[发明专利]一种应用于高温管道传热的保温模块化结构

摘要

本发明公开了一种应用于高温管道传热的保温模块化结构，包括不锈钢薄膜、梯度功能保温芯材、温度传感器和真空计构成，不锈钢薄膜之间无缝焊接，梯度功能保温芯材由陶瓷纤维纸层、玻璃纤维纸层和铝塑膜真空绝热板构成，各个部分协同作用，大大提高了保温性能，温度传感器位于保温模块化结构内表面，真空计位于保温模块化结构外壳，各个部分一体成型，内部抽真空，实现保温效果的最优化，整体导热系数在0.04W/(m·K)左右，大大削减了保温层厚度，同时一体化的结构设计，便于工人施工以及后续维护检修，缩减了维修周期，大大提高了经济效益。

主权项

1.一种应用于高温管道传热的保温模块化结构，以梯度功能保温芯材为隔热材料，不锈钢薄膜为外壳，真空封装而成，模块化结构厚度为12mm～45mm，长度为200mm～1000mm，其特征在于所述的保温模块化结构包括不锈钢薄膜、梯度功能保温芯材、温度传感器和真空计；所述的不锈钢薄膜厚度为0.2mm～1.5mm，不锈钢之间无缝焊接，常温环境下实现内部低真空度；所述的梯度功能保温芯材由内至外依次是单层纤维纸厚度为5μm～15μm的陶瓷纤维纸层、单层纤维纸厚度为2μm～10μm的玻璃纤维纸层和铝塑膜真空绝热板，纤维纸常温导热系数为0.025W/(m·K)～0.030W/(m·K)，500℃导热系数为0.05W/(m·K)～0.06W/(m·K)；所述的温度传感器位于保温模块化结构内表面，用于实时监测管道外壁温度；所述的真空计位于保温模块化结构外壳，用于实时监测内部真空度；所述的不锈钢薄膜采用激光焊接实现无缝连接，焊缝由电子束光斑平移形成，电子束光斑直径为0.02mm～0.05mm，焊缝宽度为0.05mm～0.2mm，焊缝深度0.1mm～1mm；所述的陶瓷纤维纸层厚度为2mm～5mm，纸与纸之间填充有硅酸锆陶瓷粉体，粉体颗粒尺寸为10nm～50nm，粉体的壁厚为1nm～3nm，粉体含量为20％～30％；所述的玻璃纤维纸层厚度为5mm～20mm，纸与纸之间填充气凝胶颗粒，气凝胶颗粒的比表面积600m2/g～800m2/g，孔隙率为90％～96％，孔径为10nm～20nm，体积含量为15％～25％；所述的铝塑膜真空绝热板厚度为5mm～10mm，表面铝塑膜的厚度为0.1mm～0.3mm，承受的温度范围为10℃～80℃，20℃导热系数为0.0012W/(m·K)～0.0015W/(m·K)；所述的真空封装是将表面预留小孔的未抽真空保温模块化结构置于压力罐中，压力罐温度为500℃～600℃，真空度为1Pa～10Pa；所述的保温模块化结构承受的温度范围为500℃～1000℃，内部真空度为0.1Pa～1Pa，500℃导热系数为0.03W/(m·K)～0.05W/(m·K)，服役寿命为50年～60年。