【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流道结构，尤其涉及一种承压热保护自补偿流道结构。
技术介绍
1、在压力容器、管道、通风、风洞、锅炉、热环境等行业对大尺寸外压容器、管道的稳定性，高温热环境的材料保护都有严格要求，特别是大型承压容器或管道、热环境系统。传统的高温承压环境中，一般采用内保温或隔热坪来降低高温环境对承压壳体的热传递，也有采用冷却水夹套结构对内承压壳体进行保护的案例，但这些都或多或少都存在一些不足，如内保温使用寿命短，更换麻烦，隔热坪增加了设备内侧的死腔，不利于设备的清理及维护，传统的水夹套因循环水压过大，为保证设备的稳定性，需要增加大量的防失稳筋板等。
2、综上所述，目前在压力容器、管道、通风、风洞、锅炉、热环境等行业，特别是高温内压管道、压力容器、锅炉、热环境中的设备，采用内保温或隔热坪、水夹套结构，存在外压稳定性差、热防护差、内外壳体热变形不协调的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种承压热保护自补偿流道结构，用以解决现有结构外压稳定性差、热防护差、内外壳体热变形不协调的问题。
2、本专利技术实施例提供了一种承压热保护自补偿流道结构，包括多个半管、多个外承压壳体板和内承压壳体；
3、各半管的断面固定设置在内承压壳体上，相邻两个半管之间固定设置有外承压壳体板；
4、其中，外承压壳体板固定设置于相应半管外侧，且外承压壳体板与内承压壳体相距设定的距离。
5、基于上述方案的进一步改进，各半管的断面设置有多
6、基于上述方案的进一步改进，若内承压壳体为圆柱体或球体，则各半管在内承压壳体上周向均匀分布且各半管沿内承压壳体轴向设置。
7、基于上述方案的进一步改进，若内承压壳体为圆柱体或球体，则通过以下方式确定半管的数量：
8、基于内承压壳体的半径和厚度，确定失稳波数，进而得到第一半管数量；
9、基于内承压壳体厚度、内承压壳体与外承压壳体之间的距离，确定相邻半管的间距和内承压壳体一端的周长，进而得到第二半管数量；其中，相邻半管的间距为相邻半管在内承压壳体一端的半管端面中心之间的距离；
10、基于第一半管数量和第二半管数量，得到半管的数量。
11、基于上述方案的进一步改进，所述第一半管数量n1表示为：
12、
13、其中，
14、
15、式中，n表示失稳波数，r、δ分别表示内承压壳体的半径和厚度，l表示计算长度，表示向上取整。
16、基于上述方案的进一步改进，所述第二半管数量n2表示为：
17、
18、其中，
19、
20、式中，lcf表示内承压壳体一端的周长，lc表示相邻半管的间距，δ表示内承压壳体的厚度，[σ]t表示设定的温度t下的许用应力，j表示第一系数，pc表示冷却介质计算压力，h表示内承压壳体和外承压壳体板间的距离，ls表示第一中间参数，表示向下取整。
21、基于上述方案的进一步改进，所述第一中间参数ls表示为：
22、
23、式中，z表示第二系数。
24、基于上述方案的进一步改进，所述半管的数量n表示为：
25、n＝max{n1,n2}
26、式中，n1表示第一半管数量，n2表示第二半管数量。
27、基于上述方案的进一步改进，若内承压壳体3为圆柱体或球体，当用于真空工况时，通过以下方式对内承压壳体的厚度进行调整：
28、基于失稳临界压力阈值，得到内承压壳体的厚度最小值；
29、若当前内承压壳体的厚度大于等于厚度最小值，则当前内承压壳体的厚度不调整；否则，对当前内承压壳体的厚度进行调整。
30、基于上述方案的进一步改进，通过以下公式得到内承压壳体的厚度最小值：
31、
32、其中，
33、
34、式中，pk,th表示失稳临界压力阈值，e表示内承压壳体的弹性模量，μ表示泊松比。
35、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
36、本专利技术提供的一种承压热保护自补偿流道结构，包括多个半管、多个外承压壳体板和内承压壳体；各半管的断面固定设置在内承压壳体上，相邻两个半管之间固定设置有外承压壳体板，并且外承压壳体板固定设置于相应半管外侧，且外承压壳体板与内承压壳体相距设定的距离，该结构在工作时，内层壳体为主承压壳体，半管与内层壳体外壁面焊接，形成无数个流道或腔室，再在半管之间用承压钢板焊接，承压钢板设置在内壳体外壁面与半管顶点之间，形成一个外侧挠性保护结构；该结构可提高承压设备外压稳定性，同时兼具热环境对结构所产生的热位移补偿，寿命长，降低了结构的厚度，有利于大尺寸承压结构或热环境的使用，降低了结构的成本；在半管与内壳体外壁面焊接的处均匀间隔开槽，以便各半管流道之间的流体相互流动，防止每根半管内的流体成为单独的死腔造成难以清理和维护的问题，避免单流道内出现过高温度的情况，从而实现热保护和自补偿功能。
37、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，包括多个半管(1)、多个外承压壳体板(2)和内承压壳体(3)；
2.根据权利要求1所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，各半管(1)的断面设置有多个凹槽(11)。
3.根据权利要求1所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，若内承压壳体(3)为圆柱体或球体，则各半管(1)在内承压壳体(3)上周向均匀分布且各半管(1)沿内承压壳体(3)轴向设置。
4.根据权利要求3所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，若内承压壳体(3)为圆柱体或球体，则通过以下方式确定半管的数量：
5.根据权利要求4所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，所述第一半管数量N1表示为：
6.根据权利要求5所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，所述第二半管数量N2表示为：
7.根据权利要求6所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，所述第一中间参数Ls表示为：
8.根据权利要求4所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，所述半管的数量N表示为：
9.
10.根据权利要求9所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，通过以下公式得到内承压壳体的厚度最小值：
...【技术特征摘要】
1.一种承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，包括多个半管(1)、多个外承压壳体板(2)和内承压壳体(3)；
2.根据权利要求1所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，各半管(1)的断面设置有多个凹槽(11)。
3.根据权利要求1所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，若内承压壳体(3)为圆柱体或球体，则各半管(1)在内承压壳体(3)上周向均匀分布且各半管(1)沿内承压壳体(3)轴向设置。
4.根据权利要求3所述的承压热保护自补偿流道结构，其特征在于，若内承压壳体(3)为圆柱体或球体，则通过以下方式确定半管的数量：
5.根据权利要求4所述的承压热保护自补偿流道结构，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：周焕红，端木兵雷，郄方，
申请(专利权)人：中航工程集成设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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