[发明专利]一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构

说明书

一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构，包括超导能源管道外侧设有的二氧化碳腔室，二氧化碳腔室外侧依次设有堆积绝热层、绝热结构外壁面；二氧化碳腔室为封闭腔，设有中间绝热层和二氧化碳吸附板，中间绝热层由间隔排列的辐射屏蔽层和低温绝热纸组成；运行前，向二氧化碳腔室内充入二氧化碳气体，直至完全充满；打开低温燃料通道进行管道预冷，使得二氧化碳腔室内二氧化碳气体凝华，二氧化碳腔室内变为真空腔，再运行超导电缆；本发明可大大降低能源管道的建设和运行成本。

技术领域

本发明涉及天然气及能源输送领域，具体涉及一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构。

背景技术

近年来，传统化石能源与电力混输长距离超导能源管道受到了学术界的广泛研究，利用液化天然气的冷量给高温超导电缆提供低温环境，显著提高了能量输送效率。例如专利(申请号CN201810804587.X)提出一种低温燃料传导冷却的超导能源管道结构，专利(申请号CN201910354666.X)提出了一种耐冲击耐烧蚀的超导能源管道结构，专利(申请号CN201710724139.4)提出了一种液化天然气冷却CF4保护的超导能源管道结构。然而，以上方案均需要一种绝热能力强的绝热结构与方式。

目前，工业界对于低温管道多采用聚氨酯等材料的堆积绝热方式，该方式绝热能力一般且成本低。对于短距离低温管道，工业界也采用真空绝热，该方式绝热能力强且成本高，若用于长距离超导能源管道，将产生巨额的建设成本和维护成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构，实现在高绝热效果的前提下降低成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构，包括超导能源管道3的外侧设有的二氧化碳腔室7，二氧化碳腔室7外侧依次设有堆积绝热层8、绝热结构外壁面9。

所述的二氧化碳腔室7为密封良好的封闭腔，能承受的真空度10^-2Pa。

所述的二氧化碳腔室7内设有中间绝热层，中间绝热层由间隔排列的辐射屏蔽层6和低温绝热纸5组成。

所述的二氧化碳腔室7内设有二氧化碳吸附板4，二氧化碳吸附板4采用表面粗糙度Ra在5～10μm之间的铜片，径向固定在超导能源管道3上，铜片表面贴有一层二氧化碳吸附纸。

所述的堆积绝热层8采用PIR聚异氰脲酸酯泡沫或其他阻燃性绝热材料。

所述的辐射屏蔽层6采用铝箔材料。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供了一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构，具有绝热能力强、安全性高、操作便捷等优点；利用超导能源管道内低温燃料的冷能来凝华二氧化碳腔室内的二氧化碳，从而使得二氧化碳腔室形成真空层，达到真空绝热的效果，本发明可大大降低能源管道的建设和运行成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，仍在本发明的权利要求范围内。

参照图1，一种应用于长距离超导能源管道的绝热结构，包括超导能源管道3，超导能源管道3内部中心为超导电缆本体1，超导电缆本体1外侧为低温燃料通道，低温燃料通道内填充有低温燃料2；超导能源管道3的外侧设有二氧化碳腔室7，二氧化碳腔室7外侧依次设有堆积绝热层8、绝热结构外壁面9。

所述的二氧化碳腔室7为密封良好的封闭腔，能承受的真空度10^-2Pa。