CN110107756A - 连接头及管道连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种连接头，包括两个节管连接件，两所述节管连接件固定连接，两所述节管连接件间设有第一隔热件，两所述节管连接件均开设有供节管的内管伸入与对应的节管连接件相连的通孔。本发明还提供一种管道连接结构，包括两个节管，还包括上述的连接头，两所述节管通过所述连接头相连，两所述节管连接件的外侧设有密封两所述节管连接件的隔热套管，所述隔热套管开设有供两所述节管伸入与对应的节管连接件相连的开孔，所述隔热套管的两端分别与其中一个节管相连，所述隔热套管的其中一端与其对应的节管间设有抽真空通道。本发明具有结构简单、便于制造和安装的特点，解决了高压蒸汽管道连接处的绝热问题和热应力问题。
Description
技术领域
本发明涉及保温管道，尤其涉及一种连接头及管道连接结构。
背景技术
高温气体、液体采用保温管道进行传输在工程中十分常见。真空绝热管道利用真空条件下稀薄空气的良好绝热性能，增加整个传输管道保温结构的热阻，从而减少高温热力管道的热损失，保证所输送的高温气体、液体的热力性能。
我国于2000年开始引进钢外护管真空复合保温预制直埋保温管道的产品。如2000年天津桑莱特节能材料有限公司引进德国FW-运行输送技术股份有限公司的“钢套钢外滑动(滚动型)-抽真空”保温结构技术，并在广州进行小规模的工程试验。北京豪特耐集中供热设备有限公司2001年12月与德国汉诺威工程咨询事务所签署技术合作协议，引进钢外护管真空复合保温预制直埋管道产品。2006年3月发布的《钢外护管真空复合预制直埋保温管道技术规程》，规范了我国钢外护管真空复合保温预制直埋管道产品的技术参数和生产工艺，该规范由中国城镇供热协会和中国工程标准化城镇供热委员会组织，北京豪特耐集中供热设备有限公司和哈尔滨工业大学的相关专家参与编写。
目前国内外文献中真空下传热研究成果主要集中在低温技术和高真空相结合的领域，针对高温管道的传热机理和热工性能的公开发表的研究成果较少。专利申请方面，相关领域已有一些发明专利和实用新型专利，如：CN2564837Y真空保温管道、CN2643136Y真空保温管道、CN102003596A惰性气体填充的真空保温管道、CN102261542A真空保温法与氩气保温法、CN103090156A免维护真空绝热流体热能输送管道、CN202647073U一种真空保温管道等。这些专利的关注点主要集中在管道的结构设计上，对于管道的连接部位并未给予足够的关注。事实上，管道连接部位的热损失远远大于管道本身，另一方面，由于热胀冷缩带来的温度应力效应，管道的连接部位往往成为管道在工程应中的薄弱部位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种连接头及管道连接结构，以解决管道连接头的绝热问题和管道连接处在高温差下的温度应力问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种连接头，包括两个节管连接件，两所述节管连接件固定连接，两所述节管连接件间设有第一隔热件，两所述节管连接件均开设有供节管的内管伸入与对应的节管连接件相连的通孔。
作为优选，所述连接头还包括两所述节管连接件与对应节管的外管间的第二隔热件。
作为优选，所述节管连接件为法兰。
作为优选，两所述节管连接件通过螺栓连接。
作为优选，所述第一隔热件为绝热垫片。
本发明还提供一种管道连接结构，包括两个节管，还包括上述的连接头，两所述节管通过所述连接头相连，两所述节管连接件的外侧设有密封两所述节管连接件的隔热套管，所述隔热套管开设有供两所述节管伸入与对应的节管连接件相连的开孔，所述隔热套管的两端分别与其中一个节管相连，所述隔热套管的其中一端与其对应的节管间设有抽真空通道。
作为优选，所述隔热套管为真空结构。
作为优选，所述节管为伸缩节。
作为优选，所述伸缩节为真空结构，包括内波纹管和外波纹管，所述隔热套管的两端分别与其中一个外波纹管相连，所述隔热套管的其中一端与其对应的外波纹管间设有抽真空通道，所述内波纹管与对应的所述节管连接件的内壁连接，所述外波纹管与对应的所述节管连接件间通过第二隔热件相连。
作为优选，所述内波纹管和外波纹管上均设有镀层。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的连接头及管道连接结构解决了高压蒸汽管道连接处的绝热问题和热应力问题，本发明采用双层波纹管内部抽取真空的方法进行隔热，管道因为热胀冷缩产生的热应力问题采用波纹管变形能力大的特点进行消除，伸缩节之间采用法兰连接，法兰连接部位采用附加真空隔热套管的方法进行隔热，外波纹管与法兰之间、法兰与其相邻法兰间均采用低导热材料阻断热桥，本发明具有结构简单、便于制造和安装的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的伸缩节纵剖面示意图；
图2为本发明实施例提供的管道连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图2，本发明实施例提供一种连接头，包括两个节管连接件1，两所述节管连接件1固定连接，两所述节管连接件1间设有第一隔热件8，两所述节管连接件1均开设有供节管的内管伸入与对应的节管连接件相连的通孔。作为优选，所述连接头还包括两所述节管连接件1与对应节管的外管间的第二隔热件9。作为优选，所述节管连接件为法兰，方便两节管间的安装，便于施工。本发明提供的连接头及管道连接结构解决了高压蒸汽管道连接处的绝热问题和热应力问题，本发明的节管采用双层波纹管内部抽取真空的方法进行隔热，管道因为热胀冷缩产生的热应力问题采用波纹管变形能力大的特点进行消除，伸缩节之间采用法兰连接，法兰连接部位采用附加真空隔热套管的方法进行隔热，外波纹管与法兰之间、法兰与其相邻法兰间均采用低导热材料阻断热桥。本发明具有结构简单、便于制造和安装的特点。
作为优选，两所述节管连接件在螺丝孔2处通过螺栓连接。
作为优选，所述第一隔热件8和第二隔热件9均为绝热垫片，绝热垫片为低导热材料，可有效阻断导热热桥。
本发明实施例还提供一种管道连接结构，包括两个节管，还包括上述的连接头，两所述节管通过所述连接头相连，两所述节管连接件的外侧设有密封两所述节管连接件的隔热套管10，所述隔热套管开设有供两所述节管伸入与对应的节管连接件1相连的开孔，所述隔热套管10的两端分别与其中一个节管相连，所述隔热套管10的其中一端与其对应的节管间设有抽真空通道12。
作为优选，所述隔热套管10为真空结构，隔热套管真空层11可有效隔热。
作为优选，所述节管为伸缩节，在管道的连接处采用伸缩节代替普通的隔热管道，可有效解决管道连接处的温度应力问题。
作为优选，所述伸缩节为真空结构，包括内波纹管3和外波纹管5，内波纹管3和外波纹管5间为管道真空层7，所述隔热套管10的两端分别与其中一个外波纹管5相连，所述隔热套管10的其中一端与其对应的外波纹管5间设有抽真空通道12，通过抽真空通道12对隔热套管10与法兰形成的内部空间抽真空，所述内波纹管3与对应的所述节管连接件1的内壁连接，所述外波纹管5与对应的所述节管连接件1间通过第二隔热件9相连。
作为优选，所述内波纹管上设有内波纹管镀层4，所述外波纹管上设有外波纹管镀层6，可有效防辐射传热。
引发传热的原因可以分为三种：导热、对流传热、辐射传热。只涉及热传导或对流的传热过程是最简单的情况，而涉及到浮力驱动流动或者自然对流、辐射的传热过程却比较复杂。由于钢材的导热系数较高，本发明通过第一隔热件8和第二隔热件9阻断了钢材的所有导热热桥，降低了导热传热；并且将内波纹管3和外波纹管5之间抽真空，有效降低了伸缩节管道段的对流传热；内波纹管镀层4和外波纹管镀层6，有效降低了辐射传热。通过真空的隔热套管10，以及对隔热套管10与法兰形成的内部空间抽真空，连接接头部位形成的热桥也被隔断，保温效果预期较好。
在本发明中，伸缩节采用内外两层不锈钢波纹管，波纹管变形能力较强，能有效解决管道热胀冷缩带来的温度应力问题。
本发明提供的一种连接头及管道连接结构，保温管道伸缩节采用双层不锈钢波纹管构造，内部抽真空设计。两节管通过法兰连接，便于施工。针对连接接头处热力损失较大的缺点，设计了三处隔断热桥的构造：1)两法兰间采用高热阻材料制成的第一隔热件8阻断热桥；2)外波纹管5与法兰的连接处采用高热阻隔热材料制成的第二隔热件9阻断热桥；3)法兰连接整体外部设置隔热套管10。本发明构造简单，施工方便。伸缩节和真空的隔热套管10可以在工厂预制。现场施工主要分三步：首先安装法兰连接的螺栓，其次焊接隔热套管10，最后利用预留通道12将隔热套管10与法兰形成的内部空间抽成真空。
本发明解决了两个问题：一是利用真空的良好绝热性能解决高压蒸汽管道连接节点的绝热问题，二是利用波纹管的伸缩性能解决高压蒸汽管道连接节点的热应力问题，本发明适用于高温气体、液体等高压、高速传输通道及连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种连接头，包括两个节管连接件，两所述节管连接件固定连接，其特征在于：两所述节管连接件间设有第一隔热件，两所述节管连接件均开设有供节管的内管伸入与对应的节管连接件相连的通孔。
2.如权利要求1所述的连接头，其特征在于：还包括两所述节管连接件与对应节管的外管间的第二隔热件。
3.如权利要求1所述的连接头，其特征在于：所述节管连接件为法兰。
4.如权利要求1所述的连接头，其特征在于：两所述节管连接件通过螺栓连接。
5.如权利要求1所述的连接头，其特征在于：所述第一隔热件为绝热垫片。
6.一种管道连接结构，包括两个节管，其特征在于：还包括如权利要求1-5任一项所述的连接头，两所述节管通过所述连接头相连，两所述节管连接件的外侧设有密封两所述节管连接件的隔热套管，所述隔热套管开设有供两所述节管伸入与对应的节管连接件相连的开孔，所述隔热套管的两端分别与其中一个节管相连，所述隔热套管的其中一端与其对应的节管间设有抽真空通道。
7.如权利要求6所述的管道连接结构，其特征在于：所述隔热套管为真空结构。
8.如权利要求6所述的管道连接结构，其特征在于：所述节管为伸缩节。
9.如权利要求8所述的管道连接结构，其特征在于：所述伸缩节为真空结构，包括内波纹管和外波纹管，所述隔热套管的两端分别与其中一个外波纹管相连，所述隔热套管的其中一端与其对应的外波纹管间设有抽真空通道，所述内波纹管与对应的所述节管连接件的内壁连接，所述外波纹管与对应的所述节管连接件间通过第二隔热件相连。
10.如权利要求9所述的管道连接结构，其特征在于：所述内波纹管和外波纹管上均设有镀层。
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