集中供暖热排管用异形管及其制造方法技术

本发明专利技术关于一种具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管及其制造方法，具体说明为，该异形管包括：内管、外管、保温材料和剪切应力控制环；其中，所述内管以一定曲率弯曲，两端与集中供暖热排管连接，内部有中温水流动；所述外管的直径大于上述内管直径，内部形成空间部，使内管能够插入到内部；所述保温材料填充在内管和外管之间的空间部；所述剪切应力控制环与上述内管的弯曲部结合，本发明专利技术在以一定曲率弯曲的异形管的内管弯曲部设置了剪切应力控制环，能够分散保温材料受到的剪切应力，防止热排管发生变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管，具体说明为，所涉及的集中供暖热排管用异形管具有设置在以曲线弯曲的热排管的内管曲线部的、分散保温材料受到的剪切应力的剪切应力控制环(SCR，Shear Control Ring)。
技术介绍
集中供暖系统是20世纪20年代在欧洲首先开发的，其目的是缓解城市人口激增造成的大气污染以及节约能源。热排管指的是以集中供暖为目的而设置的输热设施，能够将供暖设施产生的集中暖房热量供给到使用者的机械室。 关于集中供暖用热排管的材料，在集中供暖系统开发初期的20世纪20年代，主要采用了钢筋混凝土管道，因此保温效果差，缺乏实效性。进入20世纪60年代，成功研发了工厂制作保温管，使集中供暖系统迅速发展，普及到世界各地。目前，国内使用的热排管并非单一的保温管，而是双层保温管。一般说的热排管指的是埋设在地下的热排管，考虑到绝热性、经济性等原因，普遍使用了双层保温管。图I是现有技术的双层保温管的结构示意图，其组成包括钢材制成的内管I ’聚氨酯等保温材料3 ;钢材或合成树脂制成的外管5 ;漏水感应线7。从80年代初，国内首次引进集中供暖事业以来，在很短的期间内集中供暖事业无论从数量还是质量上都取得了飞速成长。这段时期内，工业化带来的人口向城市集中导致的住宅问题以及针对能源使用量增加提出的能源使用效率问题逐渐凸显出来，为扩大集中供暖事业普及面，带来了重大机遇。但是，世界上还没有针对热排管
形成正确的标准。加之，韩国仍然以传统的火炕取暖等简易暖房为主，集中供暖水的温度变化幅度较大，因此，热排管在运营阶段遇到了很多困难。在流经钢管内部的中温水的温度及压力造成的膨胀作用力以及外管和土沙之间的摩擦力及反作用力等负荷作用下，埋设在地下的热排管容易在弯曲末端发生横向形变。特别是，热排管的装配部件中的以一定曲率弯曲的异形管，由于其形状的原因，在出现热膨胀时，结构相对比较脆弱的部位在作用力及变形集中时容易破损。为防止所述现象,如图2a及图2b所示,在异形管的外管5上设置了伸缩缓冲材料(泡沫垫，Foam pad) 8或导管9。但是，所述伸缩缓冲材料在经过一段时间后，会因为热膨胀力和地面反作用力而压缩变形，丧失原有功能，导致热排管使用寿命缩短、结构不稳定、排管破损等问题。另外，埋设在地下的热排管需要根据地形或设置障碍物的情形进行排管，因此，很大程度上受到空间的限制。因此，可能降低设置导管的实用性。为解决所述问题，正着手开发无需使用伸缩缓冲材料和导管、本身就对热膨胀具有稳定结构的热排管。
技术实现思路
本专利技术为满足上述要求而提出，其目的是，提供一种具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管，其中，在以一定曲率弯曲的异形管的内管弯曲部设置有用于分散保温材料受到的剪切应力的剪切应力控制环。为达到上述目的，本专利技术提供一种具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管，其组成包括内管、外管、保温材料和剪切应力控制环，其中，所述内管以一定曲率弯曲，两端与集中供暖热排管连接，内部有中温水流动；所述外管的直径大于所述内管直径，内部形成有空间部，使内管能够插入到内部；所述保温材料填充在内管和外管之间的空间部；剪切应力控制环与所述内管的弯曲部结合。根据本专利技术，所述内管和外管之间还设置有垫圈，在组装时保持所述空间部。根据本专利技术，所述内管和外管之间还沿长度方向设置有通过保温材料固定的漏水感应线。根据本专利技术，所述剪切应力控制环由金属材料制成，所述剪切应力控制环具有能够压入所述内管的内径，并且同时设置有N个。根据本专利技术，其中，N为奇数。根据本专利技术，在内管的弯曲部设置I个剪切应力控制环时，将其设置在弯曲部的中心线(Cl)上。根据本专利技术，在所述内管的弯曲部设置3个以上的剪切应力控制环时，将其中I个设置在弯曲部的中心线(Cl)上，其余以从所述弯曲部的中心线(Cl)延伸的任意一个基准点(PI)为中心，向两侧以相同角度分别设置。根据本专利技术，所述剪切应力控制环的高度控制在不与所述外管的内表面接触。根据本专利技术，所述剪切应力控制环通过钨极氩弧焊(司二音名)与所述内管的弯iffi A[7閲卻彡口口 O本专利技术还提供一种具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管的制造方法，该方法包括剪切应力控制环制造工序、焊接工序、组装工序和保温材料发泡工序；其中，在所述剪切应力控制环制造工序中，利用切割机切割中空的金属管或金属板，制作剪切应力控制环，其直径应保证能够压入到内管外侧；在所述焊接工序中，在将所述制作完成的剪切应力控制环压入到所述内管的弯曲部后，通过钨极氩弧焊进行焊接；在所述组装工序中，在将所述结合了剪切应力控制环的内管插入到外管后进行组装；在所述保温材料发泡工序中，在所述外管和内管之间填充保温材料并进行发泡。所述焊接工序中，在焊接了剪切应力控制环后，还要进行非破坏性的渗透探伤检测。本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管，在以一定曲率弯曲的异形管的内管弯曲部设置了剪切应力控制环，能够分散保温材料受到的剪切应力，防止热排管发生变形。附图说明图I是现有技术的热排管结构示意图2a及图2b是现有技术的热排管用异形管结构示意图；图3是本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管结构示意图； 图4是图3的剖视图；图5a及图5b是本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管中内管结构侧视图；图6是为设计本专利技术的剪切应力控制环而绘制的异形管内设置障碍物(dam)与否对应的曲线流路内流体流动状态示意图；图7是本专利技术的剪切应力控制环使用前后保温材料剪切应力分布情形对比图；图8是包含剪切应力控制环的弯曲部的模拟示意图；图9是本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管制造流程示意图。附图标记110:内管111:弯曲部113:垫圈120 :外管121 :空间部 123 :漏水感应线130 :保温材料 140 :剪切应力控制环。具体实施例方式下面参照附图对本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管进行详细说明。在下面的说明中，为避免混淆本专利技术技术思想，对于众所周知的相关功能或结构将省去详细说明。此外，下面用到的用语是在本专利技术的功能基础上定义的，可能会因为使用者的意图或习惯而有所不同。因此，其定义应以本说明书整体内容为基础进行理解。图3是本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管结构示意图，图4是图3的剖视图，图5a及图5b是本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管中内管结构侧视图。如图3至图5b所示，本专利技术的具有剪切应力控制环的集中供暖热排管用异形管100包括内管110、外管120、保温材料130、剪切应力控制环140。首先，内管110由金属材料制成，内管110以一定曲率弯曲构成弯曲部111，内管110的两端与集中供暖热排管(没有图示)连接，内部流过中温水。一般，优选地，在内管110的外表面还设置多个垫圈113。外管120由金属或合成树脂材料制成，直径大于内管110直径，以保证内管110插入时，内部具有空间部121。内管110插入到内部中央部后，通过垫圈113保持间隔。外管120还在其内部沿长度方向设置了通过保温材料130固定的漏水感应线123。保温材料130采用的是聚氨酯，填充在内管110的外表面和外管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集中供暖热排管用异形管，其特征在于，该异形管包括：内管、外管、保温材料和剪切应力控制环；其中，所述内管以一定曲率弯曲，所述内管的两端与集中供暖热排管连接，所述内管的内部有中温水流动；所述外管的直径大于所述内管的直径，所述外管的内部形成有空间部，使所述内管能够插入到所述外管的内部；所述保温材料填充在所述内管和所述外管之间的空间部；所述剪切应力控制环与所述内管的弯曲部结合。

【技术特征摘要】
2011.03.30 KR 10-2011-00288101.一种集中供暖热排管用异形管，其特征在于，该异形管包括内管、外管、保温材料和剪切应力控制环；其中，所述内管以一定曲率弯曲，所述内管的两端与集中供暖热排管连接，所述内管的内部有中温水流动；所述外管的直径大于所述内管的直径，所述外管的内部形成有空间部，使所述内管能够插入到所述外管的内部；所述保温材料填充在所述内管和所述外管之间的空间部；所述剪切应力控制环与所述内管的弯曲部结合。2.权利要求I所述的集中供暖热排管用异形管，其特征在于，在所述内管和所述外管之间还设置有垫圈，该垫圈在组装时保持所述空间部。3.权利要求I所述的集中供暖热排管用异形管，其特征在于，在所述内管和所述外管之间还沿长度方向设置有通过保温材料固定的漏水感应线。4.权利要求I所述的集中供暖热排管用异形管，其特征在于，所述剪切应力控制环由金属材料制成，所述剪切应力控制环具有能够压入所述内管的内径，并且同时设置有N个所述剪切应力控制环。5.权利要求4所述的集中供暖热排管用异形管，其特征在于，N为奇数。6.权利要求5所述的集中供暖热排管用异形管，其特征在于，在所述内管的弯曲部设置I个剪切应力控制环时，将所述剪切应力控制环设置在所述弯曲部的中心线(Cl)上。7.权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勋，林钟元，高贤溢，赵钟斗，金周勇，
申请(专利权)人：韩国地域暖房公社，
类型：发明
国别省市：