本申请涉及管道保温技术领域，尤其涉及一种管道保温结构。
背景技术：
目前，气凝胶保温材料广泛应用于供热或发电蒸汽管道保温，相对于硅酸铝保温材料和岩棉保温材料，气凝胶保温材料具有导热系数低、保温效果好的优点。在相同的保温效果情况下，气凝胶保温材料的厚度远小于硅酸铝保温材料和岩棉保温材料的厚度。然而，气凝胶保温材料的价格比硅酸铝保温材料和岩棉保温材料高。
针对上述中的相关技术，发明人认为当仅采用气凝胶保温材料进行管道保温施工时存在成本高的缺陷。
技术实现要素：
为了改善相关技术中仅采用气凝胶保温材料进行管道保温施工存在的成本高的缺陷，本申请提供一种管道保温结构。
本申请提供的一种管道保温结构采用如下的技术方案：
一种管道保温结构，包括：
沿着管道本体径向从内到外依次设置的第一气凝胶保温层、第一反辐射保温层和保护层，所述第一反辐射保温层的反射面靠近管道本体一侧设置；
绝热管托，用于对管道本体进行承托，所述绝热管托包括蛭石夹层，所述蛭石夹层靠近管道本体的一侧表面设置有气凝胶绝热层。
通过采用上述技术方案，气凝胶保温材料与反辐射保温材料和保护层组合能够对供热管道或蒸汽管道进行有效保温，并且具有蛭石夹层和气凝胶绝热层的绝热管托能够降低热量沿着管托耗散的速率，提高保温效果。
可选的，所述第一反辐射保温层和保护层之间设置有第一耐高温玻璃棉保温层。
可选的，所述第一耐高温玻璃棉保温层与保护层之间设置有第二反辐射保温层。
可选的，所述第一气凝胶保温层和第一反辐射保温层之间还设置有第一硅酸铝保温层。
可选的，所述第一硅酸铝保温层和第一反辐射保温层之间还设置有第二耐高温玻璃棉保温层。
可选的，所述第一耐高温玻璃棉保温层由第二气凝胶保温层代替。
可选的，所述各保温层的周向两端具有相互配合的第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部和第二凸出部搭接并形成轴向搭接缝，所述轴向搭接缝位于圆周±45度角的范围内或者位于±45度角的对顶角的范围内，第一凸出部位于第二凸出部的上部，相邻两保温层的轴向搭接缝不重合。
通过采用上述技术方案，能够使各保温层的周向两端拼合紧密保证保温效果并防止雨水渗漏。
可选的，所述各保温层采用钢带捆扎，捆扎点位于轴向搭接缝处。
通过采用上述技术方案，钢带对各保温层进行捆扎能够保证保温效果。
可选的，同一保温层包括沿着管道轴向设置的多个分段，多个分段之间拼接并形成环向缝，所述环向缝小于等于2mm，所述环向缝采用与相应保温层相同的材料填充。
通过采用上述技术方案，各保温层通过在轴向上的拼接能够对具有一定长度的管道进行保温。
可选的，所述保护层包括沿着管道轴向设置的多个分段，相邻的两个分段之间重叠搭接；
所述保护层的同一分段的周向两端采用上搭下的方式重叠搭接，周向重叠搭接的缝隙位于圆周±45度角的范围内或者位于±45度角的对顶角的范围内且与各保温层的轴向搭接缝不重合。
通过采用上述技术方案，保护层能够对各保温层进行保护并防止雨水渗漏，提高保温结构的使用寿命。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.气凝胶保温材料与常规的耐高温玻璃棉、硅酸铝保温材料和反辐射保温材料等进行适当组合，不仅能够满足管道内介质温度不同的情况下的保温需求，而且能够降低管道保温施工的综合成本；
2.采用具有蛭石夹层和气凝胶绝热层的绝热管托对管道需要支撑的部位进行承托，进一步减少了热量在管托部位的损失，提高了保温效果。
附图说明
图1是本申请实施例1的管道保温结构各层示意图；
图2是绝热管托结构示意图；
图3是各保温层第一凸出部和第二凸出部结构示意图；
图4是示意图各保温层第一凸出部和第二凸出部配合方式示意图；
图5是各保温层轴向搭接缝设置范围示意图；
图6是管道弯头部位各保温层和保护层的切割形状示意图；
图7是本申请实施例2的管道保温结构各层示意图；
图8是本申请实施例3的管道保温结构各层示意图；
图9是本申请实施例4的管道保温结构各层示意图；
图10是本申请实施例5的管道保温结构各层示意图；
图11是本申请实施例6的管道保温结构各层示意图。
附图标记说明：1、管道本体；11、第一气凝胶保温层；12、第一反辐射保温层；13、保护层；14、第一耐高温玻璃棉保温层；15、第一硅酸铝保温层；16、第二反辐射保温层；17、第二耐高温玻璃棉保温层；18、第二气凝胶保温层；2、绝热管托；21、支撑架；22、蛭石夹层；23、气凝胶绝热层；24、螺栓；31、第一凸出部；32、第二凸出部。
具体实施方式
以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。
实施例1
参照图1和图2，本申请实施例公开一种管道保温结构，包括第一气凝胶保温层11、第一反辐射保温层12、保护层13以及绝热管托2。
参照图1，第一气凝胶保温层11、第一反辐射保温层12和保护层13环绕包覆于管道本体1外部并沿着管道本体1径向从到外依次层叠设置，第一气凝胶保温层11与管道本体1外表面贴合设置。
第一气凝胶保温层11可以采用二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶中的一种制成的气凝胶毡，或者，第一气凝胶保温层11也可以采用前述几种气凝胶构成的混合气凝胶材料制成的气凝胶毡。优选的，第一气凝胶保温层11采用具有纳米多孔结构的二氧化硅气凝胶毡，具有纳米多孔结构的二氧化硅气凝胶毡的孔隙率达到99.8%，孔径为1-50nm，低于空气的自由程70nm，能够有效抑制空气对流起到绝热效果。
根据应用场景的不同，第一气凝胶保温层11的厚度可以不同。第一气凝胶保温层11既可以是具有一定厚度的单层结构，也可以由多层叠加而成，例如，当需要将第一气凝胶保温层11设置为30mm厚度时，第一气凝胶保温层11既可以采用单层的30mm厚度气凝胶材料制作，也可以采用三层厚度为10mm的气凝胶材料叠加制作。
第一反辐射保温层12可以是现有技术已有的用于管道保温的反辐射保温材料，例如，第一反辐射保温层12可以包括基底，基底可以是岩棉等，在基底的一侧表面设置有铝箔，铝箔即第一反辐射保温层12的反射面，反射面朝向管道本体1一侧设置。第一反辐射保温层12能够将第一气凝胶保温层11散发出来的少量热量反射回管道本身，从而减少热量散失，提高保温效果。
容易理解的是，本领域技术人员也可以采用其他形式的反辐射保温材料作为第一反辐射保温层12，此处不作具体限定。例如，第一反辐射保温层12也可以是气垫隔热保温材料，气垫隔热保温材料也具有能够反射热量的铝箔层。
参照图3，为了提高各保温层在环绕管道本体1时的严密性，在各保温层的周向两端设置有相互配合的第一凸出部31和第二凸出部32，第一凸出部31为在相应保温层的周向一端沿着厚度方向从下向上裁剪掉一半材料形成，第二凸出部32为在相应保温层的周向另一端沿着厚度方向从上向下裁剪掉一半材料形成。第一凸出部31和第二凸出部32的长度相等，从而使二者能够紧密配合，即使因管道本体1和保温材料热胀冷缩使得第一凸出部31和第二凸出部32发生相对滑动时二者也能保持贴合。第一凸出部31和第二凸出部32的长度可以设置为40mm。
第一凸出部31和第二凸出部32相拼合时形成沿着管道本体1长度方向延伸的轴向搭接缝。参照图4和图5，为了防止雨水沿着轴向搭接缝渗漏，在安装时，第一凸出部31位于第二凸出部32的上部，并且轴向搭接缝位于圆周±45度角的范围内或者位于±45度角的对顶角的范围内。
为了提高保温效果，相邻保温层之间的轴向搭接缝不重合，即相邻保温层的轴向搭接缝在圆周方向存在错位，从而增大热量沿着轴向搭接缝耗散的阻力。
在管道保温施工过程中，由于管道具有一定的长度，因此沿着管道的轴向方向，管道保温结构的同一层由多个分段拼接构成。
为了便于操作，可以将每一个分段的长度设置为所需的长度，例如1m，同一保温层相邻的两个分段的端面相拼合并且形成环向缝，环向缝的宽度应小于2mm，环向缝采用与相应保温层相同的材料进行填充，以保证保温效果。
参照图1，保护层13设置于保温结构的最外侧，用于对第一气凝胶保温层11、第一反辐射保温层12进行保护，防止保温结构被外部物体划伤或者暴露于自然条件下发生快速老化。保护层13可以采用0.5mm厚的铝皮或彩涂板。
由于保护层13的厚度较薄，保护层13在轴向方向上相邻的分段可以重叠搭接，并且，保护层13的同一分段的周向两端采用上搭下的方式重叠搭接以防止雨水渗漏，周向方向上的重叠搭接的缝隙也应位于圆周±45度角的范围内或者位于±45度角的对顶角的范围内且与各保温层的轴向搭接缝不重合。为保证保护效果，保护层13在轴向方向上的重叠搭接长度和周向方向上的重叠搭接长度均不小于5cm。
在施工过程中，为了使各层能够固定，每设置一层保温层均需要在相应保温层的外部采用钢带进行捆扎，每个分段上的捆扎钢带的数量可以根据需要进行设置。例如，当每个分段的长度为1m时，可以设置4道钢带进行捆扎，钢带的捆扎点应位于轴向搭接缝处，使得捆扎紧固，层与层之间贴合良好，以保证保温效果。
参照图6，对于具有弯头的管道，为了使弯头部位的各保温层贴合良好，避免空鼓现象，可以将各保温层的保温材料以及保护层沿着长度方向的两侧切割成锯齿状，保温材料中部连续的部分与弯头部分的外弧面贴合，锯齿部分沿着周向包覆并在弯头部分的内弧面拼合。
参照图2，绝热管托2用于对管道本体1进行承托，绝热管托2包括支撑架21，支撑架21具有与管道本体1形状相适应的圆弧形内表面。在支撑架21的圆弧形内表面设置有蛭石夹层22，蛭石夹层22采用蛭石材料制作，蛭石夹层22呈圆环状，蛭石夹层22的外弧面与支撑架21的圆弧形内表面贴合，蛭石夹层22的内弧面设置有气凝胶绝热层23，气凝胶绝热层23与管道本体1直接接触。蛭石材料隔热性好，并且在高温下不会变形膨胀，降低了管道热量散失的速率。同时，在蛭石夹层22内弧面设置气凝胶绝热层23，不仅进一步降低了热量耗散的速率，而且能够防止管道与绝热管托2之间因摩擦力不足而产生位移。
为了便于施工，可以将支撑架21和蛭石夹层22均设置为上下两个半圆结构，支撑架21可以采用钢板焊接制成，支撑架21的上下两个半圆结构可以通过螺栓24紧固连接。
根据本申请实施例1提供的管道保温结构，当蒸汽管道内的蒸汽温度为200~350℃时，可以将第一气凝胶保温层11设置为30mm厚度，在第一气凝胶保温层11外可以设置具有铝箔的岩棉材料作为第一反辐射保温层12，保护层13可以采用0.5mm厚的彩涂板。各保温层的第一凸出部31和第二凸出部32的长度可以设置为40mm。对于绝热管托2，蛭石夹层22的厚度可以设置为90mm，气凝胶绝热层23的厚度可以设置为大于10mm。
实施例2
参照图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，在第一反辐射保温层12与保护层13之间还设置有第一耐高温玻璃棉保温层14。第一耐高温玻璃棉保温层14可以采用已有的耐高温玻璃棉保温材料。
第一耐高温玻璃棉保温层14环绕包覆于第一气凝胶保温层11外侧，第一耐高温玻璃棉保温层14在轴向上也由多个分段构成，其轴向搭接缝的设置形式和位置与第一气凝胶保温层11相同，此处不再赘述。
耐高温玻璃棉保温材料的导热系数和成本低于硅酸铝和岩棉保温材料，在空间允许的情况下，使用耐高温玻璃棉保温材料既能保证保温效果，又能降低综合成本。
针对本申请实施例2提供的管道保温结构，当管道蒸汽温度为200-350℃时，可以将第一气凝胶保温层11的厚度设置为20mm，在第一气凝胶保温层11外设置具有铝箔的岩棉材料作为第一反辐射保温层12，第一耐高温玻璃棉保温层14的厚度可以设置为150mm，保护层13可以采用0.5mm厚的彩涂板。绝热管托2的结构与实施例1相同，此处不再详细说明。由此，在降低管道保温结构成本的基础上，能够达到与实施例1相同的保温效果。
实施例3
参照图8，本实施例与实施例1的不同之处在于，在第一气凝胶保温层11和第一反辐射保温层12之间设置有第一硅酸铝保温层15，第一硅酸铝保温层15可以采用已有的硅酸铝纤维毯。
第一硅酸铝保温层15包覆于第一气凝胶保温层11外部，根据管道内介质温度以及保温效果的要求，可以将第一硅酸铝保温层15设置为不同的厚度，第一硅酸铝保温层15既可以为单层也可以为多层叠加。第一硅酸铝保温层15在轴向的拼接以及周向的搭接方式与第一气凝胶保温层11相同，此处不再赘述。
针对实施例3提供的管道保温结构，当管道内蒸汽温度为200-350℃时，可以将第一气凝胶保温层11的厚度设置为20mm，将第一硅酸铝保温层15的厚度设置为60mm，在第一硅酸铝保温层15外设置具有铝箔的岩棉材料作为第一反辐射保温层12，保护层13可以采用0.5mm厚的彩涂板。绝热管托2的结构与实施例1相同，此处不再详细说明。由此，管道保温结构在降低综合成本的基础上，能够达到与实施例1相同的保温效果。
实施例4
参照图9，本实施例在实施例2的基础上进一步包括了设置于第一耐高温玻璃棉保温层14与保护层13之间的第二反辐射保温层16。第二反辐射保温层16可以采用与第一反辐射保温层12相同的材料和安装方式，此处不再赘述。
第二反辐射保温层16能够进一步将辐射出来的热量反射回管道本体1，从而提高保温效果，适用于介质温度更高的应用场景。
针对实施例4提供的管道保温结构，当管道内蒸汽温度大于500℃时，可以将第一气凝胶保温层11的厚度设置为40mm，在第一气凝胶保温层11外部包覆第一反辐射保温层12，在第一反辐射保温层12外部包覆150mm厚的第一耐高温玻璃棉保温层14，在第一耐高温玻璃棉保温层14外部包覆第二反辐射保温层16，最后在第二反辐射保温层16外部包覆0.5mm厚的彩涂板。绝热管托2的结构与实施例2相同，此处不再详细说明。
实施例5
参照图10，本实施例与实施例3的不同之处在于，在第一硅酸铝保温层15与第一反辐射保温层12之间还设置有第二耐高温玻璃棉保温层17。
第二耐高温玻璃棉保温层17与前述第一耐高温玻璃棉保温层14在材料、轴向拼接和周向搭接结构等方面均相同，此处不再赘述。
针对实施例5提供的管道保温结构，当管道内蒸汽温度大于500℃时，可将第一气凝胶保温层11的厚度设置为30mm，将第一硅酸铝保温层15的厚度设置为30mm，将第二耐高温玻璃棉保温层17的厚度设置为150mm，在第二耐高温玻璃棉保温层17外部设置第一反辐射保温层12，在第一反辐射保温层12外部设置0.5mm厚的彩涂板。绝热管托2的结构与实施例3相同，此处不再详细说明。
相比于实施例3，本实施例的保温结构层数增多，厚度增大，适用于管道内介质温度高的应用场景。
实施例6
参照图11，本实施例与实施例4的不同之处在于，第一耐高温玻璃棉保温层14由第二气凝胶保温层18代替。
第二气凝胶保温层18与第一气凝胶保温层11在材料、轴向拼接和周向搭接结构等方面均相同，此处不再赘述。第二气凝胶保温层18的厚度可以根据需要进行设置。
针对实施例6提供的管道保温结构，当管道内蒸汽温度大于500℃时，可以将第一气凝胶保温层11的厚度设置为30mm，在第一气凝胶保温层11外部设置第一反辐射保温层12，将第二气凝胶保温层18的厚度也设置为30mm，在第二气凝胶保温层18外部设置第二反辐射保温层16，保护层13可以设置为0.5mm厚的彩涂板。由此，通过将第一耐高温玻璃棉保温层14替换为第二气凝胶保温层18，在保证相同的保温效果的情况下，降低了保温结构的整体厚度。
本申请提供的管道保温结构，通过将气凝胶保温材料与常规的耐高温玻璃棉、硅酸铝保温材料和反辐射保温材料进行适当组合，降低了仅采用气凝胶保温材料进行管道保温的成本。同时，采用具有蛭石夹层22的绝热管托2，并在蛭石夹层22内表面设置气凝胶绝热层23，进一步降低了管道热量沿着管托耗散的速率，提高了管道保温的效果。
以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
1.一种管道保温结构，其特征在于，包括：
沿着管道本体（1）径向从内到外依次设置的第一气凝胶保温层（11）、第一反辐射保温层（12）和保护层（13），所述第一反辐射保温层（12）的反射面靠近管道本体（1）一侧设置；
绝热管托（2），用于对管道本体（1）进行承托，所述绝热管托（2）包括蛭石夹层（22），所述蛭石夹层（22）靠近管道本体（1）的一侧表面设置有气凝胶绝热层（23）。
2.根据权利要求1所述的管道保温结构，其特征在于，所述第一反辐射保温层（12）和保护层（13）之间设置有第一耐高温玻璃棉保温层（14）。
3.根据权利要求2所述的管道保温结构，其特征在于，所述第一耐高温玻璃棉保温层（14）与保护层（13）之间设置有第二反辐射保温层（16）。
4.根据权利要求1所述的管道保温结构，其特征在于，所述第一气凝胶保温层（11）和第一反辐射保温层（12）之间还设置有第一硅酸铝保温层（15）。
5.根据权利要求4所述的管道保温结构，其特征在于，所述第一硅酸铝保温层（15）和第一反辐射保温层（12）之间还设置有第二耐高温玻璃棉保温层（17）。
6.根据权利要求3所述的管道保温结构，其特征在于，所述第一耐高温玻璃棉保温层（14）由第二气凝胶保温层（18）代替。
7.根据权利要求1-6任一项所述的管道保温结构，其特征在于，各保温层的周向两端具有相互配合的第一凸出部（31）和第二凸出部（32），所述第一凸出部（31）和第二凸出部（32）搭接并形成轴向搭接缝，所述轴向搭接缝位于圆周±45度角的范围内或者位于±45度角的对顶角的范围内，第一凸出部（31）位于第二凸出部（32）的上部，相邻两保温层的轴向搭接缝不重合。
8.根据权利要求7所述的管道保温结构，其特征在于，所述各保温层采用钢带捆扎，捆扎点位于轴向搭接缝处。
9.根据权利要求7所述的管道保温结构，其特征在于，同一保温层包括沿着管道轴向设置的多个分段，多个分段之间拼接并形成环向缝，所述环向缝小于等于2mm，所述环向缝采用与相应保温层相同的材料填充。
10.根据权利要求9所述的管道保温结构，其特征在于，所述保护层（13）包括沿着管道轴向设置的多个分段，相邻的两个分段之间重叠搭接；
所述保护层（13）的同一分段的周向两端采用上搭下的方式重叠搭接，周向重叠搭接的缝隙位于圆周±45度角的范围内或者位于±45度角的对顶角的范围内且与各保温层的轴向搭接缝不重合。
技术总结