CN203131330U - 高性能低成本复合保温管 - Google Patents
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Abstract
高性能低成本复合保温管。属输送流体用管道。包括有输送流体用内管，包覆于内管外周的外管，内、外管之间的隔热保温层，其特征是所述内管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或无规共聚聚丙烯管，即PP-R管；所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；所述隔热保温层是聚乙烯回料或新料发泡层，或聚苯烯回料或新料发泡层，或聚丙烯回料或新料发泡层。经试用，隔热保温层的导热系数达到0.023W/M.K，与发泡聚氨酯的导热系数0.024W/M.K相当，而本实用新型的复合保温管与采用聚氨酯的现有技术保温管相比制造成本下降了35-75％；耐高温性好，能长期工作在超过70℃温度环境下，且耐压性高，能长期承受3.50Mpa以上的静压强。
Description
技术领域：本实用新型属于输送流体用管道，特别是一种高性能低成本复合保温管。
背景技术：现有技术文献1 CN 101672412A公开了一种三聚复合保温管，“这种保温管的里面是钢管，钢管外面有聚氨脂保温层，聚氨脂保温层外面是一层由高压聚乙烯薄壁管构成的防水保护层，其特征在于：在钢管与聚氨脂泡沫保温层之间，还有一层聚苯乙烯保温层，这个聚苯乙烯保温层是由聚苯乙烯在发泡热压成型机制成半径和钢管外径相吻合的至少两片聚苯乙烯发泡弧面板对扣而成，聚苯乙烯保温层外套装防水保护层，聚苯乙烯保温层与防水保护层之间留有空隙，聚氨脂保温层是用聚氨脂发泡枪伸进间隙，喷射聚氨脂发泡填充整个空腔而成。”现有技术文献2授权公告号CN 201779406 U公开了一种保温管，“其包括一内管，所述内管外设有保温层，所述保温层外设有外保护层。该保温管内管外设有保温层和外保护层，保温层采用聚氨酯材料，外保护层采用塑料保护膜。”现有技术文献3授权公告号CN 202195236 U公开了一种保温管，“采用如下技术方案：一种保温管，其包括一内管，所述内管外设有保温层，所述保温层外设有外保护层，所述外保护层为铝箔层或塑料薄膜层。所述保温层的材料为聚氨酯材料。所述内管为塑料管或金属管。”现有技术文献4授权公告号CN 202402812 U公开了一种保温管，“一种保温管，管体包括三层结构，其中内层为基层，中间层为保温层，外层为保护层，其中基层由PP-R挤塑构成，保温层由EVA发泡挤塑构成，保护层为PE挤塑构成。”“其中基层由PP-R挤塑构成，保温层由EVA发泡挤塑构成，保护层为PE挤塑构成。三层同步生产，紧密相连，有机的成为一体。”
在实际使用中，现有技术文献1、2、3公开的保温管的隔热保温层均使用了价格高昂、且不断上涨的聚氨酯高分子材料，因此成本高；现有技术文献4公开的保温管的隔热保温层虽然未采用聚氨酯材料，但由EVA发泡挤塑构成保温层未能采用价格低的回料，且内管仅限于PP-R挤塑构成。本领域的普通技术人员常识性地知道PP-R管耐高温性差，长期工作温度不能超过70℃，且耐压性差，不能长期承受3.50Mpa以上的静压强。由此可见，研究并设计一种耐高温、耐压性高，制造成本大幅度降低的高性能低成本复合保温管是必要的。
实用新型内容：本实用新型的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种耐高温、耐压性高，制造成本大幅度降低的高性能低成本复合保温管。
本实用新型的目的是这样实现的：一种高性能低成本复合保温管，包括有输送流体用内管，包覆于内管外周的外管，内、外管之间的隔热保温层，其特征是所述内管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或无规共聚聚丙烯管，即PP-R管；所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；所述隔热保温层是聚乙烯回料或新料发泡层，或聚苯烯回料或新料发泡层，或聚丙烯回料或新料发泡层。所述新料是指该高分子材料合成后首次使用的原料；回料是指使用过的该高分子材料新料经回收再次使用的原料。商品回料按其质量分为特级、一级、二级。
本实用新型的高性能低成本复合保温管制造方法依次包括输送流体用内管挤出工序，内管真空定型工序，内管冷却成型工序，内管外周复合隔热保温层发泡工序，隔热保温层成型工序，隔热保温层外周复合外管挤出工序，外管冷却成型工序，外管表面风干工序，外管表面喷码工序，定尺切割工序，成品检验工序，成品包装工序，其特征是所述工序内管挤出工序至外管挤出工序均是在长度1200厘米的同一整体模具中结合牵引中连续进行的。所述工序内管挤出工序至内管冷却成型工序中采用PP-R高分子原料、或PE-RT高分子原料、或PB高分子原料经塑料挤出机加热，进入整体模具进口处的长20厘米定径套时温度为175±5℃，经模具内长度30厘米环状区域的、真空度为-0.55±0.05MPa的内管真空定型区定型，定型的内管经牵引至模具内内管冷却成型区冷却成型，先经长度20厘米的、引接有压力1.3±0.1MPa的室温水喷射的水冷却成型区，后经长度30厘米环状区域的、引入常压空气的空气冷却成型区，冷却成型成为内管。所述隔热保温层发泡工序至隔热保温层成型工序中，采用回料或新料PE高分子原料、或回料或新料聚丙烯高分子原料、或回料或新料聚苯烯高分子原料、回料或新料聚丙烯高分子原料经发泡挤出机加热至180±10℃达熔化状态，经发泡挤出机中的螺杆推进至发泡挤出机中的加入介质段区域温度达140±10℃时，以0.75±0.25MPa压力加入丁烷、或甲烷、或丙烷压缩气体，继续经发泡挤出机中的螺杆挤出至整体模具的发泡料进口，挤入整体模具的发泡料压缩区时温度保持在85±5℃、压力保持在1.2±0.1MPa，挤出至整体模具的隔热保温层发泡复合成型区；所述挤出至整体模具的隔热保温层发泡、复合区是环绕于冷却成型的内管外周的长度为15厘米环状区域，在发泡成充满气泡的闭孔结构隔热保温层的同时复合于内管外周，再经长度为15厘米环状区域、引入室温空气冷却的隔热保温层成型区冷却成型，成为隔热保温层。所述外管挤出工序至外管冷却成型工序中，采用聚乙烯高分子原料、或聚丙烯高分子原料、或聚氯乙烯高分子原料经塑料挤出机加热，进入整体模具中的外管挤出料进口时温度保持在190±10℃、压力保持在1.3±0.1MPa，挤出至环绕于隔热保温层外周的、长度为5厘米环状外管定型区，定型外管随着内管及复合于内管外周的隔热保温层牵引出整体模具的模具出口之外，再经室温水冷却成型，成为具有内管-隔热保温层-外管构成的高性能低成本复合保温管。
本实用新型实施得到的高性能低成本复合保温管，经试用与现有技术相比显示了如下有益效果：1、在保证相同的使用性能条件下大幅度降低了制造成本。与现有技术文献1、2、3公开的保温管的隔热保温层均使用了价格高昂、且不断上涨的聚氨酯高分子材料不同，本实用新型在制造方法上改进后，采用隔热保温性能上与聚氨酯相近，而价格与聚氨酯相比下降了80％的PE、聚丙烯、聚苯烯回料或价格下降了40％的新料。经发泡挤出机加热至180±10℃达熔化状态，经螺杆推进至发泡挤出机中的加入介质段温度140±10℃时以0.75±0.25MPa压力加入丁烷、或甲烷、或丙烷压缩气体，继续经螺杆挤出至整体模具的发泡料进口，挤入整体模具的发泡料压缩区温度保持在85±5℃、压力保持在1.2±0.1MPa，挤出至内管外周，经室温冷却成型成隔热保温层，这样制造的隔热保温层具有与发泡聚氨酯相同的闭孔气泡结构，且制造中增加了隔热保温层的厚度达5.5毫米以上，经测试隔热保温层的导热系数达到0.023W/M.K，与发泡聚氨酯的导热系数0.024W/M.K相当，而本实用新型的复合保温管与采用聚氨酯的现有技术保温管相比制造成本下降了35-75％。
2、耐高温性好，能长期工作超过70℃温度环境下，且耐压性高，能长期承受3.50Mpa以上的静压强。与内管由PP-R挤塑构成的现有技术文献4公开的保温管相比，本实用新型中还采用了PE-RT挤塑构成的内管，PE-RT是近年在管材行业流行起来的一种热性能卓越且稳定的中密度聚乙烯类塑胶，它是乙烯与辛烯的共聚物，能长期工作在温度超过70℃环境下，且耐压性高，能长期承受3.50Mpa以上的静压强，其优良的耐高温、耐强压性能和柔韧性、卫生性，成为替代PP-R管，更广泛地应用于辐射采暖***，如地板采暖、墙壁辐射采暖、天花板辐射采暖工程中，更适合使用于中央空调管道***、太阳能热水***的输配水管道及大型停车场和高速公路下融雪管道***中。再者，本实用新型中还采用了由丁烯-1合成的高分子聚合体聚丁烯构成的PB管，聚丁烯是一种高分子惰性聚合物，由于其分子结构的稳定性，比同是烯烃类材料的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，材料性能更加稳定，具有更高的耐热强度，更高的抗蠕变性能，更好的化学稳定性，和抗低温脆性的特点。PB管的密度为930kg/m3，与PE管相近，但具有很高的耐温性，持久性、化学稳定性和可塑性，无味、无毒、无嗅，温度适用范围达-30℃至+100℃，具有耐寒、耐热、耐压、不生锈、不腐蚀、不结垢，且有能长期耐老化特点，使用寿命长达50-100年。重量轻，柔软性好，施工简单，抗冻耐热性好，在-20℃的情况下，具有较好的低温抗冲击性能，管材不会冻裂，解冻后，管材能恢复原样；还可耐100℃的高温，是公认的无毒、无味及最佳耐用性，卫生性最好的管材。广泛用作给水卫生管及热水管，供暖用管，空调用工业用管，农业用及园艺用管，消防用自动喷淋***用管，高标准要求建筑采暖***热水管等。
3、具有相当高的性价比。由于隔热保温层未采用常见的价格高昂的聚氨酯发泡制作，尽管内管采用了价格比常见的PP-R管更高的因此性能更好的PE-RT管、PB管，但隔热保温层制作成本大幅度下降了35-75％，足以使本实用新型实施得到的高性能低成本复合保温管具有相当高的性价比，因此仍然具有相当高的市场竞争力，必然会在商业上取得成功。
附图说明：图1为符合本实用新型主题结构的示意图。
具体实施方式：结合附图将本实用新型的实施细节说明如下：
如图1所示，一种高性能低成本复合保温管，包括有输送流体用内管1，包覆于内管外周的外管2，内、外管之间的隔热保温层3，其特征是：所述内管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或无规共聚聚丙烯管，即PP-R管；所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；所述隔热保温层是聚乙烯回料或新料发泡层，或聚苯烯回料或新料发泡层，或聚丙烯回料或新料发泡层。具体实施中，不论内管管径的大小，本实用新型的隔热保温层的厚度增加到5.5毫米以上，确保隔热保温层的导热系数达到0.023W/M.K以下。
本实用新型具体实施得到的高性能低成本复合保温管，依据内管材料区别，可分成PE-RT管、PB管、PP-R管三大系列，每个系列依据隔热保温层和与之配合的外管材料的不同分成9个品种，因此共计有27个不同品种的高性能低成本复合保温管。
其中隔热保温层除本实用新型技术方案中提出的聚乙烯、聚苯烯、聚丙烯等聚烯烃酯外，本领域的普通技术人员常识性知道，按照本实用新型所述的制造方法，其他聚烯烃酯、橡塑、尼龙等均可以经上述工艺发泡成隔热保温层。
根据市场需要，不同用途的高性能低成本复合保温管，可以选用聚乙烯、聚苯烯、聚丙烯新料发泡制作隔热保温层，也可以选用成本更低但性能要求相对较低的聚乙烯、聚苯烯、聚丙烯回料发泡制作隔热保温层。
Claims (1)
1.一种高性能低成本复合保温管，包括有输送流体用内管(1)，包覆于内管外周的外管(2)，内、外管之间的隔热保温层(3)，其特征是
--所述内管是中密度聚乙烯管，即PE-RT管，或聚丁烯管，即PB管，或无规共聚聚丙烯管，即PP-R管；
--所述外管是聚氯乙烯管，或聚丙烯管，或聚乙烯管，即PE管；
--所述隔热保温层是聚乙烯回料或新料发泡层，或聚苯烯回料或新料发泡层，或聚丙烯回料或新料发泡层。
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