[發明專利]一種用于蒸汽管道的冷/熱雙向保護裝置及方法

有效

• 申請號: 201710121359.8
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106885089B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 范利武;朱子欽;胡楠;邵雪峰;黃元凱;馮飆;曾軼;鄭夢蓮;俞自濤;胡亞才
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16L53/30
• 分類號: F16L53/30;F16L53/70;F16L59/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種用于蒸汽管道的冷/熱雙向保護裝置，其特征在于包括絕熱材料層(1)、相變材料層(2)、記憶合金網(3)、記憶合金絲(4)、相變材料膠囊(5) ，所述的絕熱材料層(1)由絕熱材料加工而成，同心包裹在蒸汽管道(6)外圍；所述的相變材料層(2)由凝固點高于蒸汽冷凝溫度的固-液相變材料構成，充滿絕熱材料層(1)和蒸汽管道(6)外壁之間；所述的記憶合金網(3)附著在蒸汽管道(6)外壁表面，由轉變溫度低于蒸汽過熱溫度的形狀記憶合金加工而成，當高于轉變溫度時，記憶合金網收縮變形，當溫度低于轉變溫度時，記憶合金網恢復原狀；所述的記憶合金絲(4)與記憶合金網(3)的材料相同；所述的相變材料膠囊(5)由金屬膜或石墨烯膜包裹熔點低于蒸汽過熱溫度的相變材料制成，相變材料膠囊(5)通過記憶合金絲(4)與記憶合金網(3)相連，隨記憶合金網(3)和記憶合金絲(4)的形變而運動。

2.一種如權利要求1所述用于蒸汽管道的冷/熱雙向保護裝置的保護方法，其特征在于：

當管道長時間處于低溫環境下時，絕熱材料層(1)溫度逐漸降低，直至觸發相變材料層(2)的凝固溫度，相變材料層(2)凝固放熱保持管道(6)及蒸汽溫度不變，防止蒸汽冷凝腐蝕管道，當環境溫度回升時，相變材料層(2)吸熱熔化，恢復保護功能；當局部蒸汽升溫并觸發轉變溫度時，附著在蒸汽管道(6)外壁上的記憶合金網(3)以及與之相連的記憶合金絲(4)將收縮變形，拉動大量的相變材料膠囊(6)富集在蒸汽升溫的區域，強化升溫區域的傳熱并快速大量地吸熱，避免過熱現象發生，當溫度回歸正常時，記憶合金網(3)和記憶合金絲(4)恢復原狀。