CN105114763B - 蒸汽低能耗长距离输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蒸汽低能耗长距离输送装置，包括架空蒸汽管道和/或埋地蒸汽管道、疏水装置和配套的抗震隔热管托；架空蒸汽管道包括至少2层保温层、至少1层反射层、防水保温层和保护层；埋地蒸汽管道包括热熔摩擦层、至少1层保温层、至少1层反射层、支撑层、外套钢管和聚脲防腐层。本发明能够有效降低高温蒸汽输送过程中的热损失，在保证管道***安全性的同时，提高能源效益，降低热用户生产成本。当蒸汽管道输送负荷在设计负荷的30％以上时，蒸汽由常规设计的每公里温降15～20℃降为每公里温降3～5℃，蒸汽输送距离可达30～40公里。除此之外，蒸汽管道疏水更加安全、高效；蒸汽管道支撑更加节能，同时具有抗振和吸声等多重功能。

Description

蒸汽低能耗长距离输送装置

技术领域

本发明属于热能工程技术领域，涉及一种蒸汽低能耗长距离输送装置，具体涉及架空蒸汽管道保温技术和埋地蒸汽管道保温技术。

背景技术

随着集中供热范围的扩大，尤其在蒸汽供热***中，供热半径越来越长，对温降的要求也越来越高。按照目前常规设计，蒸汽管道每公里温降高达15～20℃，管线热损失达10--20％，甚至更多。一方面造成了能源的巨大浪费；另一方面由于蒸汽温降过大满足不了用户要求，需通过汽轮机降参数运行以满足蒸汽品质要求，给装置安全生产带来隐患。

蒸汽管道通常采用多孔绝热材料，如陶瓷纤维、岩棉、玻璃棉等进行保温，但该类保温厚度较大，投资较高。考虑到管道热量传递主要有两种方式：一是热传导；二是热辐射；对流传热可忽略不计。目前，已有通过保温层中设置反射材料以有效降低管道辐射传热量的技术，从而降低保温厚度，但施工成本较高，效果有待提高。

在蒸汽管道运行过程中，会产生一定量的冷凝水，需通过疏水装置排出。但介质中的杂质，如焊渣等容易被带入疏水装置内造成疏水管的堵塞。目前，市场上多数的疏水装置，未能有效过滤介质中的杂质，影响疏水效果，给蒸汽管道的运行带来风险。

同时，在蒸汽管道运行过程中，由于冷凝水的存在或蒸汽负荷调整，管道振动难以避免。传统隔热支架往往忽略抗振能力，其隔热块在振动载荷的作用下，容易开裂破损，在漏热的同时还带来了安全隐患。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有效降低蒸汽输送过程中的热损耗、减小温降的蒸汽低能耗长距离输送装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种蒸汽低能耗长距离输送装置，包括架空蒸汽管道和/或埋地蒸汽管道；所述的架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道通过弯头连接；所述的架空蒸汽管道包括架空蒸汽管道本体、至少2层架空管道保温层、至少1层架空管道反射层、1层防水保温层和1层保护层；第一层架空管道保温层包裹于架空蒸汽管道本体外部，各架空管道保温层之间错缝搭接；所述的架空管道反射层与架空管道保温层相间包裹；所述的防水保温层包裹于最后一层架空管道保温层外部；所述的保护层包裹于防水保温层外部；所述的埋地蒸汽管道包括埋地蒸汽管道本体、1层热熔摩擦层、至少1层埋地管道保温层、至少1层埋地管道反射层、1层支撑层、1层外套钢管和1层聚脲防腐层；所述的热熔摩擦层涂覆于埋地蒸汽管道本体的外表面，防止埋地蒸汽管道本体发生腐蚀并增大埋地蒸汽管道本体与保温材料之间的摩擦力；第一层埋地管道保温层包裹于热熔摩擦层外部，各埋地管道保温层之间错缝搭接；所述的埋地管道反射层的层数和埋地管道保温层的层数相同，埋地管道反射层和埋地管道保温层相间包裹；所述的支撑层包裹于最后一层埋地管道反射层外部；所述的外套钢管包裹于支撑层外部；所述的聚脲防腐层包裹于外套钢管外部。

本发明所述的架空蒸汽管道优选的技术方案为：

所述的架空蒸汽管道包括架空蒸汽管道本体、4层架空管道保温层、3层架空管道反射层、1层防水保温层和1层保护层；4层架空管道保温层从内往外依次为架空管道第一保温层、架空管道第二保温层、架空管道第三保温层和架空管道第四保温层；3层架空管道反射层从内往外依次为架空管道第一反射层、架空管道第二反射层和架空管道第三反射层；所述的架空管道第一保温层包裹于架空蒸汽管道本体外部，相邻架空管道保温层之间错缝搭接；所述的架空管道第一反射层包裹于架空管道第一保温层外部；所述的架空管道反射层与架空管道保温层相间包裹；所述的防水保温层包裹于架空管道第四保温层外部；所述的保护层包裹于防水保温层外部。

进一步的，所述的架空管道第一保温层和架空管道第二保温层均为厚度35-50mm的憎水型硅酸铝针刺毯；所述的架空管道第三保温层和架空管道第四保温层均为厚度50-65mm mm的高温玻璃棉毡。

作为优选，所述的憎水型硅酸铝针刺毯最高使用温度为1140℃，70℃时导热系数为0.044W/(m·K)；所述的高温玻璃棉毡最高使用温度为450℃，70℃时导热系数为0.032W/(m·K)。

进一步的，所述的架空管道第一反射层、架空管道第二反射层和架空管道第三反射层均为反射铝。

作为优选，所述的反射铝的厚度为10-20μm。

作为优选，所述的反射铝双面光滑，反射率大于0.97。

所述的反射铝采用反射铝箔。

架空管道第一保温层、架空管道第二保温层、架空管道第三保温层和架空管道第四保温层分别用捆扎带进行捆扎，每层架空管道反射层与包裹其内的架空管道保温层通过胶水相互粘接；所述的胶水为耐高温胶。对于DN≤200mm的蒸汽管道(即架空蒸汽管道本体)，每隔200mm用捆扎带进行捆扎；对于200mm＜DN＜600mm的蒸汽管道，200mm＜捆扎间距≤300mm；对于DN≥600mm的蒸汽管道，300mm＜捆扎间距≤400mm。每道捆扎带需进行单独捆扎，严禁将捆扎带两端螺旋捆扎。有两层或两层以上架空管道保温层时，各架空管道保温层需分层捆扎。捆扎时力度要适量，以保温材料与钢管(即架空蒸汽管道本体)或保温材料之间贴紧为宜。捆扎不可太紧，以防止降低保温效果；捆扎不可太松，以防止保温材料脱落、沉降。

进一步的，所述的防水保温层为气泡铝。所述的气泡铝上下表面为反射铝，中间夹层为双层蜂窝气泡隔热层。作为优选，所述的气泡铝厚度为4-8mm。

进一步的，所述的保护层为0.5-1mm厚的彩钢板。

本发明所述的埋地蒸汽管道进一步优选的技术方案为：

所述的埋地蒸汽管道包括埋地蒸汽管道本体、1层热熔摩擦层、4层埋地管道保温层、4层埋地管道反射层、1层支撑层、1层外套钢管和1层聚脲防腐层；4层埋地管道保温层从内往外依次为埋地管道第一保温层、埋地管道第二保温层、埋地管道第三保温层和埋地管道第四保温层；4层埋地管道反射层从内往外依次为埋地管道第一反射层、埋地管道第二反射层、埋地管道第三反射层和埋地管道第四反射层；所述的热熔摩擦层涂覆于埋地蒸汽管道本体的外表面；所述的埋地管道第一保温层包裹于热熔摩擦层外部，相邻埋地管道保温层之间错缝搭接；所述的埋地管道第一反射层包裹于埋地管道第一保温层外部；所述的埋地管道反射层和埋地管道保温层相间包裹；所述的支撑层包裹于埋地管道第四反射层外部；所述的外套钢管包裹于支撑层外部；所述的聚脲防腐层包裹于外套钢管外部。

进一步的，所述的热熔摩擦层采用3PE防腐结构(即3层结构聚烯烃涂层)，第一层环氧粉末＞100μm，第二层胶粘剂170-250μm，第三层聚乙烯2.5-3.7mm，三种材料融为一体，并与钢管牢固结合形成优良的防腐层。所述的热熔摩擦层能增强钢管(即埋地蒸汽管道本体)与埋地管道第一保温层之间的粘结力，提高埋地蒸汽管道运行的稳定性。

进一步的，在所述的埋地管道第二保温层外设置渗漏报警线。

进一步的，所述的埋地管道第一保温层和埋地管道第二保温层均为厚度10-20mm的二氧化硅(SiO₂)气凝胶毡，所述的埋地管道第三保温层和埋地管道第四保温层均为厚度40-50mm的高温玻璃棉毡。

作为优选，所述的二氧化硅气凝胶毡最高使用温度为650℃，25℃导热系数为0.018w/(m·K)。所述的高温玻璃棉毡最高使用温度为450℃，70℃导热系数为0.032W/(m·K)。

进一步的，所述的埋地管道第一反射层、埋地管道第二反射层、埋地管道第三反射层和埋地管道第四反射层均为反射铝。

作为优选，所述的反射铝厚度10-20μm。

作为优选，所述的反射铝双面光滑，反射率大于0.97。

所述的反射铝采用反射铝箔。

所述的埋地管道第一保温层、埋地管道第二保温层、埋地管道第三保温层和埋地管道第四保温层分别用捆扎带进行捆扎，每层埋地管道反射层与包裹其内的埋地管道保温层通过胶水相互粘接；所述的胶水为耐高温胶。对于DN≤200mm的蒸汽管道(即埋地蒸汽管道本体)，每隔200mm用捆扎带进行捆扎；对于200mm＜DN＜600mm的蒸汽管道，200mm＜捆扎间距≤300mm；对于DN≥600mm的蒸汽管道，300mm＜捆扎间距≤400mm。每道捆扎带需进行单独捆扎，严禁将捆扎带两端螺旋捆扎。有两层或两层以上埋地管道保温层时，各埋地管道保温层需分层捆扎。捆扎时力度要适量，以保温材料与钢管或保温材料之间贴紧为宜。捆扎不可太紧，以防止降低保温效果；捆扎不可太松，以防止保温材料脱落、沉降。

进一步的，所述的支撑层为硬质聚氨酯层。硬质聚氨酯可现场发泡浇注，使用温度不超过130℃。支撑层的作用一是支撑，二是防水，三是保温。

进一步的，所述的聚脲防腐层为聚脲防腐涂料涂敷在外套钢管外部形成。

作为本发明所述的蒸汽低能耗长距离输送装置进一步优选的技术方案：

所述的架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道均设置疏水装置，所述疏水装置采用主管三通加封头结构。为了更好地利用热能，防止水锤、腐蚀、泄露等现象的产生而设置疏水装置。在蒸汽低能耗长距离输送装置的末端或最低点、减压阀和控制阀前、温控设备处设置疏水装置。一般情况下，架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道每隔30-50m设置一个疏水点安装疏水装置。所述的疏水装置包括集水管、过滤格栅板和疏水管；所述的集水管设在架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道底部，集水管的顶部与架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道的连通口处设有过滤格栅板，集水管的底部密封；所述的疏水管***集水管内，疏水管的进水口位于集水管底部，出水口位于集水管外。过滤格栅板在避免杂质堵塞疏水管的同时，又能保障疏水装置稳定、高效地运行。

所述的集水管的管径d₁和长度L₁满足以下要求：当工作管(即架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道)管径d≤100mm时，d₁＝d，L₁≥100mm；当工作管管径100mm＜d≤200mm时，d₁＝100mm，L₁＝150mm；当工作管管径d≥200mm时，d₁≥d/2，L₁≥d。

进一步的，所述的集水管的底部采用圆形封头进行密封；所述的疏水管的进水口为斜口。再进一步的，所述的疏水管的进水口斜度为45°，进水口采用45°斜度设置进一步增大了疏水管的进水面积。所述的疏水管可以选择L型疏水管。

作为本发明所述的蒸汽低能耗长距离输送装置进一步优选的技术方案：

所述的架空蒸汽管道设有架空管道抗振隔热管托，所述的埋地蒸汽管道设有埋地管道抗振隔热管托；隔热管托最大间距按照强度条件及刚度(或挠度)条件计算决定，取其较小值。当挠度较小时，在常用的管径范围及温度范围内，管托间距是以刚度条件控制的。当工作温度较高，且管道载荷较大时，小管道往往按照刚度条件决定管托间距。所述的架空管道抗振隔热管托和地管道抗振隔热管托均包括抗振隔热浇注料浇筑成的硬质抗震隔热层，隔热软毡制成的软质隔热层，以及钢结构。所述的架空管道抗振隔热管托和地管道抗振隔热管托可以承受1000℃高温，550℃导热系数为0.14～0.18W/(m·K)，抗压强度为10～15.8MPa，抗折强度为4.5～6MPa。

所述的架空管道抗振隔热管托包括第一硬质抗震隔热层、第一软质隔热层、立板、肋板、底板、第一上管夹、第一下管夹和螺栓紧固件组；所述的第一上管夹和第一下管夹通过螺栓紧固件组加以紧固，形成架空蒸汽管道管托；在架空蒸汽管道管托内设有第一硬质抗震隔热层、第一软质隔热层，所述的第一软质隔热层紧贴架空蒸汽管道，在所述的第一软质隔热层外设有第一硬质抗震隔热层；所述的第一下管夹底部经立板及肋板与底板连接，底板安放在支撑平面上。

进一步的，所述的第一上管夹和第一下管夹为钢制管夹；所述的第一下管夹与立板及肋板通过焊接固定，所述的底板与立板、肋板通过焊接固定。

所述的埋地管道抗振隔热管托包括第二硬质抗震隔热层、第二软质隔热层、第二上管夹、第二下管夹和螺栓紧固件组；所述的第二上管夹向外弯折形成上连接耳板，第二下管夹向内弯折形成下连接耳板，上、下耳板通过螺栓紧固件组形成紧固连接，形成埋地蒸汽管道管托；在埋地蒸汽管道管托内设有第二硬质抗震隔热层、第二软质隔热层，第二软质隔热层紧贴埋地蒸汽管道的支撑层，在所述的第二软质隔热层外包裹有第二硬质抗震隔热层。在所述的埋地管道抗振隔热管托外套设埋地蒸汽管道的外套钢管。抗振隔热浇注料浇筑形成的第二硬质抗震隔热层上部薄、下部厚，上部形成密闭空气绝热层，下部起承重和隔热的作用。

进一步的，在所述的第二下管夹外侧设置聚四氟乙烯摩擦副，以减小摩擦力。

所述的抗振隔热浇注料由集料A、铝酸盐水泥B、无碱玻璃纤维C和膨胀珍珠岩D组成，配方组成的质量比为：

1)A:B＝(50-70):(30-40)，

2)C:E＝(1-4)：(85-100)；E表示AB混合物，

3)D:E＝(1-4)：(85-100)；

4)水：E＝(15-25):(85-100)，各组分的质量百分比之和为100％；

所述的集料A由轻质微粉40-50％、粉煤灰40-50％、蛭石5-10％组成。

所述的轻质微粉的粒径为0.5-3mm。所述的轻质微粉为硅微粉、碳化硅微粉、氧化铝微粉、石英微粉中的一种或多种。

所述的轻质骨料蛭石的粒径为1-5mm。

所述的膨胀珍珠岩D的粒径为0.5-2.5mm。

所述的无碱玻璃纤维C的长度为0.5-4mm，直径为0.3-1mm。

所述的铝酸盐水泥B的牌号为CA-50-G6。

本发明的有益效果：

通过综合运用管道保温技术、管道疏水技术以及管道抗振隔热技术，在保证管道***运行安全的同时，能够有效降低高温蒸汽输送过程中的热损失，提高能源效益，降低热用户生产成本。采用本发明公开的蒸汽低能耗长距离输送技术，当蒸汽管道输送负荷在设计负荷的30％以上时，蒸汽由常规设计的每公里温降15～20℃降为每公里温降3～5℃以内，蒸汽输送距离可达30～40公里。除此之外，蒸汽管道疏水更加安全、高效；蒸汽管道支撑更加节能，同时具有抗振和吸声等多重功能。

附图说明

图1为本发明所述的架空蒸汽管道的结构示意图；

图2为本发明所述的架空蒸汽管道的截面图；

图3为本发明所述的埋地蒸汽管道的结构示意图；

图4为本发明所述的埋地蒸汽管道的截面图；

图5为本发明所述的疏水装置的结构示意图；

图6为图5所示结构的A-A'剖面示意图；

图7为过滤格栅板结构示意图；

图8为本发明所述的架空管道抗振隔热管托的结构示意图；

图9为本发明所述的埋地管道抗振隔热管托的结构示意图。

图中，1-架空蒸汽管道本体；2-架空管道第一保温层；3-架空管道第二保温层；4-架空管道第三保温层；5-架空管道第四保温层；6-防水保温层；7-保护层；8-捆扎带；9a-架空管道第一反射层；9b-架空管道第二反射层；9c-架空管道第三反射层；10-埋地蒸汽管道本体；11-热熔摩擦层；12-埋地管道第一保温层；13-埋地管道第二保温层；14-埋地管道第三保温层；15-埋地管道第四保温层；16-支撑层；17-外套钢管；18-聚脲防腐层；19a-埋地管道第一反射层；19b-埋地管道第二反射层；19c-埋地管道第三层反射层；19d-埋地管道第四层反射层；20-集水管；21-疏水管；22-圆形封头；23-过滤格栅板；24-第一硬质抗震隔热层；25-第一软质隔热层；26-立板；27-肋板；28-底板；29-第一上管夹；30-第一下管夹；31-螺栓紧固件组；32-聚四氟乙烯摩擦副；33-第二上管夹；34-第二下管夹；35-第二硬质抗震隔热层；36-第二软质隔热层。

具体实施方式

为了阐述本发明的技术方案及技术目的，以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的介绍。

一种蒸汽低能耗长距离输送装置，包括架空蒸汽管道和/或埋地蒸汽管道。在不可避免的情况如经过道路、建筑物等情况下，蒸汽低能耗长距离输送装置选用架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道的结合，所述的架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道通过弯头连接。

如图1和图2所示，所述的架空蒸汽管道，包括架空蒸汽管道本体1、4层架空管道保温层、3层架空管道反射层、防水保温层6和保护层7；4层架空管道保温层从内往外依次为架空管道第一保温层2、架空管道第二保温层3、架空管道第三保温层4和架空管道第四保温层5；3层架空管道反射层从内往外依次为架空管道第一反射层9a、架空管道第二反射层9b和架空管道第三反射层9c；所述的架空管道反射层与架空管道保温层相间包裹，具体为：架空管道第一保温层2、架空管道第一反射层9a、架空管道第二保温层3、架空管道第二反射层9b、架空管道第三保温层4、架空管道第三反射层9c、架空管道第四保温层5依次包裹于架空蒸汽管道本体1外部，相邻架空管道保温层之间错缝搭接；所述的防水保温层6包裹于架空管道第四保温层5外部；所述的保护层7包裹于防水保温层6外部。

所述的架空管道第一保温层和架空管道第二保温层均为厚度40mm的憎水型硅酸铝针刺毯；所述的架空管道第三保温层和架空管道第四保温层均为厚度60mm的高温玻璃棉毡。憎水型硅酸铝针刺毯最高使用温度为1140℃，70℃时导热系数为0.044W/(m·K)；高温玻璃棉毡最高使用温度为450℃，70℃时导热系数为0.032W/(m·K)。

所述的架空管道第一反射层、架空管道第二反射层和架空管道第三反射层的材料均为厚度10-20μm的反射铝。所述的反射铝双面光滑，反射铝的反射率为0.97。

所述的架空管道第一反射层9a、架空管道第二反射层9b和架空管道第三反射层9c与包裹其内的架空管道保温层通过耐高温胶相互粘接。

所述的防水保温层6所用材料为厚6mm的气泡铝。所述的保护层7所用材料为厚0.5mm的彩钢板。

如图3和图4所示，所述的埋地蒸汽管道包括埋地蒸汽管道本体10、1层热熔摩擦层11、4层埋地管道保温层、4层埋地管道反射层、支撑层16、外套钢管17和聚脲防腐层18；4层埋地管道保温层从内往外依次为埋地管道第一保温层12、埋地管道第二保温层13、埋地管道第三保温层14和埋地管道第四保温层15；4层埋地管道反射层从内往外依次为埋地管道第一反射层19a、埋地管道第二反射层19b、埋地管道第三反射层19c和埋地管道第四反射层19d；所述的热熔摩擦层11涂覆于埋地蒸汽管道本体10的外表面；所述的埋地管道第一保温层12包裹于热熔摩擦层11外部，相邻埋地管道保温层之间错缝搭接；所述的埋地管道第一反射层包裹于埋地管道第一保温层外部，所述的埋地管道反射层和埋地管道保温层相间包裹，具体为：埋地管道第一保温层12、埋地管道第一反射层19a、埋地管道第二保温层13、埋地管道第二反射层19b、埋地管道第三保温层14、埋地管道第三反射层19c、埋地管道第四保温层15、埋地管道第四反射层19d依次包裹于热熔摩擦层11外部；所述的支撑层16包裹于架空管道第四反射层19d外部；所述的外套钢管17包裹于支撑层16外部；所述的聚脲防腐层18包裹于外套钢管17外部。

所述的热熔摩擦层采用3PE防腐结构，第一层环氧粉末＞100μm，第二层胶粘剂170-250μm，第三层聚乙烯2.5-3.7mm。三种材料融为一体，并与钢管牢固结合形成优良的防腐层。所述的热熔摩擦层能增强钢管与保温层之间的粘结力，提高埋地管道运行的稳定性。

所述的聚脲防腐层为聚脲防腐涂料涂敷在外套钢管外部形成。

所述的埋地管道第一保温层12和埋地管道第二保温层13均为厚度10mm的二氧化硅(SiO₂)气凝胶毡，所述的埋地管道第三保温层14和埋地管道第四保温层15均为厚度50mm的高温玻璃棉毡。二氧化硅气凝胶毡最高使用温度为650℃，25℃导热系数为0.018w/(m·K)。高温玻璃棉毡最高使用温度为450℃，70℃导热系数为0.032W/(m·K)。

所述的埋地管道第一反射层19a、埋地管道第二反射层19b、埋地管道第三反射层19c和埋地管道第四反射层19d均为厚度为10-20μm的反射铝。所述的反射铝双面光滑，反射铝的反射率为0.97。

所述的埋地管道第一反射层19a、埋地管道第二反射层19b、埋地管道第三反射层19c和埋地管道第四反射层19d与包裹其内的埋地管道保温层通过耐高温胶相互粘接。

所述的支撑层16所用材料为硬质聚氨酯。

为有效防潮，采用硬质聚氨酯的技术要求如下：

(1)容重为50kg/m³；

(2)25℃导热系数为0.02W/(m·k)；

(3)闭孔率≥98％；

(3)氧指数为30；

(4)吸水率≤2％；

(5)使用温度不超过130℃；

(6)可现场发泡浇注；

为保证埋地蒸汽管道不发生腐蚀，对于长度超过50米的埋地蒸汽管道采用牺牲阳极阴极保护法。阴极保护执行GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》。

架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道中各保温层捆扎工艺：对于DN≤200mm的蒸汽管道(即架空蒸汽管道本体或埋地蒸汽管道本体)，每隔200mm用捆扎带8进行捆扎；对于DN＜600mm的蒸汽管道，捆扎间距≤300mm；对于DN≥600mm的蒸汽管道，捆扎间距≤400mm。每道捆扎带8需进行单独捆扎，严禁将捆扎带8两端螺旋捆扎。保温层由两层或两层以上组成时，各保温层需分层捆扎。捆扎时力度要适量，以保温材料与钢管或保温材料之间贴紧为宜。捆扎不可太紧，以防止降低保温效果；捆扎不可太松，以防止保温材料脱落、沉降。

管道由于温度变化会产生的胀缩，采用旋转补偿器进行补偿。传统蒸汽管道保温时必须留出热伸缩量，采用旋转补偿方式不必留出热伸缩量，可减小蒸汽热损。

在蒸汽低能耗长距离输送装置的末端或最低点、减压阀和控制阀前、温控设备处设置疏水装置。一般情况下，架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道每隔30-50m设置一个疏水点安装疏水装置。

如图5-7所示，所述的疏水装置由工作管(架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道)、集水管20、疏水管21和过滤格栅板23等构成。所述的集水管20设在工作管的底部，所述的集水管20顶部与工作管的连通口设有过滤格栅板23，集水管20的底部采用圆形封头22进行密封，所述疏水管21***集水管20内。

所述的疏水装置包括集水管20、过滤格栅板23和疏水管21；所述的集水管20设在架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道的底部，集水管20的顶部与架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道的连通口处设有过滤格栅板23，集水管20的底部采用圆形封头22密封；所述的疏水管21***集水管20内，疏水管21的进水口位于集水管20底部，出水口位于集水管20外；所述的疏水管21的进水口为45°斜口。

所述的过滤格栅板23上冲有宽度约8mm过滤带若干条。

所述的集水管20的管径d₁和长度L₁满足以下要求：当架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道管径d≤100mm时，d₁＝d，L₁≥100mm；当架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道管径100mm＜d≤200mm时，d₁＝100mm，L₁＝150mm；当架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道管径d≥200mm时，d₁≥d/2，L₁≥d。

所述的架空蒸汽管道设有架空管道抗振隔热管托，所述的埋地蒸汽管道设有埋地管道抗振隔热管托；隔热管托最大间距按照强度条件及刚度(或挠度)条件计算决定，取其较小值。当挠度较小时，在常用的管径范围及温度范围内，管托间距是以刚度条件控制的。当工作温度较高，且管道载荷较大时，小管道往往按照刚度条件决定管托间距。抗振隔热管托技术要求如下：

(1)如图8所示，所述的架空管道抗振隔热管托包括第一硬质抗震隔热层24、第一软质隔热层25、立板26、肋板27、底板28、第一上管夹29、第一下管夹30和螺栓紧固件组31；所述的第一上管夹29和第一下管夹30通过螺栓紧固件组31加以紧固，形成架空蒸汽管道管托用于夹持架空蒸汽管道；在架空蒸汽管道管托内设有第一硬质抗震隔热层24、第一软质隔热层25，所述的第一软质隔热层25紧贴架空蒸汽管道，在所述的第一软质隔热层25外设有第一硬质抗震隔热层24；所述的第一下管夹30底部经立板26及肋板27与底板28连接，底板28安放在支撑平面上。

所述的第一上管夹29和第一下管夹30为钢制管夹；所述的第一下管夹30与立板26及肋板27通过焊接固定，所述的底板28与立板26、肋板27通过焊接固定。

(2)如图9所示，所述的埋地管道抗振隔热管托，包括第二硬质抗震隔热层35、第二软质隔热层36、第二上管夹33、第二下管夹34和螺栓紧固件组31；所述的第二上管夹33向外弯折形成上连接耳板，第二下管夹34向内弯折形成下连接耳板，上、下耳板通过螺栓紧固件组31形成紧固连接，形成埋地蒸汽管道管托用于夹持埋地蒸汽管道；在所述的第二下管夹34外侧设置聚四氟乙烯摩擦副32，以减小摩擦力；在埋地蒸汽管道管托内设有第二硬质抗震隔热层35、第二软质隔热层36，第二软质隔热层36紧贴埋地蒸汽管道的支撑层16，在所述的第二软质隔热层36外包裹有第二硬质抗震隔热层35；在所述的埋地管道抗振隔热管托外套设埋地蒸汽管道的外套钢管17。抗振隔热浇注料浇筑形成的第二硬质抗震隔热层35上部薄、下部厚，上部形成密闭空气绝热层，下部起承重和隔热的作用。

(3)管托型号由7部分组成，如BRHAF–250–200–600。BR表示BR型隔热管托；H表示滑动管托；A表示温度范围≤540℃；F表示四氟乙烯摩擦副(不带摩擦副不标记)；250表示管道公称直径；200表示管托净高；600表示管托底板长度。

(4)目前市场普遍使用的隔热管托耐压强度为4MPa，300℃导热系数为0.3W/(m·K)。本发明抗振隔热管托的力学、绝热性能大幅度提高，抗振隔热性能显著：抗振隔热浇注料浇筑成的第一和二硬质抗震隔热层可以承受1000℃高温，350℃平均温度下导热系数≤0.188W/(m·K)。抗振隔热浇注料浇筑成的第一和二硬质抗震隔热层抗压强度为10～15.8MPa，抗折强度为4.5～6MPa，110℃烘烤5小时后的体积密度为1.1～1.4g/cm³，同时具有抗振、吸声、隔热等多种功效，相对于传统隔热管托大大提高了隔热和抗振效果。

所述的抗振隔热浇注料由集料A、铝酸盐水泥B、无碱玻璃纤维C和膨胀珍珠岩D组成，配方组成的质量比为：

1)A:B＝(50-70):(30-40)，

2)C:E＝(1-4)：(85-100)；E表示AB混合物，

3)D:E＝(1-4)：(85-100)；

4)水：E＝(15-25):(85-100)，各组分的质量百分比之和为100％；

所述的集料A由轻质微粉40-50％、粉煤灰40-50％、蛭石5-10％组成。

所述的轻质微粉的粒径为0.5-3mm。所述的轻质微粉为硅微粉、碳化硅微粉、氧化铝微粉、石英微粉中的一种或多种。

所述的轻质骨料蛭石的粒径为1-5mm。

所述的膨胀珍珠岩D的粒径为0.5-2.5mm。

所述的无碱玻璃纤维C的长度为0.5-4mm，直径为0.3-1mm。

所述的铝酸盐水泥B的牌号为CA-50-G6。

(5)管托安装时应保证隔热软毡完好，隔热软毡在运输途中应避免受潮，否则影响隔热软毡的撕裂强度及保温效果。

(6)为保证管托与管道整***移，避免管托与管道之间的相对滑动，螺栓紧固件组的预紧力矩≥30N·m。

(7)根据管径、介质温度不同，管托的高度、底板长度、隔热浇注料厚度均不相同。管托的高度、长度可根据设计文件要求制造。

通过综合运用管道保温技术、管道疏水技术以及管道抗振隔热技术，在保证管道***运行安全的同时，能够有效降低高温蒸汽输送过程中的热损失，提高能源效益，降低热用户生产成本。除此之外，蒸汽管道疏水更加安全、高效；蒸汽管道支撑更加节能，同时具有抗振和吸声等多重功能。在实际工程铺设过程中，蒸汽管道单线全长约32公里，供汽压力2MPa，温度285℃，流量30～35t/h。采用本发明公开的蒸汽低能耗长距离输送技术，20公里外末端用户压力达1.44MPa，温度达215℃，每公里温降约为3.6℃。

以上内容描述了本发明的基本原理、主要特征及其优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，凡在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种改进和变化，这些改进和变化均落入本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：包括架空蒸汽管道和/或埋地蒸汽管道，所述的架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道通过弯头连接；所述的架空蒸汽管道包括架空蒸汽管道本体、4层架空管道保温层、3层架空管道反射层、1层防水保温层和1层保护层；4层架空管道保温层从内往外依次为架空管道第一保温层、架空管道第二保温层、架空管道第三保温层和架空管道第四保温层；3层架空管道反射层从内往外依次为架空管道第一反射层、架空管道第二反射层和架空管道第三反射层；所述的架空管道第一保温层包裹于架空蒸汽管道本体外部，相邻架空管道保温层之间错缝搭接；所述的架空管道第一反射层包裹于架空管道第一保温层外部；所述的架空管道反射层与架空管道保温层相间包裹；所述的防水保温层包裹于架空管道第四保温层外部；所述的保护层包裹于防水保温层外部；所述的架空管道第一保温层和架空管道第二保温层均为厚度35-50mm的憎水型硅酸铝针刺毯；所述的架空管道第三保温层和架空管道第四保温层均为厚度50-65mm的高温玻璃棉毡；所述的架空管道第一反射层、架空管道第二反射层和架空管道第三反射层均为反射铝；所述的反射铝厚度10-20μm，所述的反射铝双面光滑；所述的防水保温层为气泡铝；所述的气泡铝上下表面为反射铝，中间夹层为双层蜂窝气泡隔热层；所述的气泡铝厚度为5-8mm；

所述的埋地蒸汽管道包括埋地蒸汽管道本体、1层热熔摩擦层、4层埋地管道保温层、4层埋地管道反射层、1层支撑层、1层外套钢管和1层聚脲防腐层；4层埋地管道保温层从内往外依次为埋地管道第一保温层、埋地管道第二保温层、埋地管道第三保温层和埋地管道第四保温层；4层埋地管道反射层从内往外依次为埋地管道第一反射层、埋地管道第二反射层、埋地管道第三反射层和埋地管道第四反射层；所述的热熔摩擦层涂覆于埋地蒸汽管道本体的外表面；所述的埋地管道第一保温层包裹于热熔摩擦层外部，相邻埋地管道保温层之间错缝搭接；所述的埋地管道第一反射层包裹于埋地管道第一保温层外部；所述的埋地管道反射层和埋地管道保温层相间包裹；所述的支撑层包裹于埋地管道第四反射层外部；所述的外套钢管包裹于支撑层外部；所述的聚脲防腐层包裹于外套钢管外部；

所述的埋地管道第一保温层和埋地管道第二保温层均为厚度10-20mm的二氧化硅气凝胶毡；所述的埋地管道第三保温层和埋地管道第四保温层均为厚度40-50mm的高温玻璃棉毡；所述的埋地管道第一反射层、埋地管道第二反射层、埋地管道第三反射层和埋地管道第四反射层均为反射铝；所述的反射铝厚度10-20μm，所述的反射铝双面光滑；

所述的架空蒸汽管道设有架空管道抗振隔热管托，所述的埋地蒸汽管道设有埋地管道抗振隔热管托；

所述的架空管道抗振隔热管托和地管道抗振隔热管托均包括抗振隔热浇注料浇筑成的硬质抗震隔热层，隔热软毡制成的软质隔热层，以及钢结构；

所述的架空管道抗振隔热管托包括第一硬质抗震隔热层、第一软质隔热层、立板、肋板、底板、第一上管夹、第一下管夹和螺栓紧固件组；所述的第一上管夹和第一下管夹通过螺栓紧固件组加以紧固，形成架空蒸汽管道管托；在架空蒸汽管道管托内设有第一硬质抗震隔热层、第一软质隔热层，所述的第一软质隔热层紧贴架空蒸汽管道，在所述的第一软质隔热层外设有第一硬质抗震隔热层；所述的第一下管夹底部经立板及肋板与底板连接，底板安放在支撑平面上；

所述的埋地管道抗振隔热管托包括第二硬质抗震隔热层、第二软质隔热层、第二上管夹、第二下管夹和螺栓紧固件组；所述的第二上管夹向外弯折形成上连接耳板，第二下管夹向内弯折形成下连接耳板，上、下耳板通过螺栓紧固件组形成紧固连接，形成埋地蒸汽管道管托；在埋地蒸汽管道管托内设有第二硬质抗震隔热层、第二软质隔热层，第二软质隔热层紧贴埋地蒸汽管道的支撑层，在所述的第二软质隔热层外包裹有第二硬质抗震隔热层；

所述的抗振隔热浇注料由集料A、铝酸盐水泥B、无碱玻璃纤维C和膨胀珍珠岩D组成，配方组成的质量比为：

1)A:B＝(50-70):(30-40)，

2)C:E＝(1-4)：(85-100)；E表示AB混合物，

3)D:E＝(1-4)：(85-100)；

4)水：E＝(15-25):(85-100)，各组分的质量百分比之和为100％；

所述的集料A由轻质微粉40-50％、粉煤灰40-50％、蛭石5-10％组成；所述的轻质微粉为硅微粉、碳化硅微粉、氧化铝微粉、石英微粉中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：

所述的保护层为0.5-1mm厚的彩钢板；

所述的支撑层为硬质聚氨酯层。

3.根据权利要求2所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：所述的架空管道第一保温层、架空管道第二保温层、架空管道第三保温层和架空管道第四保温层分别用捆扎带进行捆扎；每层架空管道反射层与包裹其内的架空管道保温层通过胶水相互粘接；所述的胶水为耐高温胶；

所述的埋地管道第一保温层、埋地管道第二保温层、埋地管道第三保温层和埋地管道第四保温层分别用捆扎带进行捆扎，每层埋地管道反射层与包裹其内的埋地管道保温层通过胶水相互粘接；所述的胶水为耐高温胶。

4.根据权利要求1所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：在所述的埋地管道第二保温层外设置渗漏报警线。

5.根据权利要求1所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：所述的架空蒸汽管道和埋地蒸汽管道均设置疏水装置，所述的疏水装置包括集水管、过滤格栅板和疏水管；所述的集水管设在架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道底部，集水管的顶部与架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道的连通口处设有过滤格栅板，集水管的底部密封；所述的疏水管***集水管内，疏水管的进水口位于集水管底部，出水口位于集水管外。

6.根据权利要求5所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：所述的集水管的底部采用圆形封头进行密封；

所述的疏水管***集水管内的进水口为斜口；所述的疏水管的进水口斜度为45°。

7.根据权利要求5所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：所述的集水管的管径d₁和长度L₁满足以下要求：当架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道管径d≤100mm时，d₁＝d，L₁≥100mm；当架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道管径100mm＜d≤200mm时，d₁＝100mm，L₁＝150mm；当架空蒸汽管道或埋地蒸汽管道管径d≥200mm时，d₁≥d/2，L₁≥d。

8.根据权利要求1所述的蒸汽低能耗长距离输送装置，其特征在于：在所述的第二下管夹外侧设置聚四氟乙烯摩擦副。