本實(shí)用新型涉及管線輸送領(lǐng)域，尤其涉及一種真空隔熱管線。

背景技術(shù)：

高溫的液體或氣體一般采用管線輸送的方式進(jìn)行運(yùn)輸。管線輸送高溫的液體或者氣體時(shí)，因?yàn)楣芫€受到外界的溫度、套設(shè)在管線外的材料等影響，管線內(nèi)的高溫液體或者氣體不可避免會(huì)與外界進(jìn)行熱交換，進(jìn)而造成大量的熱損失。高溫的液體或者氣體可能因?yàn)闊釗p失的原因而降低到不能滿足使用的溫度，以至于需要被重新加熱以滿足使用，進(jìn)而造成大量的能量消耗。同時(shí)，管線在輸送高溫液體或者氣體時(shí)，管線會(huì)因?yàn)楦邷氐淖饔茫l(fā)生軸向的位移或者變形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種真空隔熱管線，該管線能減少熱損失且不容易發(fā)生軸向的位移或者變形。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種真空隔熱管線，該管線包括：

第一管柱，其包括若干沿所述第一管柱的軸線排布的第一子管柱；

套設(shè)在所述第一管柱內(nèi)的第二管柱，其包括若干沿所述第一管柱的軸線排布的第二子管柱；

所述第一管柱的內(nèi)側(cè)壁與所述第二管柱的外側(cè)壁之間形成有真空腔室；

所述第一管柱的內(nèi)側(cè)壁與所述第二管柱的外側(cè)壁之間設(shè)置有支撐件,且所述支撐件位于所述真空腔室內(nèi)；

所述真空隔熱管線還包括：

第一緩沖裝置，其設(shè)置在任意兩個(gè)相鄰的所述第一子管柱之間，所述第一緩沖裝置能沿所述第一子管柱的軸線方向伸縮，并且用于將相鄰的兩個(gè)所述第一子管柱連通；和/或，

第二緩沖裝置，其設(shè)置在任意兩個(gè)相鄰的所述第二子管柱之間，所述第二緩沖裝置能沿所述第二子管柱的軸線方向伸縮，并且用于將相鄰的兩個(gè)所述第二子管柱連通。

進(jìn)一步的，所述第一緩沖裝置包括具有第一腔室的第一伸縮機(jī)構(gòu)，所述第一伸縮機(jī)構(gòu)的一端與一個(gè)所述第一子管柱連接，所述第一伸縮機(jī)構(gòu)的另一端與另一個(gè)所述第一子管柱連接，所述第一腔室與所述真空腔室連通。

進(jìn)一步的，所述第二緩沖裝置包括具有第二腔室的第二伸縮機(jī)構(gòu)，所述第二伸縮機(jī)構(gòu)的一端與一個(gè)所述第二子管柱連接，所述第二伸縮機(jī)構(gòu)的另一端與另一個(gè)所述第二子管柱連接，所述第二腔室與所述第二子管柱的內(nèi)腔連通。

進(jìn)一步的，所述第一緩沖裝置和/或第二緩沖裝置包括管道補(bǔ)償器。

進(jìn)一步的，所述管道補(bǔ)償器包括雙向管道補(bǔ)償器。

進(jìn)一步的，所述第二管柱的外側(cè)壁上設(shè)置有保溫層。

進(jìn)一步的，所述保溫層包括相互疊設(shè)的玻璃絲層和鋁箔層。

進(jìn)一步的，所述支撐件包括套設(shè)在所述第二管柱上的環(huán)形件，所述環(huán)形件的內(nèi)側(cè)壁與所述第二管柱的外側(cè)壁相抵接，所述環(huán)形件的外側(cè)壁與所述第一管柱的內(nèi)側(cè)壁相抵接。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形件由樹脂或混凝土制成。

進(jìn)一步的，所述第一管柱上設(shè)置有能與所述真空腔室相連通的開口，所述開口用于與抽真空設(shè)備連接。

進(jìn)一步的，所述真空腔室的真空度大于或等于6×10^-2Pa。

進(jìn)一步的，所述第一管柱的外側(cè)壁上設(shè)置有由保溫材料制成的保溫部。

進(jìn)一步的，相鄰兩個(gè)所述支撐件之間的距離在2～3m之間。

進(jìn)一步的，所述支撐件上設(shè)置有用于將相鄰兩個(gè)所述第一腔室連通的通孔。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)第一管柱和第二管柱之間形成有真空腔室，輸送高溫高壓的液體或者氣體的第二管柱外沒有直接接觸的熱傳遞介質(zhì)，進(jìn)而能有效的減少管線輸送高溫高壓的流體或者氣體時(shí)的熱損失。

(2)相鄰的第一子管柱之間設(shè)置有第一緩沖裝置，相鄰的第二子管柱之間設(shè)置有第二緩沖裝置；緩沖裝置能通過至少沿軸線的伸縮而吸收管柱因受熱膨脹而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而避免了子管柱因受熱膨脹而損壞的問題。

(3)第一管柱和第二管柱上設(shè)置有保溫層，進(jìn)一步的避免了高溫流體的熱損失。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種真空隔熱管線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種無支撐件時(shí)的真空隔熱管線的截面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的一種設(shè)置有支撐件時(shí)的真空隔熱管線的截面示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的緩沖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

以上附圖說明：

1、第一管柱；11、第一子管柱；2、第二管柱；21、第二子管柱；3、第一緩沖裝置；31、第一伸縮機(jī)構(gòu)；4、第二緩沖裝置；41、第二伸縮機(jī)構(gòu)；5、真空腔室；6、第一腔室；7、第二腔室；8、開口；91、玻璃絲層；92、鋁箔層；10、支撐件；12、保溫部。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。

一種真空隔熱管線，參照?qǐng)D1所示，該真空隔熱管線包括：第一管柱1，其包括若干沿第一管柱1的軸線排布的第一子管柱11；套設(shè)在第一管柱1內(nèi)的第二管柱2，其包括若干沿第一管柱1的軸線排布的第二子管柱21；第一管柱1的內(nèi)側(cè)壁與第二管柱2的外側(cè)壁之間形成有真空腔室5；第一管柱1的內(nèi)側(cè)壁與第二管柱2的外側(cè)壁之間設(shè)置有支撐件10,且支撐件10位于真空腔室5內(nèi)。

在本實(shí)施方式中，真空隔熱管線包括：第一緩沖裝置3，參照?qǐng)D1以及圖4所示，其設(shè)置在任意兩個(gè)相鄰的第一子管柱11之間，第一緩沖裝置3能沿第一子管柱11的軸線方向伸縮，并且用于將相鄰的兩個(gè)第一子管柱11連通。

在另一個(gè)可選的實(shí)施方式中，真空隔熱管線包括，第二緩沖裝置4，參照?qǐng)D1以及圖4所示，其設(shè)置在任意兩個(gè)相鄰的第二子管柱21之間，第二緩沖裝置4能沿第二子管柱21的軸線方向伸縮，并且用于將相鄰的兩個(gè)第二子管柱21連通。

在另一個(gè)可選的實(shí)施方式中，真空隔熱管線可以同時(shí)包括上述的第一緩沖裝置3以及第二緩沖裝置4。第一緩沖裝置3能沿第一子管柱11的軸線方向伸縮，并且用于將相鄰的兩個(gè)第一子管柱11連通。第二緩沖裝置4能沿第二子管柱21的軸線方向伸縮，并且用于將相鄰的兩個(gè)第二子管柱21連通。

在現(xiàn)有技術(shù)中，熱傳遞的主要方式為熱傳導(dǎo)，若物體上的兩部分間連續(xù)存在著溫度差，則熱將從高溫部分自動(dòng)地流向低溫部分，直至整個(gè)物體的各部分溫度相等為止。此種傳熱方式稱為熱傳導(dǎo)，又稱導(dǎo)熱。在氣體中，熱傳導(dǎo)是由分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而引起的。在熱傳導(dǎo)時(shí)，物體內(nèi)的分子或質(zhì)點(diǎn)不發(fā)生宏觀的運(yùn)動(dòng)。

真空隔熱的原理是減少兩個(gè)物體之間的空氣量，使得兩個(gè)物體之間用于熱傳導(dǎo)的分子減少，進(jìn)而減少熱傳導(dǎo)。本實(shí)用新型的真空隔熱管線的第一管柱1和第二管柱2之間形成有真空腔室5，輸送高溫高壓的液體或者氣體的第二管柱2外沒有熱傳遞介質(zhì)，進(jìn)而能有效的減少管線輸送高溫高壓的流體或者氣體時(shí)的熱損失。

在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D4所示，第一緩沖裝置3包括具有第一腔室6的第一伸縮機(jī)構(gòu)31。其中，第一腔室6和第一子管柱11的腔室相連通。第一伸縮機(jī)構(gòu)31的一端與一個(gè)第一子管柱11連接，第一伸縮機(jī)構(gòu)31的另一端與另一個(gè)第一子管柱11連接，第一腔室6與真空腔室5連通。

具體的，第一伸縮機(jī)構(gòu)31可以為橫向截面為波浪形的金屬或塑料管，或者為類似于彈簧結(jié)構(gòu)的波紋管。上述的這些結(jié)構(gòu)可以在外力的作用下而伸縮或者變形，進(jìn)而將外力轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼男巫?，從而吸收管道受熱膨脹而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而避免管道因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力而遭到破壞。本申請(qǐng)也不限于上述的伸縮機(jī)構(gòu)，只要滿足伸縮件能在外力的作用下產(chǎn)生形變，進(jìn)而將外力作用的工轉(zhuǎn)換為形變量，都符合本申請(qǐng)的要求。

在本實(shí)施方式中，第一伸縮機(jī)構(gòu)31的兩端可以設(shè)置有能與相鄰第一子管柱11的端部相連接的端蓋，進(jìn)而保證第一緩沖裝置3能與第一子管柱11相連接。第一伸縮機(jī)構(gòu)31的兩端可以通過焊接的方式與第一子管柱11的端部相連接。

在其它可選的實(shí)施方式中，第一伸縮機(jī)構(gòu)31也可以通過螺紋連接的方式與第一子管柱11的端部相連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一緩沖裝置3可以為管道補(bǔ)償器。管道補(bǔ)償器可以為波紋補(bǔ)償器、金屬補(bǔ)償器、非金屬補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器、方形補(bǔ)償器中的至少一種。更優(yōu)選的，管道補(bǔ)償器可以為雙向金屬管道補(bǔ)償器。雙向金屬管線補(bǔ)償器具有兩端都可以沿管道的軸線進(jìn)行伸縮的伸縮件，伸縮件的兩端連接有頂蓋。

在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D4所示，第二緩沖裝置4包括具有第二腔室7的第二伸縮機(jī)構(gòu)41，第二伸縮機(jī)構(gòu)41的二端與二個(gè)第二子管柱21連接，第二伸縮機(jī)構(gòu)41的另二端與另二個(gè)第二子管柱21連接，第二腔室7與真空腔室5連通。

具體的，第二伸縮機(jī)構(gòu)41可以為橫向截面為波浪形的金屬或塑料管，或者為類似于彈簧結(jié)構(gòu)的管道。上述的這些結(jié)構(gòu)可以在外力的作用下而伸縮或者變形，進(jìn)而將外力轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼男巫?，從而吸收管道受熱膨脹而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而避免管道因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力而遭到破壞。本申請(qǐng)也不限于上述的伸縮機(jī)構(gòu)，只要滿足伸縮件能在外力的作用下產(chǎn)生形變，進(jìn)而將外力作用的工轉(zhuǎn)換為形變量，都符合本申請(qǐng)的要求。

第二伸縮機(jī)構(gòu)41的兩端可以設(shè)置有能與相鄰第二子管柱21的端部相連接的端蓋，進(jìn)而保證第二緩沖裝置4能與第二子管柱21相連接。第二伸縮機(jī)構(gòu)41的兩端可以通過焊接的方式與第二子管柱21的端部相連接。另外，第二伸縮機(jī)構(gòu)41也可以通過螺紋連接的方式與第二子管柱21的端部相連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二緩沖裝置4可以為管道補(bǔ)償器。管道補(bǔ)償器可以為波紋補(bǔ)償器、金屬補(bǔ)償器、非金屬補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器、方形補(bǔ)償器中的至少一種。更優(yōu)選的，管道補(bǔ)償器可以為雙向金屬管道補(bǔ)償器。雙向金屬管道補(bǔ)償器可以包括波紋管。波紋管為一種彈性元件，其可以在外力的作用下伸長或者壓縮，當(dāng)管柱受熱發(fā)生膨脹時(shí)，管柱內(nèi)會(huì)因?yàn)榕蛎浀淖饔枚a(chǎn)生應(yīng)力。波紋管可以吸收這種應(yīng)力，進(jìn)而避免應(yīng)力對(duì)管柱的破壞，使得設(shè)置有管道補(bǔ)償器的管線可以在高壓高溫的環(huán)境下進(jìn)行工作。

在本實(shí)施方式中，第一子管柱11和第二子管柱21都可以為工業(yè)使用的具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的無縫鋼管。第一管柱1和第二管柱2可以由若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長度的無縫鋼管排列組成。應(yīng)當(dāng)能理解的，相鄰的第一緩沖裝置3的距離可以根據(jù)第一緩沖裝置3之間的管柱的長度進(jìn)行確定；相鄰的第二緩沖裝置4的距離可以根據(jù)管柱的長度進(jìn)行確定。

例如：設(shè)計(jì)一段長度約500m真空隔熱管線。可以選擇直徑50mm的無縫鋼管作為第二管柱2。選取108mm的無縫鋼管作為第一管柱1，使得第二管柱2能套設(shè)在第一管柱1內(nèi)，且第一管柱1與第二管柱2之間還能形成一定直徑差，進(jìn)而形成真空腔室5以及設(shè)置支撐件10。在本實(shí)施方式中，第一管柱1和第二管柱2的兩端可以通過焊接的方式使得第一管柱1的端部與第二管柱2的端部相連接，使得第一管柱1的內(nèi)側(cè)壁與第二管柱2的外側(cè)壁之間形成有真空腔室5。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一管柱1和第二管柱2的端部的之間設(shè)置有封堵件。封堵件可以為一具有通孔的圓形連接件，連接件的外緣與第一管柱1的端部的外緣相連接，連接件的內(nèi)緣與第二管柱2的端部的外緣相連接，進(jìn)而再連接件、第一管柱1以及第二管柱2之間形成有真空腔室5。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一管柱1上還設(shè)置有與真空腔室5相連通的開口8，開口8上可以設(shè)置有能開閉的閥體或者連接件。抽真空設(shè)備能與閥體或者連接件相連接，進(jìn)而對(duì)第一管柱1的腔室以及第一腔室6進(jìn)行抽真空，進(jìn)而形成真空腔室5。

真空腔室5的真空度大于或等于6×10^-2Pa，本實(shí)用新型不對(duì)真空度作具體的限制，可以根據(jù)實(shí)際的需求和成本進(jìn)行選擇真空度的大小。

為了進(jìn)一步的隔絕第二管柱2與外界的第二管柱2的外側(cè)壁上設(shè)置有保溫層。參照?qǐng)D2和圖3所示，保溫層包括相互疊設(shè)的玻璃絲層91和鋁箔層92。玻璃絲層91是通過在管柱上纏繞一圈玻璃絲而形成，鋁箔層92是通過在管柱上貼附一層鋁箔而形成。保溫層由內(nèi)向外可以包括一玻璃絲層91，然后疊設(shè)在玻璃絲層91外的一鋁箔層92。保溫層由內(nèi)向外也可以包括一鋁箔層92，然后疊設(shè)在鋁箔層92上的一玻璃絲層91，然后疊設(shè)在玻璃絲層91上的一鋁箔層92。鋁箔可以減少熱輻射，玻璃絲可以減少熱傳遞。通過設(shè)置鋁箔層92以及玻璃絲層91，進(jìn)而能降低管線在傳輸高溫液體或者氣體時(shí)的熱損失。

參照?qǐng)D3所示，支撐件10可以包括套設(shè)在第二管柱2上的環(huán)形件。支撐件10可以保持第一管柱1的內(nèi)側(cè)壁和第二管柱2外側(cè)壁之間的間距以及穩(wěn)定第二管柱2的狀態(tài)。具體的，環(huán)形件的內(nèi)圈半徑可以與第二管柱2的外徑相匹配。環(huán)形件的外圈半徑可以與第一管柱1的內(nèi)徑相匹配，使得環(huán)形件的內(nèi)側(cè)壁與第二管柱2的外側(cè)壁相抵接，環(huán)形件的外側(cè)壁與第一管柱1的內(nèi)側(cè)壁相抵接，進(jìn)而更好的將環(huán)形件固定設(shè)在真空腔室5內(nèi)。相鄰的支撐件10之間的距離為2m。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，支撐件10上設(shè)置有用于將相鄰兩個(gè)第一腔室6連通的通孔。當(dāng)抽真空設(shè)備對(duì)第一子管柱11的空腔以及第一腔室6抽真空時(shí)，因?yàn)橹渭?0上設(shè)置有通孔，使得被支撐件10相隔離的腔室能相互連通，進(jìn)而保證抽真空的進(jìn)行。

具體的，環(huán)形件的材料可以為樹脂、混凝土以及電木中的一種。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一管柱1的外側(cè)壁上可以設(shè)置有由保溫材料制作成的保溫部12。例如，第一管柱1外可以涂有保溫涂料，或者第一管柱1外可以套設(shè)保溫棉，進(jìn)而減少了管線對(duì)外界的熱傳遞以及熱輻射，減少了熱量的損失。

以下為制造該真空隔熱管線的流程：

(1)選取10m的第二子管柱12根，在兩管中間焊接上管道補(bǔ)償器；

(2)沿管柱的外側(cè)壁呈螺旋線方向纏繞鋁箔；

(3)沿著管柱軸向方向敷設(shè)玻璃絲，玻璃絲數(shù)量以覆蓋管柱圓周為宜；

(4)沿螺旋線方向纏繞用鋁箔纏繞在玻璃絲上；

(5)沿第二子管柱21軸向方向，每間隔2m套入一個(gè)支撐件10，焊接固定；

(6)選取一根10m左右的第一子管柱11和對(duì)應(yīng)的管道補(bǔ)償器進(jìn)行焊接；

(7)將步驟1-5得到的內(nèi)管套進(jìn)步驟6得到的管柱內(nèi)；

(8)選取10m的內(nèi)管一根，一端焊接上管道補(bǔ)償器，另一端與步驟7中的內(nèi)管焊接；重復(fù)步驟2-5；

(9)選取一根10m左右的第一子管柱11，一端焊接上管道補(bǔ)償器，另一端與步驟(6)中的外管焊接；

重復(fù)步驟(8)和(9)，最終形成500m左右的管線，將最終形成的管線的兩端第一管柱1和第二管柱2中間的環(huán)形斷面進(jìn)行封堵(焊接密封)，進(jìn)而形成真空腔室5，最終形成真空隔熱管線。

披露的所有文章和參考資料，包括專利申請(qǐng)和出版物，出于各種目的通過援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí)質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”，旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個(gè)”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定，而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請(qǐng)和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的實(shí)用新型主題的一部分。