[發(fā)明專利]用于傳熱流體(HTF)管道的外罩

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280033998.4
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN103827568A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.G.蘇亞雷茲-瓦德斯蘇亞雷茲
• 申請（專利權(quán)）人: 艾斯拉米恩托斯蘇亞瓦爾公司
• 主分類號: F16L59/21
• 分類號: F16L59/21;F16L59/22;F16L59/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于可移動的傳熱流體(HTF)管道的絕緣和外罩系統(tǒng)。

背景技術(shù)

已知由以下材料制成的可移除的墊基絕緣物：

1.玻璃纖維織物，在其外面上具有不銹鋼箔或板作為內(nèi)面的外罩。

2.密度為128?kg/m³的25?mm厚陶瓷纖維絕緣層作為內(nèi)絕緣物。

3.涂布有硅酮或特氟隆的玻璃纖維織物作為外面的外罩(取決于工程設(shè)計)。

4.這些墊在所有其端部由耐受高溫的玻璃纖維線縫合。

在理論上，這些規(guī)定的墊滿足所規(guī)定的要求中的一些，且它們并不滿足其它要求，但是其被認(rèn)為是唯一的解決方案。這些要求如下：

A.在已經(jīng)提供的轉(zhuǎn)臂(swivel?arm)中的管區(qū)段之間的附連中導(dǎo)熱油泄漏的情況下，油可能未浸漬絕緣物，由此墊的內(nèi)面的外罩的外面可能未使油通過到覆蓋每個臂的三個球形接頭的墊。這利用具有不銹箔的玻璃纖維織物來實現(xiàn)，因為不銹材料充當(dāng)箔的屏障。

B.在旋轉(zhuǎn)球形接頭中的絕緣物必須可容易移除以用于頻繁需要的維護(hù)以使得球形接頭石墨化。這通過制造用于球形接頭的獨(dú)立墊而實現(xiàn)。

C.墊的外部外罩必須是不可滲透的，以防止絕緣物變濕，因為這將取消絕緣效果且還會逐漸使之劣化。這可利用硅或特氟隆織物來實現(xiàn)。

D.臂必須為完好絕緣的，并且如管的其余部分，必須具有最小的熱損失。這并未實現(xiàn)，因為25mm的陶瓷纖維層僅實現(xiàn)了相對于100mm厚的100kg/m³墊的23%-29%的絕緣能力，這是用于太陽能領(lǐng)域中傳導(dǎo)HTF的直徑高達(dá)3″的絕緣管的材料和厚度，因為其λ值在400℃非常相似。不能安裝更厚的陶瓷纖維，因為臂的管直徑為2″或2.5″，并且不能用來制造彎管和球形接頭用的墊，使得它們正確地閉合和吸收臂的移動而不離開球形接頭。考慮到?jīng)]有更好的解決方案且安裝墊。

E.所安裝的絕緣物-外罩系統(tǒng)必須吸收轉(zhuǎn)臂在所有其方向上的移動，而不會造成絕緣物滑動、外罩劣化，并且因此不會形成使熱損失發(fā)生和水能進(jìn)入的球形接頭。由于墊在新條件下安裝，它們符合該要求，但在若干電廠中的經(jīng)驗表明，由于它們?yōu)槔镁€或利用玻璃纖維織物條帶系住的墊，利用連續(xù)臂移動和大氣因素的作用，因而發(fā)生滑動且形成球形接頭，所有這些完全劣化絕緣物的品質(zhì)。

在墊安裝于西班牙電廠中大約7-12個月之后，檢測到若干問題，并且當(dāng)與美國電廠通信時，其被證實在設(shè)計階段期間未預(yù)見的新問題，并且墊還并不符合這些要求。這些問題如下：

F.由管上的鏡面反射的太陽光線不僅向前朝向傳導(dǎo)HTF的管反射而且還側(cè)向反射，取決于每天的時間或一年的季節(jié)，在墊上存在高達(dá)80kW/m²的太陽能輻射集中。這意味著硅酮或特氟隆承受很高的溫度，工程公司估計在350°與450°之間，并且之后至多140-180°，這些材料分解，從而造成允許水進(jìn)入的玻璃纖維逐漸地皺縮，并且墊打開且最終破裂和瓦解。

G.在其中兩個西班牙電廠中，在球形接頭中存在HTF泄漏，導(dǎo)致點(diǎn)燃且在球形接頭的區(qū)域中造成相當(dāng)大的火情。在調(diào)查了這種點(diǎn)燃的原因之后，當(dāng)絕緣材料和不銹箔耐火時，得出結(jié)論：這是因為在傳導(dǎo)流體的壓力下處于400°并且與氧氣接觸的導(dǎo)熱油可造成點(diǎn)燃，如果該壓力包含在墊內(nèi)且并未找到逸散路線的話。關(guān)于墊，該壓力并無逸散路線，因此HTF點(diǎn)燃風(fēng)險是高度可能的。在西班牙電廠中出現(xiàn)在環(huán)形接頭中的火情是最大的工程問題之一，因為如果火情蔓延，則環(huán)境危害是很嚴(yán)重的。

H.轉(zhuǎn)臂在大部分工程設(shè)計中由框架支承，框架具有充當(dāng)軸承的旋轉(zhuǎn)管，使得臂移動通過那些軸承。由于陶瓷纖維絕緣墊缺乏剛性，它們逐漸地壓碎絕緣材料，使之破裂且將其移動到側(cè)部，由此最終移動通過支承件的墊的區(qū)域?qū)嶋H上變成無絕緣物，隨后有損失。

墊在所有設(shè)施中一點(diǎn)點(diǎn)劣化且做出了修補(bǔ)，主要包括使置于墊上方的套環(huán)偏轉(zhuǎn)且防止太陽能聚集在其上。該解決方案具有兩種缺陷，首先是使該解決方案顯著更加昂貴，其次是這些偏轉(zhuǎn)器具有帆效應(yīng)且使所計算的鏡面移動失真，從而能夠?qū)е滦D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及利用以下建設(shè)性解決方案來解決所有上文指出的問題：

A.在球形接頭中泄漏的情況下，需要防止導(dǎo)熱油傳遞到絕緣物。通過將槽置于鋁金屬板的外面和側(cè)面上來使球形接頭絕緣，鋁金屬板在內(nèi)部包含絕熱物，并且絕緣物的內(nèi)面被覆蓋以具有50μm不銹鋼箔的玻璃纖維織物，不銹鋼箔在泄漏的情況下防止絕緣物的浸漬。利用耐受1000℃的膠黏劑來完成織物與金屬板的附連。