一种保温隔热中心管的制作方法

专利2022-06-29  103


本实用新型涉及中深层地热闭式井下换热技术领域,具体涉及一种保温隔热中心管。



背景技术:

中国地热资源分布广泛,是一种可再生能源,具有储量丰富、清洁、开发潜力大和直接利用等优点。由于燃煤取暖导致我国北方地区冬季出现了长时间大范围的雾霾天气,因此大力推动北方地区冬季清洁取暖刻不容缓。地热能供热可以减少大规模燃煤,减轻天然气供暖造成的保供和价格的双重压力、减轻冬天北方雾霾的恶劣天气,无疑是目前冬季清洁取暖的良好解决方案。

传统的中深层地热供暖(水热型)面临着回灌难题、结垢腐蚀、地热井水量小和干孔的难题。我国地热勘查程度总体较低,在资源条件未研究清楚就开采水热型资源不是保护性开采。

中深层地热闭式井下换热系统为一种不影响地下水资源的取热技术,是通过软化纯净水与地热储层发生热交换获得地热能,不抽采地热流体,其本质含义与传统的中深层地热供暖是截然不同的。

中心管保温隔热性能是中深层地热闭式井下换热系统的关键核心技术,可以减少被地层加热的热水从井下运移到井口的热损耗,目前市场上中心管材质多为ppr(英文名为:polypropylenerandom,中文名为无规共聚聚丙烯)或pert(英文名为:polyethyleneofraisedtemperatureresistancepipe,中文名为:耐热聚乙烯),其适用温度一般小于90℃,导热系数一般为0.24-0.40w/m·k,但是现有的中心管保温隔热性能差,抗拉强度低,使用寿命短,影响地热能的充分利用。



技术实现要素:

(一)本实用新型所要解决的技术问题是:现有的中心管保温隔热性能差,抗拉强度低,使用寿命短,影响地热能的充分利用等问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种保温隔热中心管,包括金属管,所述金属管外设置有外涂层,所述金属管内设置有内涂层,所述外涂层和内涂层均为保温隔热层。

根据本实用新型的一个实施例,所述外涂层和内涂层均为纳米复合陶瓷涂层。

根据本实用新型的一个实施例,所述纳米复合陶瓷涂层的厚度为0.1mm-4mm。

根据本实用新型的一个实施例,所述纳米复合陶瓷涂层的导热系数为0.04w/m·k。

根据本实用新型的一个实施例,设置在所述金属管外侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度与设置在所述金属管内侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度一致。

根据本实用新型的一个实施例,所述金属管为钢管,所述钢管的直径为60mm-140mm,所述钢管的壁厚为6mm-13mm。

根据本实用新型的一个实施例,所述金属管表面喷砂后采用喷涂的方式将所述外涂层和所述内涂层设置在所述金属管上。

本实用新型的有益效果:本申请提供的保温隔热中心管,在金属管外设置有外涂层,金属管内设置有内涂层,外涂层和内涂层均为保温隔热层,在金属管表面设置保温隔热层,因此增加了保温隔热的性能,减少热损耗,能有效提高地热能的利用率。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变的明显和容易理解,其中:

图1是本申请提供的保温隔热中心管的截面示意图。

1、金属管,2、内涂层,3、外涂层。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示,本实用新型提供了一种保温隔热中心管,包括金属管1,所述金属管1外设置有外涂层3,所述金属管1内设置有内涂层2,所述外涂层3和内涂层2均为保温隔热层。

本申请提供的保温隔热中心管,在金属管1外设置有外涂层3,金属管1内设置有内涂层2,外涂层3和内涂层2均为保温隔热层,在金属管1表面设置保温隔热层,因此增加了保温隔热的性能,减少热损耗,能有效提高地热能的利用率。

根据本实用新型的一个实施例,所述外涂层3和内涂层2均为纳米复合陶瓷涂层。

本实用新型所使用的纳米复合陶瓷涂层的组成为:氧化铝粉末、质量百分含量为92%,氮化硼粉末、质量百分含量为6%,有机溶剂、质量百分含量为2%。为现有常用的一种涂层。

根据本实用新型的一个实施例,所述纳米复合陶瓷涂层的厚度为0.1mm-4mm。

优选地,所述纳米复合陶瓷涂层的厚度为2mm,所述纳米复合陶瓷涂层的厚度为金属管1的壁厚的五分之一,具有最佳的保温隔热性能且涂层较为牢固。

根据本实用新型的一个实施例,所述纳米复合陶瓷涂层的导热系数为0.04w/m·k。

根据本实用新型的一个实施例,设置在所述金属管1外侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度与设置在所述金属管1内侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度一致。

根据本实用新型的一个实施例,所述金属管1为钢管,所述钢管的直径为60mm-140mm,所述钢管的壁厚为6mm-13mm。

根据本实用新型的一个实施例,所述金属管1表面喷砂后采用喷涂的方式将所述外涂层3和所述内涂层2设置在所述金属管1上。

具体地,喷涂方式为:选取规格为φ139.7mm×10.54mm、材质为n80、长度为10m的套管一根。纳米复合陶瓷涂料两公斤,对钢管内外进行除油除锈等清理工作,然后进行内外径表面喷砂,喷砂sa2.5级以上,表面粗糙度40~50微米;对隔热防水涂料进行充分搅拌,达到均匀无沉淀,然后用100目过滤网进行过滤;对隔热防水涂料进行高温雾化,采用高温喷涂工艺进行内外喷涂,内外表面积各喷涂两遍,喷涂厚度约2mm。对喷涂后的中心管进行烘干处理,烘干后测试导热系数为0.08w/m·k,可做为中深层地热闭式井下换热系统的井下换热器。

金属管1内外壁的粗糙度为0.01,能有效减少水力摩阻损失;还具有耐腐蚀、强度高、寿命长、施工方便、综合成本低等特点,能有效提高地热能的利用率。

下面来说明保温隔热中心管的工作原理。

本实用新型的保温隔热中心管,通过金属管1内表面和外表面的纳米复合陶瓷涂层,能够减少中心管的导热系数,提高中心管的保温隔热性能,增加中心管的使用寿命,达到充分利用地热能的目的。保温隔热中心管的导热系数为0.05~0.1w/m·k,是现有的ppr材质或pert材质的中心管导热系数的0.12至0.25倍,能有效提高中心管的保温隔热性能,减少热损耗。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连通,也可以通过中间媒介间接连通,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种保温隔热中心管,其特征在于:包括金属管,所述金属管外设置有外涂层,所述金属管内设置有内涂层,所述外涂层和内涂层均为保温隔热层;

所述外涂层和内涂层均为纳米复合陶瓷涂层;

设置在所述金属管外侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度与设置在所述金属管内侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度一致。

2.根据权利要求1所述的保温隔热中心管,其特征在于:所述纳米复合陶瓷涂层的厚度为0.1mm-4mm。

3.根据权利要求1所述的保温隔热中心管,其特征在于:所述纳米复合陶瓷涂层的导热系数为0.04w/m·k。

4.根据权利要求1所述的保温隔热中心管,其特征在于:设置在所述金属管外侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度与设置在所述金属管内侧的所述纳米复合陶瓷涂层的厚度一致。

5.根据权利要求1所述的保温隔热中心管,其特征在于:所述金属管为钢管,所述钢管的直径为60mm-140mm,所述钢管的壁厚为6mm-13mm。

6.根据权利要求1所述的保温隔热中心管,其特征在于:所述金属管表面喷砂后采用喷涂的方式将所述外涂层和所述内涂层设置在所述金属管上。

技术总结
本实用新型涉及中深层地热闭式井下换热技术领域,具体涉及一种保温隔热中心管。本申请提供的保温隔热中心管包括金属管,所述金属管外设置有外涂层,所述金属管内设置有内涂层,所述外涂层和内涂层均为保温隔热层。本申请提供的保温隔热中心管,在金属管外设置有外涂层,金属管内设置有内涂层,外涂层和内涂层均为保温隔热层,在金属管表面设置保温隔热层,因此增加了保温隔热的性能,减少热损耗,能有效提高地热能的利用率。

技术研发人员:李振兴;翟丽娟;宫萍萍;马瑞花
受保护的技术使用者:中国煤炭地质总局水文地质局
技术研发日:2019.07.18
技术公布日:2020.06.09

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