，9为PLC控制器。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本专利技术公开的概念。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0021]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0022]相变材料因其良好的蓄/放热性能引发了广泛关注。在其相变温度附近，相变材料能够在进行热储存和热释放的过程中保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统，其特征在于，包括装配单元、保温单元和PLC控制器（9）；多个弧形的所述保温单元依次相邻设置形成保温套筒，保温套筒用于套设在热力设备管道（1）外周上，相邻所述保温单元之间通过装配单元连接；其中，所述保温单元由内至外依次包括内壁（2）、保温层（3）及外壁（4），所述保温层（3）中包含相变保温基体及相变微胶囊（6）；所述内壁（2）上设置有温度传感器（7）；所述装配单元包括连接器（8）和导轨（5）；每个保温单元的一个连接侧均设置所述导轨（5），另一连接侧设置有连接插件，相邻保温单元连接处的连接插件插入导轨（5）中使得多个保温单元固定；连接器（8）设置在保温单元的连接处；所述PLC控制器（9）与所述温度传感器（7）和连接器（8）的控制单元均电连接，用于根据温度传感器（7）的实时温度控制连接器（8），连接器（8）通过调节相邻保温单元的间隙以控制保温套筒内壁相对热力设备管道（1）外壁的距离；所述相变微胶囊（6）通过将相变微胶囊芯材和相变微胶囊壁材经过搅拌混合，加入乳化剂和去离子水，通气除氧后在超声条件下原位聚合得到。2.根据权利要求1所述的一种基于相变微胶囊的火电厂管道保温系统，其特征在于，所述相变微胶囊芯材为硬脂酸或者石蜡，所述相变微胶囊壁材为聚甲基丙烯酸甲脂或者聚甲基丙烯酸乙二醇酯，所述乳化剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁斌彬，李世虎，赵宇，李俊菀，张鹏博，崔锐，杨裕民，李莹，胡振华，牛彦彪，魏永平，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：