钢套钢蒸汽保温管道弯头及其端部和中部滚动支撑机构 【技术领域】
本发明涉及一种绝热型蒸汽输送管道，进一步涉及一种钢套钢蒸汽保温管道弯头及其端部和中部滚动支撑机构。
背景技术
钢套钢蒸汽保温管道道是近年发展起来的一种新技术，用来输送高温蒸汽(250-350℃)。其结构基本上都包括内套钢管和外套钢管，中间填充一些保温材料。由于蒸汽温度较高，内套钢管变形量较大，因此导致了内套钢管在外套钢管内轴向移动或左右漂移。在转弯处，内套钢管和外套钢管的轴向移动会带来内套钢管的横向侧移。因此急需设计一种新的钢套钢保温管弯头及其端部和中部滚动支撑机构，以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于设计出一种钢套钢蒸汽保温管道弯头及其端部和中部滚动支撑机构。本发明通过如下方式实现：
钢套钢蒸汽保温管道弯头端部滚动支撑机构，包括：弯曲成内套钢管外圆形状的外侧钢箍和内侧钢箍；分别位于内外侧钢箍正中的1个内侧滚轮和1个外侧滚轮；外侧钢箍和内侧钢箍的端部通过螺栓夹紧；当内套钢管沿外套钢管轴线移动时，内外侧滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，内外侧滚轮与外钢套的内壁之间存在装配间隙；所述内外侧滚轮分别位于内侧滚轮轴和外侧滚轮轴上，内外侧滚轮轴分别架在2块平行的内侧滚轮立板上和2块平行的外侧滚轮立板上；内外侧滚轮立板与内外侧滚轮之间为间隙配合。
钢套钢蒸汽保温管道弯头中部滚动支撑机构，包括：弯曲成内套钢管外圆形状的上钢箍和下钢箍；位于下钢箍正中的1个下滚轮；上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓连接；当内套钢管沿外套钢管轴线移动时，下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触；所述下滚轮位于下滚轮轴上，下滚轮轴架在2块平行的下滚轮立板上；下滚轮立板与下滚轮之间为间隙配合，间隙量由钢套钢蒸汽保温管道内套钢管弯部的最大横向漂移量决定。
钢套钢蒸汽保温管道弯头，包括：弧度为90度的外套钢管；与外套钢管同轴线的内套钢管；内套钢管在两端圆弧段外分别延伸出一段直管，直管与圆弧段之间为一体化；还包括：分别位于内套钢管两端直管上的2个端部滚动支撑机构；位于内套钢管圆弧段正中位置的中部滚动支撑机构；端部滚动支撑机构为上述结构；中部滚动支撑机构为上述结构；垫在滚动支撑机构与内套钢管间的隔热材料；套在内套钢管外，且位于钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构之间的保温材料，保温材料为超细玻璃棉管壳，采取双层错缝包扎，保温层的外径小于外套钢管的内径，二者之间形成空气层；套在外套钢管外的防腐层。
在本发明的实施过程中，可在外套钢管的某个位置开口，与真空泵相连，将内外套钢管之间的空气抽出，形成真空保温层。
本发明相对于现有技术的优点是：
(一)一般钢与钢之间的滑动摩擦系数为0.3，滚动摩擦系数≤0.1，通过上述摩擦系数的对比可以看出滚动支架在管道受力方面的巨大优势。它使管道的固定支架受力大大减小，管道整体力学分析简明，安全性大幅提高。
(二)当内、外套钢管轴线重叠时，中部支撑机构不存在上滚轮，这一技术特征使得当下滚轮在外套钢管内部滑动遇到焊缝或其它突起物时，可以自行向上浮动，不影响内套钢管的轴向运动。
(三)端部支撑机构内外侧滚轮和中部支撑机构的下滚轮与对应的滚轮立板之间存在间隙，可以解决90度直角带来内套钢管的侧位移和管子的装配问题。
(四)通过抽真空设备抽取空气层空气，可以在外套钢管与保温材料之间形成真空层，提高管道的保温效果；同时，还可以解决外套管内壁有可能被热湿空气腐蚀的难题；省去了外套钢管每隔50-60米设置排潮管的工艺，平均每米管线可以减少50元左右的成本。
(五)内套钢管在两端圆弧段外分别延伸出一段一体化直管，避免了此处的焊缝，使得弯头承受载荷的能力大大加强。
(六)由于滚动支撑机构便利的滑动效果，在现场施工时，外套钢管可以不采用二块半瓦搭接焊接的方式，而是通过移动外套钢管，逐根拼接方式进行补口作业，可减少40％-50％的外套钢管焊峰数量；焊缝数量的减少，不仅缩短了安装工期、降低泄露的可能性，而且节省了大量焊接、超声波、X射线检测费用；以1000米管道长度计算，按每根管定长度为12米，采用本发明的产品可以节约80道环向焊缝和160道纵向焊缝，总节省安装费用约15万元，平均每米管道节省150元。
(七)保温材料为超细玻璃棉管壳，采取错缝包扎，具有接缝少，透气性好的特点；且一旦保温层在施工过程中进水，可通过逐步提高蒸汽温度并进行抽气排潮、逐步烘干；烘干后形状和保温性能良好的优点。
【附图说明】
图1是弯头沿轴线剖视图；3代表外套钢管，4代表内套钢管，5a、5b代表端部滚动支撑机构；6代表中部滚动支撑机构。
图2是端部滚动支撑机构在安装状态的断面图。
图3是中部滚动支撑机构在安装状态的断面图。
图4是端部滚动支撑机构、中部滚动支撑机构滚轮部位的局部放大图。
图5管道热损失随真空压力变化曲线。
【具体实施方式】
对照图1-4，说明本发明的具体技术方案。本实施方式中，钢套钢蒸汽保温管道弯头包括：
弧度为90度地直径为529毫米的外套钢管(Q235B)；与外套钢管同轴线的直径为273毫米内套钢管(Q235B)；内套钢管在两端圆弧段外分别延伸出一段直管，直管与圆弧段之间为一体化；还包括：分别位于内套钢管两端直管上的2个端部滚动支撑机构；位于内套钢管圆弧段正中位置的中部滚动支撑机构；垫在滚动支撑机构与内套钢管间的隔热材料；套在内套钢管外，且位于钢套钢蒸汽保温管道滚动支撑机构之间的保温材料，保温材料为超细玻璃棉管壳，采取双层错缝包扎，保温层的外径小于外套钢管的内径，二者之间形成空气层；套在外套钢管外的防腐层(3PE)。
端部滚动支撑机构，包括：弯曲成内套钢管外圆形状的外侧钢箍和内侧钢箍；分别位于内外侧钢箍正中的1个内侧滚轮和1个外侧滚轮；外侧钢箍和内侧钢箍的端部通过螺栓夹紧；当内套钢管沿外套钢管轴线移动时，内外侧滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触，内外侧滚轮与外钢套的内壁之间存在装配间隙；所述内外侧滚轮分别位于内侧滚轮轴和外侧滚轮轴上，内外侧滚轮轴分别架在2块平行的内侧滚轮立板上和2块平行的外侧滚轮立板上；内外侧滚轮立板与内外侧滚轮之间为间隙配合。
中部滚动支撑机构，包括：弯曲成内套钢管外圆形状的上钢箍和下钢箍；位于下钢箍正中的1个下滚轮；上钢箍和下钢箍的端部通过螺栓连接；当内套钢管与外套钢管轴线重叠时，下滚轮与外钢套的内壁为滚动摩擦方式接触；所述下滚轮位于下滚轮轴上，下滚轮轴架在2块平行的下滚轮立板上；下滚轮立板与下滚轮之间为间隙配合，间隙量由钢套钢蒸汽保温管道内套钢管弯部的最大横向漂移量决定。