高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，包括热桥和绝热层。热桥设置在高温压力容器的管嘴外表面和与管嘴相连的管道的外表面上；绝热层包覆在热桥的外表面上。本发明专利技术通过向与流体温度接近的管道表面取热或放热，可以在稳态运行工况和瞬态运行工况，根据流体温度自动调节高温压力容器管嘴外表面温度，降低管嘴内表面与外表面温差和热应力，且不需要供电，不需要工作介质，耐高温，使用寿命长，工作稳定，结构简单，易于制造。易于制造。易于制造。

【技术实现步骤摘要】
高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置


[0001]本专利技术涉及高温压力容器的管嘴及管道保温隔热
，特别涉及一种高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置。

技术介绍

[0002]具有管嘴结构的高温压力容器被广泛应用于核能、火电、化工、石油和冶金等工业领域。作为压力容器的流体进、出口部件，管嘴可以有效降低压力容器壳体的工作温度，从而提高壳体的承压能力。管嘴材料通常为耐热钢或高温合金，其导热系数普遍较低。当管嘴外表面的隔热结构性能不足时，管嘴外表面温度偏低，而内表面温度与高温流体接近，在内、外表面间会形成较大温度梯度，从而引起较大热应力。此外，在流体升温、降温过程中，由于材料的热惯性大，管嘴内、外表面之间也会形成较大温度梯度和热应力。上述情况对管嘴使用寿命和高温压力容器的运行安全造成极大危害。
[0003]目前，高温压力容器管嘴隔热的主要技术措施是在管嘴的外表面采用绝热材料包覆。其缺点之一是流体稳态运行时管嘴高外表面温度始终低于内表面温度，无法消除温度梯度和热应力。其缺点之二是在流体升温、降温过程中，管嘴外表面温度变化滞后于内表面，温差和热应力会进一步增大。目前采取的其它技术措施是在管嘴外表面敷设电伴热带等辅助加热措施。其缺点之一是电伴热带在高温条件下寿命较短，需频繁更换，不利于高温压力容器长期稳定运行。其缺点之二是电伴热带易发生短路、过热或烧毁等事故，威胁高温压力容器运行安全。其缺点之三是需要增加供电系统、测量系统和控制系统等，复杂程度高。其缺点之四是只能对管嘴外表面进行加热，不能进行冷却。
专利技术内容
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，通过向与流体温度接近的管道表面取热或放热，可以在稳态运行工况和瞬态运行工况，根据流体温度变化自动调节高温压力容器的管嘴外表面温度，降低管嘴内表面与外表面温差和热应力，且耐高温，使用寿命长，工作稳定，结构简单，易于制造。
[0005]根据本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，包括：
[0006]热桥，所述热桥设置在高温压力容器的管嘴外表面和与所述管嘴相连的管道的外表面上；
[0007]绝热层，所述绝热层包覆在所述热桥的外表面上。
[0008]根据本专利技术的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，通过向与流体温度接近的管道表面取热或放热，可以在稳态运行工况和瞬态运行工况，根据流体温度自动调节高温压力容器的管嘴外表面温度，降低管嘴内表面与外表面温差和热应力。同时，本专利技术的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，不需要供电，不需要提供工作介质，耐高温，使用寿命长，工作稳定，结构简单，易于制造。
[0009]在一些实施例中，所述热桥包括依次相连的感温段、连接段和控温段，其中，所述感温段紧密贴合地固定在所述管道的外表面上，所述控温段紧密贴合地固定在所述管嘴的外表面上。
[0010]在一些实施例中，所述感温段、所述连接段和所述控温段在轴向上为一连续整体，或通过焊接或螺栓连接。
[0011]在一些实施例中，所述热桥在环向分为若干独立加工而成的块件。
[0012]在一些实施例中，所述热桥为轴对称结构，所述热桥的对称轴为所述管道及所述管嘴的轴线。
[0013]在一些实施例中，所述热桥由高导热系数材料制成。
[0014]在一些实施例中，所述感温段的材料、所述连接段的材料和所述控温段的材料相同或不同。
[0015]在一些实施例中，所述热桥的厚度不小于所述管道的壁厚。
[0016]在一些实施例中，还包括第一紧固带和第二紧固带；所述第一紧固带套设在所述感温段的外周面上，将所述感温段紧密贴合地固定在所述管道的外表面上；所述第二紧固带套设在所述控温段的外周面上，将所述控温段紧密贴合地固定在所述管嘴的外表面上。
[0017]在一些实施例中，所述绝热层由耐高温隔热材料制成。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是根据本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置的侧剖视图；
[0021]图2是图1中A
‑
A处的剖视图；
[0022]图3是根据本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置中的第一紧固带的一个方位的示意图；
[0023]图4是根据本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置中的第一紧固带的另一个方位的示意图。
[0024]附图标记：
[0025]热桥10；感温段11；连接段12；控温段13；绝热层20；第一紧固带31；第二紧固带32；管嘴40；管道50；高温压力容器60。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]下面结合图1至图4来描述本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置。
[0028]如图1至图4所示，根据本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，包括热桥10和绝热层20。
[0029]具体而言，热桥10设置在高温压力容器60的管嘴40外表面和与管嘴40相连的管道50的外表面上，这样，热桥10形成管嘴40和管道50之间的高效传热通道。其中，管道50壁厚远小于管嘴40壁厚，因此管道50温度与流体温度更为接近。在稳态运行工况时，即在流体温度和流量保持稳定时，管道50温度高，管嘴40温度低，热桥10从管道50吸热传递给管嘴40的外表面，即热桥10把热量从管道50传递给管嘴40的外表面，提高管嘴40的外表面温度；在流体升温工况时，管道50温度升高，热桥10从管道50吸热传递给管嘴40的外表面，且热桥10向管嘴40外表面传热功率增大，进一步提高了管嘴40的外表面温度；在流体降温工况时，管道50温度低，管嘴40温度高，热桥10从管嘴40吸热传递给管道50，即热桥10把热量从管嘴40传递给管道50，从而降低了管嘴40的外表面温度。因此，本专利技术实施例的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置在稳态和瞬态工况下都能降低管嘴40的内表面与外表面温差和热应力。
[0030]绝热层20包覆在热桥10的外表面上，也就是说，热桥10安装完之后，热桥10的裸露表面采用绝热层20严密包覆，绝热层20用于减少热桥10向外界环境散热，有利于热桥10高效传热。
[0031]根据本专利技术的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，通过向与流体温度接近的管道表面取热或放热，可以在稳态运行工况和瞬态运行工况，根据流体温度自动调节高温压力容器60的管嘴40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，其特征在于，包括：热桥，所述热桥设置在高温压力容器的管嘴外表面和与所述管嘴相连的管道的外表面上；绝热层，所述绝热层包覆在所述热桥的外表面上。2.根据权利要求1所述的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，其特征在于，所述热桥包括依次相连的感温段、连接段和控温段，其中，所述感温段紧密贴合地固定在所述管道的外表面上，所述控温段紧密贴合地固定在所述管嘴的外表面上。3.根据权利要求2所述的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，其特征在于，所述感温段、所述连接段和所述控温段在轴向上为一连续整体，或通过焊接或螺栓连接。4.根据权利要求2所述的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，其特征在于，所述热桥在环向分为若干独立加工而成的块件。5.根据权利要求2所述的高温压力容器管嘴温度自调节式隔热装置，其特征在于，所述热桥为轴对称结构，所述热桥的对称轴为所述管道及所述管嘴的轴线。6.根据权利要求2所述的高温压力容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏晔，张作义，史力，彭恒，李晓伟，赵加清，吴莘馨，雒晓卫，张征明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：