低能耗輸送蒸汽管系統的製作方法
2023-04-24 20:19:56 2
專利名稱：低能耗輸送蒸汽管系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種蒸汽管系統，更具體的說涉及一種節能減排的低能耗輸送蒸汽管系統，屬於熱能工程技術領域。
背景技術：
按目前蒸汽管網常規設計技術，蒸汽管網壓降每公裡達到0.06MPa^0.1 Mpa，溫降每公裡達到15 20°C，管網質量熱損失達5 10%，更有甚者高達30飛0%。常規設計蒸汽管網壓損、溫損、量損均十分嚴重。隨著世界性能源危機蔓延，能源(煤、由、天然氣等)價格節節攀升，各熱源點經濟效益嚴重下滑，其中蒸汽管網熱損失導致的經濟損失十分巨大。同時，供熱半徑也受到極大限制，無法滿足終端供熱用戶的蒸汽參數要求。
發明內容
為解決現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種有效降低蒸汽輸送中的熱損失，降低壓降、溫降的低能耗輸送蒸汽管系統。為達到上述目的，本發明是通過以下的技術方案來實現的:低能耗輸送蒸汽管系統，包括水平直管段和垂直直管段，所述 水平直管段與所述垂直直管段之間通過彎頭連接，所述水平直管段和所述垂直直管段均包括至少一層保溫層、至少一層反射層和一層保護層，所述保溫層包覆於所述蒸汽管外部，每層保溫材料間縱橫縫錯開，各保溫層間保溫材料縱橫縫錯開，所述反射層的層數與所述保溫層對應，所述反射層包覆於所述保溫層外部，所述保護層包覆於最後一層反射層外部；
所述水平直管段還包括廣2層頂層加蓋保溫層，所述頂層加蓋保溫層為圓弧形結構，厚度為3(T40mm，覆蓋所述蒸汽管的1/3，設置於最後一層反射層與保護層之間。本發明進一步限定的技術方案為，所述水平直管段包括3層保溫層、3層反射層、r2層頂層加蓋保溫層和一層保護層。進一步地，所述水平直管段的前段水平直管包括3層保溫層、3層反射層、I層頂層加蓋保溫層和一層保護層，所述3層保溫層均為50_厚的高溫玻璃棉；包覆於內層保溫層的第一層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於中層保溫層的第二層反射層為普通鋁箔玻纖布，包覆於外層保溫層的第三層反射層為防水鋁箔玻纖布；所述頂層加蓋保溫層為40mm厚的高溫玻璃棉。進一步地，所述水平直管段的中段水平直管包括3層保溫層、3層反射層、I層頂層加蓋保溫層和一層保護層，第一層保溫層為50mm厚的矽酸鋁針刺毯，第二層保溫層和第三層保溫層均為50mm厚的高溫玻璃棉；包覆於第一層保溫層的第一層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於第二層保溫層的第二層反射層為普通鋁箔玻纖布，包覆於第三層保溫層的第三層反射層為防水鋁箔玻纖布；所述頂層加蓋保溫層為40mm厚的高溫玻璃棉。進一步地，所述水平直管段的後段水平直管包括3層保溫層、3層反射層、I層頂層加蓋保溫層和一層保護層，第一層保溫層和第二層保溫層均為50_厚的矽酸鋁針刺毯，第三層保溫層為50mm厚的高溫玻璃棉；包覆於第一層保溫層的第一層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於第二層保溫層的第二層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於第三層保溫層的第三層反射層為防水鋁箔玻纖布；所述頂層加蓋保溫層為40mm厚的高溫玻璃棉。進一步地，所述水平直管段的後段水平直管還包括設置於所述第一層保溫層與所述蒸汽管之間的過渡層，所述過渡層為IOmm厚的長絲超細纖維氈。進一步地，所述垂直直管段包括5層保溫層、5層反射層和一層保護層。進一步地，所述保護層為5(T70mm厚的彩鋼板，所述彩鋼板包括基層和塗覆於所述基層表面的有機塗料層，所述基層為熱鍍鋅鋼帶。進一步地，所述水平直管段的前部和中部設置蒸汽管道啟動疏水，所述水平直管段後部設置蒸汽管道啟動疏水和連續疏水，所述蒸汽管道啟動疏水和連續疏水均採用主管三通加法蘭盲板結構。進一步地，連接所述水平直管段和所述垂直直管段的彎頭分為水平彎頭和垂直彎頭，所述水平彎頭與所述水平直管段的保溫層、反射層和保護層的設置相同，所述頂層加蓋保溫層覆蓋整個彎頭；所述垂直彎頭與所述水平直管段的保溫層、反射層和保護層的設置形同，所述頂層加蓋保溫層覆蓋彎頭的1/2或1/3。本發明的有益效果是本發明公開的低能耗輸送蒸汽管系統，有效降低在蒸汽輸送過程中的熱損失，確保蒸汽管網終端壓力、溫度、流量，減少能耗，降低生產成本，提高能源效益，降低熱用戶生產成本；採用本發明公開的蒸汽管網後，在蒸汽管道輸送負荷在設計負荷的40%以上時，蒸汽管道由常規設計的每公裡溫降15 20度降為每公裡溫降3飛。C以內，由常規設計的每公裡壓降0. 06、.1MPa降為每公裡0. 02、. 03MPa，蒸汽管網輸送距離可達18 32公裡。
圖1為本發明所述的水平直管段的結構示意 圖2為本發明所述的垂直直管段的結構示意 圖3為本發明所述的水平直管段的前段和中段的截面 圖4為本發明所述的水平直管段的後段的截面 圖5為本發明所述的水平彎頭的結構示意 圖6為本發明所述的垂直彎頭的結構示意圖。附圖中主要標記含義如下1、鋼管；2、水平第一保溫層；3、水平第二保溫層；4、水平第三保溫層；
5、頂層加蓋保溫層；6、打包帶；7、水平保護層；
8a、水平第一反射層；8b、水平第二反射層；8c、水平第二反射層；
9a、垂直第一反射層；9b、垂直第二反射層；9c、垂直第三反射層；
9d、垂直第四反射層；9e、垂直第五反射層；10、垂直第一保溫層；
I1、垂直第二保溫層；12、垂直第三保溫層；13、垂直第四保溫層；
14、垂直第五保溫層；16、垂直保護層；17、過渡層；
18、水平彎頭保溫層；19、水平彎頭保護層；20、垂直彎頭保溫層；
21、垂直彎頭頂層加蓋保溫層；22、垂直彎頭保護層。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。本發明提供一種低能耗輸送蒸汽管系統，包括水平直管段和垂直直管段，所述水平直管段與所述垂直直管段之間通過水平彎頭或垂直彎頭連接。為有效降低蒸汽管網熱損失、降低溫降，根據熱量在蒸汽管道外的分布情況及熱量的輻射、傳導原理，採用保溫結構。圖1為本發明所述的水平直管段的結構示意圖。如圖1所示水平直管段包括至少一層保溫層、至少一層反射層、f 2層頂層加蓋保溫層和一層保護層，所述保溫層包覆於所述蒸汽管外部，每層保溫材料間縱橫縫錯開，各保溫層間保溫材料縱橫縫錯開，所述反射層的層數與所述保溫層對應，所述反射層包覆於所述保溫層外部，所述保護層包覆於最後一層反射層外部，所述頂層加蓋保溫層設置於最後一層反射層與保護層之間。所述頂層加蓋保溫層為圓弧形結構，厚度為3(T40mm，覆蓋所述蒸汽管的1/3。水平直管段包括前段水平直管、中段水平直管和後段水平直管。圖3為本發明所述的水平直管段的前段和中段的截面圖。如圖3所示所述水平直管段的前段水平直管包括水平第一保溫層2、水平第二保溫層3、水平第三保溫層4、頂層加蓋保溫層5、水平第一反射層8a、水平第二反射層Sb、水平第三反射層8c和水平保護層7。水平第一保溫層2、水平第二保溫層3、水平第三保溫層4均為50mm厚的高溫玻璃棉。水平第一反射層8a為耐高溫鋁箔玻纖布，水平第二反射層Sb為普通鋁箔玻纖布，水平第三反射層8c為防水鋁箔玻纖布；頂層加蓋保溫層5為40mm厚的高溫玻璃棉。水平保護層7為5(T70_厚的彩鋼板，所述彩鋼板包括基層和塗覆於所述基層表面的有機塗料層，所述基層為熱鍍鋅鋼帶。所述水平直管段的中段水平直管包括水平第一保溫層2、水平第二保溫層3、水平第三保溫層4、頂層加蓋保溫層5、水平第一反射層8a、水平第二反射層Sb、水平第三反射層Sc和水平保護層7。水平第一保溫層2為50mm厚的矽酸鋁針刺毯，水平第二保溫層3和水平第三保溫層4均為50mm厚的高溫玻璃棉；水平第一反射層8a為耐高溫鋁箔玻纖布，水平第二反射層8b為普通鋁箔玻纖布，水平第三反射層Sc為防水鋁箔玻纖布；頂層加蓋保溫層5為40mm厚的高溫玻璃棉。水平保護層7為5(T70mm厚的彩鋼板，所述彩鋼板包括基層和塗覆於所述基層表面的有機塗料層，所述基層為熱鍍鋅鋼帶。圖4為本發明所述的水平直管段的後段的截面圖。如圖4所示，所述水平直管段的後段水平直管包括水平第一保溫層2、水平第二保溫層3、水平第三保溫層4、頂層加蓋保溫層5、水平第一反射層8a、水平第二反射層Sb、水平第三反射層Sc、水平保護層7和過渡層17。水平第一保溫層2和水平第二保溫層3均為50mm厚的矽酸鋁針刺毯，水平第三保溫層4為50mm厚的高溫玻璃棉；水平第一反射層8a為耐高溫鋁箔玻纖布，水平第二反射層8b為耐高溫鋁箔玻纖布，水平第三反射層Sc為防水鋁箔玻纖布；頂層加蓋保溫層5為40mm厚的高溫玻璃棉。水平保護層7為5(T70mm厚的彩鋼板，所述彩鋼板包括基層和塗覆於所述基層表面的有機塗料層，所述基層為熱鍍鋅鋼帶。過渡層17設置於水平第一層保溫層2與鋼管I之間，為長絲超細纖維氈，增加保溫效果。
水平直管段與垂直直管段採用的保護層的主要技術參數為:
(1)保護層的基材為55%招鋅娃合金鋼板,基材厚度為不大於0.7mm(0.66 0.69 mm),鋅層厚度不小於150g/m2，鋼板強度:G300以上(屈服不低於300MPa)；
(2)保護層塗層正面為厚度不低於20iim的高耐候聚酯(HDP)，背面為厚度不低於7 10 的改性環氧聚酯，塗層質保年限不低於15年。水平直管段每隔5 6m留一個伸縮縫20mm，並用矽酸鋁耐火纖維氈條填滿。並且使用旋轉式補償器，旋轉式補償器處的保溫用保溫棉填充，然後用彩鋼板封閉。旋轉補償器要求選用耐高壓自密封旋轉補償器，使用參數範圍:壓力為1.0 4.0MPa,溫度為-60 420°C,該產品結構為雙重密封,一為環面密封,密封面厚度不小於4cm ;二為端面密封，端面密封面不小於2.5cm。端面密封材料為耐磨高強度不鏽鋼複合密封件，抗壓強度彡 50MPa。圖2為本發明所述的垂直直管段的結構示意圖。如圖2所示，垂直直管段包括垂直第一保溫層10、垂直第二保溫層11、垂直第三保溫層12、垂直第四保溫層13、垂直第五保溫層14、垂直第一反射層9a、垂直第二反射層％、垂直第三反射層9c、垂直第四反射層9d、垂直第五反射層9e和垂直保護層16。垂直第一保溫層10、垂直第二保溫層11、垂直第三保溫層12、垂直第四保溫層13、垂直第五保溫層14和垂直第一反射層9a、垂直第二反射層％、垂直第三反射層9c、垂直第四反射層9d、垂直第五反射層9e相互間隔覆蓋，垂直保護層16包覆於垂直第五反射層9e外部。圖5為本發明所述的水平彎頭的結構示意圖。如圖5所示，水平彎頭的結構與水平直管段的保溫層、反射層和保護層的設置相同，包括水平彎頭保溫層18和水平彎頭保護層19，水平彎頭保溫層18覆蓋整個彎頭。圖6為本發明所述的垂直彎頭的結構示意圖。如圖6所示，垂直彎頭的結構與水平直管段的保溫層、反射層和保護層的設置形同，包括垂直彎頭保溫層20、垂直彎頭頂層加蓋保溫層21和垂直彎頭保護層22，垂直彎頭頂層加蓋保溫層21覆蓋彎頭的1/2或1/3。水平彎頭和垂直彎頭均採用大半徑無縫彎頭(R=2.5 3.0DN)，主要技術要求: (I)彎頭選用R = 2.5DN無縫衝壓彎頭，彎頭根據壓力等級不同選取，彎頭製作時應符
合《鋼製對焊無縫管件》(GB/T12459 — 2005)中的相應彎頭尺寸，管道無縫彎頭訂貨時，壁厚必須保持正公差，其壁厚必須大於管道壁厚1mm。(2)管件可採用彎曲、擠壓、推制、模壓、機械加工等冷加工或熱加工方法成形，但成形方法應做到使管件不產生有害缺陷。(3)製造工藝應保證管件在成形時，其圓弧過渡部分外形圓滑。(4)採用冷加工成形的管件，成形後應進行消除應力的熱處理。(5)採用熱加工成形的管件，對碳素鋼材料，其最終成形溫度低於750°C時，應進行熱處理。(6)管件的表面應光滑無氧化皮，管件上不得有深度大於公稱壁厚的5%、且最大深度不得大於0.5mm的結疤、折迭、軋折、離層等缺陷；深度超過公稱壁厚10%或大於1.0mm的機械劃痕和凹坑應予去除。(7)所有鋼製無縫管件表面應進行防鏽處理，處理等級應達到我國《塗裝前鋼材表面鏽蝕等級和除鏽等級表》Sa2.5級，並刷一層普通防鏽底漆，底漆高度應不小於40微米。施工時，各保溫層和反射層的綑紮工藝為:每間隔200_以內應加打包帶6綑紮，每道打包帶6需單獨綑紮，嚴禁採用螺旋形綑紮。反射層每段至少綑紮二道打包帶6，間距不超過300mm。打包帶內層用IOmm寬鋼帶，外層用鋼絲。板材固定用包裝鋼帶，每塊板材綁紮3道，間距均勻(15(T200mm)，捆綁時用力適量，板材與鋼管I成型度好，緊貼鋼管I為準。鋼帶安裝鬆緊度應適宜，不可太緊，以免影響保溫厚度。反射層採用螺旋式纏繞施工，搭接長度> 50mm。一般第一層反射層繞順時針方向纏繞，第二層反射層繞逆時針方向纏繞，以此類推，其他反射層兩種方式依次交替纏繞。另外，為有效降低蒸汽管系統的熱損失、降低溫降，降低通過管託散失的熱量，採用高效隔熱節能型滑動管託，所述的特效隔熱管託技術要求如下:
(I)管託型號表示方式為LRHA-DN-高度/長度-1，如:LRHA-800-320/500-1 ;LR —表示長輸蒸汽管道專用隔熱管託代表滑動；A-表示適用範圍320°C< t ( 450°C，B-表示適用範圍250°C彡t 8.0MPa,抗折強度>1.5MPa ；
(3)溫度t=250°C時，導熱係數彡0.2W/m*K ;
(4)摩擦係數彡0.1 ；
(5)在環境溫度<20°C時，滑動、導向管託下底板溫度< 30°C，固定管託下底板溫度< 40 0C ；
(6)軟質隔層自然厚度30 40mm,壓實後為20 30mm；
(7)管託的高度和長度可根據設計文件需求製作。(8)根據使用溫度不同，管徑不同，分為「A型」管託和「B型管託」，兩種管託隔熱瓦塊厚度各不相同。(9)本產品為專利產品，必須專業製造廠生產。(10)管託安裝時應保證軟質隔熱層完好，軟質隔熱層在管託運輸過程中應避免受潮，否則會影響隔熱效果。(11)根據管徑不同，管託卡箍厚度、卡箍寬度、底板厚底均不相同。(12)管託安裝時，必須上下卡箍卡死(螺栓把緊)，確保管託與管道整體位移，避免管託與管道間內滑動。為有效降低蒸汽管網熱損失、降低溫降，確保低能耗輸送蒸汽管系統的安全可靠運行，在蒸汽管系統前部和中部設置蒸汽管道啟動疏水，在蒸汽管網後部設置蒸汽管道啟動疏水及連續疏水，所述的蒸汽管道啟動疏水、連續疏水採用主管三通加法蘭盲板結構，便於疏水與清淤。 在實際的鋪設過程中，管線單線(起點到終點)全長約31公裡，熱電廠出口壓力1.81^&，溫度3851:，流量10t/h (為設計負荷量的15%)，採用本發明的低能耗輸送蒸汽系統，經過計算，到19公裡外末端用戶壓力可達1.4MPa，溫度達320°C，每公裡溫降約為3.5°C ;由於只要末端用戶要求壓力大於0.6MPa，溫度大於165°C就能滿足要求，為節省能耗，可以設定:熱電廠出口壓力調整為1.01^&，溫度調整為2401:，流量約10 20t/h，到19公裡外末端用戶壓力達0.6MPa，溫度達175°C，每公裡溫降約為3.5°C。
管線單線(起點到終點)全長約1. 8公裡，採用本發明的低能耗輸送蒸汽系統，如果熱電廠出口壓力0. 90Mpa，溫度280°C，流量15t/h (為設計負荷量的30% )，計算得出到1. 8公裡外末端用戶壓力可達0. 87MPa，溫度達275°C，每公裡溫降約為2. 8°C。本發明可大大擴大熱電企業的供熱範圍，使得原來距離熱電廠較遠的企業也可以適用集中供熱，拆除小鍋爐，有效降低煤耗，提高熱電比，並減少二氧化硫的排放，保護環境。上述實施例不以任何形式限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.低能耗輸送蒸汽管系統，包括水平直管段和垂直直管段，所述水平直管段與所述垂直直管段之間通過彎頭連接，其特徵在於，所述水平直管段和所述垂直直管段均包括至少一層保溫層、至少一層反射層和一層保護層，所述保溫層包覆於所述蒸汽管外部，每層保溫材料間縱橫縫錯開，各保溫層間保溫材料縱橫縫錯開，所述反射層的層數與所述保溫層對應，所述反射層包覆於所述保溫層外部，所述保護層包覆於最後一層反射層外部； 所述水平直管段還包括f 2層頂層加蓋保溫層，所述頂層加蓋保溫層為圓弧形結構，厚度為3(T40mm，覆蓋所述蒸汽管的1/3，設置於最後一層反射層與保護層之間。
2.根據權利要求1所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述水平直管段包括3層保溫層、3層反射層、f 2層頂層加蓋保溫層和一層保護層。
3.根據權利要求2所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述水平直管段的前段水平直管包括3層保溫層、3層反射層、I層頂層加蓋保溫層和一層保護層，所述3層保溫層均為50mm厚的高溫玻璃棉；包覆於內層保溫層的第一層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於中層保溫層的第二層反射層為普通鋁箔玻纖布，包覆於外層保溫層的第三層反射層為防水鋁箔玻纖布；所述頂層加蓋保溫層為40mm厚的高溫玻璃棉。
4.根據權利要求2所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述水平直管段的中段水平直管包括3層保溫層、3層反射層、I層頂層加蓋保溫層和一層保護層，第一層保溫層為50mm厚的矽酸鋁針刺毯，第二層保溫層和第三層保溫層均為50mm厚的高溫玻璃棉；包覆於第一層保溫層的第一層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於第二層保溫層的第二層反射層為普通鋁箔玻纖布，包覆於第三層保溫層的第三層反射層為防水鋁箔玻纖布；所述頂層加蓋保溫層為40mm厚的高溫玻璃棉。
5.根據權利要求2所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述水平直管段的後段水平直管包括3層保溫層、3層反射層、I層頂層加蓋保溫層和一層保護層，第一層保溫層和第二層保溫層均為50mm厚的矽酸鋁針刺毯，第三層保溫層為50mm厚的高溫玻璃棉；包覆於第一層保溫層的第一層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於第二層保溫層的第二層反射層為耐高溫鋁箔玻纖布，包覆於第三層保溫層的第三層反射層為防水鋁箔玻纖布；所述頂層加蓋保溫層為40mm厚的聞溫玻璃棉。
6.根據權利要求5所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述水平直管段的後段水平直管還包括設置於所述第一層保溫層與所述蒸汽管之間的過渡層，所述過渡層為IOmm厚的長絲超細纖維氈。
7.根據權利要求1所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述垂直直管段包括5層保溫層、5層反射層和一層保護層。
8.根據權利要求1-7任一權利要求所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述保護層為5(T70mm厚的彩鋼板，所述彩鋼板包括基層和塗覆於所述基層表面的有機塗料層，所述基層為熱鍍鋅鋼帶。
9.根據權利要求1所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，所述水平直管段的前部和中部設置蒸汽管道啟動疏水，所述水平直管段後部設置蒸汽管道啟動疏水和連續疏水，所述蒸汽管道啟動疏水和連續疏水均採用主管三通加法蘭盲板結構。
10.根據權利要求1所述的低能耗輸送蒸汽管系統，其特徵在於，連接所述水平直管段和所述垂直直管段的彎頭分為水平彎頭和垂直彎頭，所述水平彎頭與所述水平直管段的保溫層、反射層和保護層的設置相同，所述頂層加蓋保溫層覆蓋整個彎頭；所述垂直彎頭與所述水平直管段的保溫層、反射層和保護層的設置形同，所述頂層加蓋保溫層覆蓋彎頭的1/2 或 1/3。
全文摘要
本發明涉及低能耗輸送蒸汽管系統，包括水平直管段和垂直直管段，所述水平直管段與所述垂直直管段之間通過彎頭連接，所述水平直管段和所述垂直直管段均包括至少一層保溫層、至少一層反射層和一層保護層，所述保溫層包覆於所述蒸汽管外部，所述反射層的層數與所述保溫層對應，所述反射層包覆於所述保溫層外部，所述保護層包覆於最後一層反射層外部；所述水平直管段還包括1~2層頂層加蓋保溫層，所述頂層加蓋保溫層為圓弧形結構，厚度為30~40mm，覆蓋所述蒸汽管的1/3，設置於最後一層反射層與保護層之間。本發明有效降低在蒸汽輸送過程中的熱損失，確保蒸汽管網終端壓力、溫度、流量，減少能耗，降低生產成本，提高能源效益，降低熱用戶生產成本。
文檔編號F16L59/08GK103075610SQ20131002104
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者王國興, 丁巧芬, 葛建中 申請人:南京蘇夏工程設計有限公司