[发明专利]一种复合材料尾气管路系统及其成型方法

说明书

本发明涉及工业管路设计制造技术领域，尤其涉及一种复合材料尾气管路系统及其成型方法。系统包含尾气管路单元、设置于尾气管路单元轴向末端连接单元；尾气管路单元包含从内到外依次设置的内侧壁板、径向填充结构及外侧壁板；径向填充结构与外侧壁板之间还设有径向支撑结构；径向支撑结构、径向填充结构与外侧壁板之间还设有第二过渡缓冲结构。本发明较现有技术优化了管路连接工艺，可以实现不加热连接；同时提升隔热保温性和管路强度，有效缓冲管路内外侧温度差引起的热膨胀率不同带来的损害，大大提高了使用寿命。

技术领域

本发明涉及工业管路设计制造技术领域，尤其涉及一种复合材料尾气管路系统及其成型方法。

背景技术

尾气管路常作为高温气体或尾气常用运输管道，尤其是工业废热回收用尾气的运输，需要在运输同时发挥保温作用，又要满足高温下高强度、质量轻的要求。传统技术中金属结构管道存在重量大、焊接变形、易锈蚀等问题，而现有复合材料管路存在刚性差、重量体积大、防隔热能力差、不同层间材料易开裂、寿命短、不可重复利用、难以兼顾隔热和体积及连接困难的问题。

因此，开发一套轻便、具有良好的高温力学强度、隔热性能良好、便于连接和使用寿命长的高温气体或尾气管路的需求尤为迫切。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种复合材料尾气管路系统及其成型方法，用以解决现有尾气管路中的存在的高温力学强度低、隔热性能差和使用寿命短的技术问题中的至少一个。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种复合材料尾气管路系统，包含尾气管路单元、设置于尾气管路单元轴向末端用于尾气管路单元固定连接的连接单元；尾气管路单元包含从内到外依次设置的内侧壁板、径向填充结构及外侧壁板；所述径向填充结构与所述外侧壁板之间还设有径向支撑结构；所述径向支撑结构、所述径向填充结构与所述外侧壁板之间还设有第二过渡缓冲结构；所述径向支撑结构与所述外侧壁板通过所述第二过渡缓冲结构固定连接；所述径向填充结构与所述外侧壁板通过所述第二过渡缓冲结构固定连接；

所述第二过渡缓冲结构为包括韧性支撑层的多层复合结构，所述韧性支撑层能够匹配具有不同热膨胀系数的径向支撑结构与外侧壁板，和，所述韧性支撑层能够匹配具有不同热膨胀系数的所述径向填充结构和所述外侧壁板。

优选的，所述径向支撑结构或所述径向填充结构与所述外侧壁板的热膨胀系数差值为35×10^-6m/℃～41×10^-6m/℃。

优选的，第二过渡缓冲结构包含由高温区向低温区依次分布的第三刚性连接层、第二韧性支撑层和第四刚性连接层。

优选的，所述第三刚性连接层为玻璃纤维毡层，所述第二韧性支撑层为玻璃纤维布层，所述第四刚性连接层为玻璃纤维毡层。

优选的，所述第三刚性连接层的玻璃纤维毡层为2～3层，所述第二韧性支撑层的玻璃纤维布层为1～3层，所述第四刚性连接层的玻璃纤维毡层为2～3层。

优选的，第三刚性连接层与第四刚性连接层的玻璃纤维毡为纤维长度为10mm～15mm；所述玻璃纤维毡为短切原丝；所述玻璃纤维布为：纹布、斜纹布、平纹布中任一种；所述玻璃纤维布密度为170g/cm³～220g/cm³斜纹布。

优选的，所述连接单元从内到外设有用于紧固尾气管路单元的固定连接层与外壳；外壳上设有注胶孔。

优选的，所述外壳与所述尾气管路单元抵近一端沿所述尾气管路单元的外壁设有密封结构，用于防止固化前固定连接层胶液溢出。

固定连接层可以由树脂固化后制备，树脂为酚醛树脂、有机硅树脂、含硅芳炔树脂、芳基乙炔树脂、光敏丙烯酸酯树脂和环氧树脂或酚醛树脂、有机硅树脂、含硅芳炔树脂、芳基乙炔树脂、光敏丙烯酸酯树脂和环氧树脂的改性树脂中的一种或多种。