本發(fā)明屬于純凈空氣風(fēng)洞技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫高壓空氣遠距離管道輸送管道。

背景技術(shù)：

純凈空氣風(fēng)洞作為高超聲速風(fēng)洞的一種類型,是高超聲速技術(shù)研究必不可少的地面試驗設(shè)備，其特點是采用蓄熱加熱方式以及其它輔助加熱方式產(chǎn)生高溫純凈試驗空氣，相對于燃燒加熱設(shè)備，可以顯著降低或者消除H2O、CO2等組分的污染。其作用實現(xiàn)了與真實飛行環(huán)境差別較小的試驗流動參數(shù)，能夠使試驗數(shù)據(jù)較為準確的反映真實的飛行狀態(tài)性能。目前國內(nèi)的現(xiàn)有的高超聲速風(fēng)洞多為燃燒加熱式風(fēng)洞，尚沒有建成的能夠運行的純凈空氣風(fēng)洞。建造高超聲速純凈空氣風(fēng)洞的關(guān)鍵技術(shù)之一是1800K以上的高溫高壓純凈空氣的輸送，需要將1800K以上的高溫高壓純凈空氣按照試驗要求連續(xù)不斷的安全的從蓄熱器出口輸送到噴管入口。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種高溫高壓空氣遠距離管道輸送管道，實現(xiàn)30秒內(nèi)將蓄熱器中的溫度1800K、壓力5MPa的高溫純凈空氣輸送到10米處的高溫閥入口，且具有耐熱沖擊載荷較高、有伸縮變形量等特點。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高溫高壓空氣遠距離輸送管道，包括：不銹鋼外管、耐高溫涂料層、碳化硅陶瓷內(nèi)管、不銹鋼法蘭；

所述不銹鋼外管處于高溫高壓空氣遠距離輸送管道的最外層，用于保護所述耐高溫涂料層和所述碳化硅陶瓷內(nèi)管不受外界環(huán)境影響，實現(xiàn)遠距離架設(shè)；

所述耐高溫涂料層由耐高溫涂料一層一層附著堆積在所述不銹鋼外管內(nèi)壁上，且經(jīng)過干燥后形成；所述耐高溫涂料層均勻分布填充于所述不銹鋼外管與所述碳化硅陶瓷內(nèi)管之間；所述耐高溫涂料層用于減少所述碳化硅陶瓷內(nèi)管的熱量向所述不銹鋼外管的傳導(dǎo)；

所述碳化硅陶瓷內(nèi)管用于承載高溫高壓氣流，減少高溫高壓氣流向所述耐高溫涂料層的傳導(dǎo)；

所述不銹鋼法蘭用于所述不銹鋼外管之間的連接；所述不銹鋼法蘭包括：凸臺不銹鋼法蘭、凹槽不銹鋼法蘭、連接栓、密封墊；

凸臺不銹鋼法蘭包括：用于與所述凹槽不銹鋼法蘭卡接的凸臺，用于填充耐高溫涂料實現(xiàn)所述耐高溫涂料層連接的內(nèi)折口，用于與所述不銹鋼外管梯狀搭接的梯形臺，用于與所述不銹鋼外管表面焊接的焊接點；

凹槽不銹鋼法蘭包括：用于與所述凸臺不銹鋼法蘭卡接的凹槽，用于填充耐高溫涂料實現(xiàn)所述耐高溫涂料層連接的內(nèi)折口，用于與所述不銹鋼外管梯狀搭接的梯形臺，用于與所述不銹鋼外管表面焊接的焊接點；

所述連接栓用于凸臺不銹鋼法蘭、凹槽不銹鋼法蘭的密封連接；

所述密封墊置于所述凸臺與所述凹槽之間，用于密封。

更進一步地，所述不銹鋼外管為06Cr19Ni10不銹鋼管。

更進一步地，所述耐高溫涂料為10mm厚的ZS-1耐高溫涂料，內(nèi)壁溫度1500攝氏度時，外層不銹鋼管溫度低于130攝氏度。

更進一步地，所述碳化硅陶瓷內(nèi)管采用等靜壓設(shè)備燒制而成，耐溫2100℃以上。

更進一步地，所述碳化硅陶瓷內(nèi)管之間的連接采用逆高溫高壓純潔空氣流向的斜坡搭接結(jié)構(gòu)，斜坡傾角13°，傾角起始位置距所述碳化硅陶瓷內(nèi)管內(nèi)壁3mm，且留有0.5mm間隙。

本發(fā)明內(nèi)管道采用靜壓設(shè)備燒制而成的碳化硅陶瓷管，其韌性和強度高，耐溫可達2100℃，各段碳化硅陶瓷管連接處采用逆氣流向的斜坡搭接，可以有效滿足管道的熱脹冷縮，外管采用304不銹鋼管，其內(nèi)壁涂有ZS-1耐高溫涂料；不銹鋼連接處采用法蘭密封連接，實現(xiàn)30秒內(nèi)將蓄熱器中的溫度1800K、壓力5MPa的高溫純凈空氣輸送到10米處的高溫閥入口，且具有耐熱沖擊載荷較高、有伸縮變形量等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)正視剖面圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)視剖面圖；

圖3為本發(fā)明內(nèi)管連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明應(yīng)用示意圖。

1--不銹鋼外管、2--耐高溫涂料層、3--碳化硅陶瓷內(nèi)管、4--不銹鋼法蘭、41--凸臺不銹鋼法蘭、42--凹槽不銹鋼法蘭、43--連接栓、44--密封墊、411--凸臺、412--內(nèi)折口、413梯形臺、焊接點(414)、421--凹槽422--內(nèi)折口、423梯形臺、424焊接點、51--蓄熱器、52--蓄熱器出口法蘭、53--耐高溫膨脹節(jié)、54--高溫高壓空氣管道輸送管道、55--高溫閥入口法蘭、56--進入高溫閥、57--管道支撐裝置；

具體實施方式

實施例1：參見圖1至圖5，一種高溫高壓空氣遠距離輸送管道，包括：不銹鋼外管1、耐高溫涂料層2、碳化硅陶瓷內(nèi)管3、不銹鋼法蘭4；

所述不銹鋼外管1處于高溫高壓空氣遠距離輸送管道的最外層，用于保護所述耐高溫涂料層2和所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3不受外界環(huán)境影響，實現(xiàn)遠距離架設(shè)；所述不銹鋼外管1為06Cr19Ni10不銹鋼管；

所述耐高溫涂料層2由耐高溫涂料一層一層附著堆積在所述不銹鋼外管1內(nèi)壁上，且經(jīng)過干燥后形成；所述耐高溫涂料層2均勻分布填充于所述不銹鋼外管1與所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3之間；所述耐高溫涂料層2用于減少所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3的熱量向所述不銹鋼外管1的傳導(dǎo)；所述耐高溫涂料2為10mm厚的ZS-1耐高溫涂料，內(nèi)壁溫度1500攝氏度時，外層不銹鋼管溫度低于130攝氏度；

所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3用于承載高溫高壓氣流，減少高溫高壓氣流向所述耐高溫涂料層2的傳導(dǎo)；所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3之間的連接采用逆高溫高壓純潔空氣流向的斜坡搭接結(jié)構(gòu)，斜坡傾角13°，傾角起始位置距所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3內(nèi)壁3mm，且留有0.5mm間隙；所述碳化硅陶瓷內(nèi)管3采用等靜壓設(shè)備燒制而成，耐溫2100℃以上；

所述不銹鋼法蘭4用于所述不銹鋼外管1之間的連接；所述不銹鋼法蘭4包括：凸臺不銹鋼法蘭41、凹槽不銹鋼法蘭42、連接栓43、密封墊44；

凸臺不銹鋼法蘭41包括：用于與所述凹槽不銹鋼法蘭42卡接的凸臺411，用于填充耐高溫涂料實現(xiàn)所述耐高溫涂料層2連接的內(nèi)折口412，用于與所述不銹鋼外管1梯狀搭接的梯形臺413，用于與所述不銹鋼外管1表面焊接的焊接點414；

凹槽不銹鋼法蘭42包括：用于與所述凸臺不銹鋼法蘭41卡接的凹槽421，用于填充耐高溫涂料實現(xiàn)所述耐高溫涂料層2連接的內(nèi)折口422，用于與所述不銹鋼外管1梯狀搭接的梯形臺423，用于與所述不銹鋼外管1表面焊接的焊接點424；

所述連接栓43用于凸臺不銹鋼法蘭41、凹槽不銹鋼法蘭42的密封連接；

所述密封墊44置于所述凸臺411與所述凹槽421之間，用于密封；

在實際應(yīng)用中，與蓄熱器51、蓄熱器出口法蘭52、耐高溫膨脹節(jié)53、高溫閥入口法蘭55、高溫閥56、管道支撐裝置57一起，實現(xiàn)30秒內(nèi)將蓄熱器中的溫度1800K、壓力5MPa的高溫純凈空氣輸送到10米處的高溫閥入口。