一种液化天然气与超导能源的同输管道的制作方法

1.本发明属于能源输送管道技术领域，更具体地，涉及一种液化天然气与超导能源的同输管道。

背景技术：

2.近年来液化天然气技术在国内得到迅速发展，液化天然气常压下温度为-161.5℃，温度较低，可作为冷媒介质。1立方米的液化天然气气化后，体积膨胀600倍，大量的天然气输送，采用液体输送比气体输送更经济。
3.超导材料具有极低的电阻，输电损耗小，是理想的输电材质。但是目前的超导材料，均是需要极低的温度才能形成超导态，因此，在工程中需要用冷媒介质使超导输电缆处于超导临界转变温度以下，以便超导输电。
4.以往的液化天然气输送采用制冷装置保证液化天然气的液化，常规的用于天然气液化的制冷装置功耗较高，因此液化天然气的输送成本较高；而超导电缆的使用也需要提供足够的冷媒介质保证超导电缆的低温应用环境，制冷成本也较高。

技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种液化天然气与超导能源的同输管道，该同输管道将液化天然气管道与超导电缆设置在外管道内，并在外管道内填充保冷介质，在保证液化天然气的输送温度的同时为超导电缆提供超导转变的低温环境，节省制冷成本。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种液化天然气与超导能源的同输管道，所述同输管道包括：
7.外管道；
8.保冷层，包裹在所述外管道的外周；
9.液化天然气管道和超导电缆，穿设在所述外管道内部；
10.限位架，设置在所述外管道内部，用于限制所述液化天然气管道在所述外管道内部的位置；
11.保冷介质，填充在所述外管道内部并流动，所述保冷介质将所述液化天然气管道和所述超导电缆浸没。
12.可选地，所述保冷层的材料为聚异氰脲酸酯和/或二氧化硅气凝胶毡。
13.可选地，所述外管道的一侧设置有压力表和安全阀。
14.可选地，所述液化天然气管道设置有多根，所述超导电缆设置有多根。
15.可选地，所述同输管道的输入端与液化天然气总管连接，所述液化天然气总管与多根所述液化天然气管道相连通。
16.可选地，所述液化天然气管道设置有三根，所述超导电缆设置有两根，三根所述液化天然气管道呈品字形设置在所述外管道内部的上侧，两根所述超导电缆设置在所述外管
道内部的下侧。
17.可选地，所述限位架包括第一横梁，所述第一横梁的长度与所述外管道的内径相等，所述第一横梁上侧设置有倒v形的第一支架，所述第一支架与所述第一横梁围成等边三角形的第一限位区，三根所述液化天然气管道呈品字形设置在所述第一限位区内。
18.可选地，所述限位架包括第二横梁，所述第二横梁的长度与所述外管道的内径相等，所述第二横梁上侧设置有v形的第二支架，所述第二支架的开口侧的两端通过第一连接梁连接并围成等边三角形的第二限位区，所述第二支架的开口侧的两端分别通过第二连接梁和第三连接梁与所述第二横梁的两端连接并围成第三限位区和第四限位区，三根所述液化天然气管道分别设置在所述第二限位区、第三限位区和第四限位区内。
19.可选地，所述限位架设置有多个，多个所述限位架沿所述外管道的轴向间隔设置。
20.可选地，所述保冷介质为液氮。
21.本发明提供一种液化天然气与超导能源的同输管道，其有益效果在于：
22.1、该同输管道将液化天然气管道与超导电缆设置在外管道内，并在外管道内填充保冷介质，在保证液化天然气的输送温度的同时为超导电缆提供超导转变的低温环境，节省制冷成本；
23.2、该同输管道通过限位架对液化天然气管道进行限位，避免液化天然气管道挠度过大发生断裂，并能够保证保冷介质在外管道内的流动不受限位架影响；
24.3、该同输管道利用多根液化天然气管道与液化天然气总管连接，在总输送流量相当的前提下增加了液化天然气管道的表面积，增加了换热面积，在液化天然气作为冷媒时提高了冷媒的传递效果。
25.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
27.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种液化天然气与超导能源的同输管道的截面示意图。
28.图2示出了根据本发明的另一个实施例的一种液化天然气与超导能源的同输管道的截面示意图。
29.附图标记说明：
30.1、外管道；2、保冷层；3、液化天然气管道；4、超导电缆；5、限位架；6、保冷介质；7、第一横梁；8、第一支架；9、第二横梁；10、第二支架；11、第一连接梁；12、第二连接梁；13、第三连接梁。
具体实施方式
31.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地
传达给本领域的技术人员。
32.本发明提供一种液化天然气与超导能源的同输管道，同输管道包括：
33.外管道；
34.保冷层，包裹在外管道的外周；
35.液化天然气管道和超导电缆，穿设在外管道内部；
36.限位架，设置在外管道内部，用于限制液化天然气管道在外管道内部的位置；
37.保冷介质，填充在外管道内部并流动，保冷介质将液化天然气管道和超导电缆浸没。
38.具体的，外管道内的保冷介质能够在外管道内流动，液化天然气管道和超导电缆始终浸没在保冷介质内，外管道外的保冷层起到隔热作用，减少外管道外壁的热传导，保持外管道内的低温环境；液化天然气在液化天然气管道内输送时，一方面由保冷介质保证液化天然气管道外部的低温环境，另一方面液化天然气作为冷媒可以与保冷介质一起作为超导电缆的冷媒，保证超导电缆的外部环境温度处于超导临界转变温度以下，节省制冷成本。
39.可选地，保冷层的材料为聚异氰脲酸酯和/或二氧化硅气凝胶毡。
40.具体的，聚异氰脲酸酯是一种深冷绝热材料，可用于从-196℃～+120℃范围内的各种管道、设备以及建筑物的绝热需求。
41.可选地，外管道的一侧设置有压力表和安全阀。
42.具体的，压力表能够实时监测外管道内部压力，当压力过大时能够通过安全阀进行泄压，保证该同输管道的安全。
43.可选地，液化天然气管道设置有多根，超导电缆设置有多根。
44.可选地，同输管道的输入端与液化天然气总管连接，液化天然气总管与多根液化天然气管道相连通。
45.具体的，通过外管道内部的多根液化天然气管道与外部输入端的一根液化天然气总管连接，在总流量相当的前提下增加天然气管道的表面积，增加换热面积，在液化天然气作为冷媒时提高了冷媒的传递效果。
46.可选地，液化天然气管道设置有三根，超导电缆设置有两根，三根液化天然气管道呈品字形设置在外管道内部的上侧，两根超导电缆设置在外管道内部的下侧。
47.具体的，品字形排布的三根液化天然气管道能够有效利用外管道内部上侧的空间，在液化天然气管道作为冷媒时，保证良好的冷媒传递效果。
48.可选地，限位架包括第一横梁，第一横梁的长度与外管道的内径相等，第一横梁上侧设置有倒v形的第一支架，第一支架与第一横梁围成等边三角形的第一限位区，三根液化天然气管道呈品字形设置在第一限位区内。
49.具体的，三根液化天然气管道集中布置在第一限位区内，在限位架的限位作用下三根液化天然气管道形成一个整体式结构，能够提高整体刚度，三根液化天然气管道的下方由限位架承托，避免其挠度过大造成断裂。
50.可选地，限位架包括第二横梁，第二横梁的长度与外管道的内径相等，第二横梁上侧设置有v形的第二支架，第二支架的开口侧的两端通过第一连接梁连接并围成等边三角形的第二限位区，第二支架的开口侧的两端分别通过第二连接梁和第三连接梁与第二横梁的两端连接并围成第三限位区和第四限位区，三根液化天然气管道分别设置在第二限位
区、第三限位区和第四限位区内。
51.具体的，第二横梁、第一连接梁、第二连接梁和第三连接梁连接形成内接于外管道内周的框架式结构，并且内部的第二支架具有加强作用，提高了限位架自身的强度和刚度，提高其对液化天然气管道的支撑效果。
52.可选地，限位架设置有多个，多个限位架沿外管道的轴向间隔设置。
53.具体的，通过限位架对液化天然气管道进行限位，避免液化天然气管道挠度过大发生断裂，并能够保证保冷介质在外管道内的流动不受限位架影响。
54.可选地，保冷介质为液氮。
55.在其他示例中，保冷介质还可以为液氢、液氧、液氦、液氖或液氩等。
56.实施例
57.如图1和图2所示，本发明提供一种液化天然气与超导能源同输管道，同输管道包括：
58.外管道1；
59.保冷层2，包裹在外管道1的外周；
60.液化天然气管道3和超导电缆4，穿设在外管道1内部；
61.限位架5，设置在外管道1内部，用于限制液化天然气管道3在外管道1内部的位置；
62.保冷介质6，填充在外管道1内部并流动，保冷介质6将液化天然气管道3和超导电缆4浸没。
63.在本实施例中，保冷层2的材料为聚异氰脲酸酯和/或二氧化硅气凝胶毡。
64.在本实施例中，外管道1的一侧设置有压力表和安全阀。
65.在本实施例中，液化天然气管道3设置有多根，超导电缆4设置有多根。
66.在本实施例中，同输管道的输入端与液化天然气总管连接，液化天然气总管与多根液化天然气管道3相连通。
67.在本实施例中，液化天然气管道3设置有三根，超导电缆4设置有两根，三根液化天然气管道3呈品字形设置在外管道1内部的上侧，两根超导电缆4设置在外管道1内部的下侧。
68.在本实施例中，限位架5包括第一横梁7，第一横梁7的长度与外管道1的内径相等，第一横梁7上侧设置有倒v形的第一支架8，第一支架8与第一横梁7围成等边三角形的第一限位区，三根液化天然气管道3呈品字形设置在第一限位区内。
69.在另一个实施例中，限位架包括第二横梁9，第二横梁9的长度与外管道1的内径相等，第二横梁9上侧设置有v形的第二支架10，第二支架10的开口侧的两端通过第一连接梁11连接并围成等边三角形的第二限位区，第二支架10的开口侧的两端分别通过第二连接梁12和第三连接梁13与第二横梁9的两端连接并围成第三限位区和第四限位区，三根液化天然气管道3分别设置在第二限位区、第三限位区和第四限位区内。
70.在本实施例中，限位架5设置有多个，多个限位架5沿外管道1的轴向间隔设置。
71.在本实施例中，保冷介质6为液氮。
72.综上，本发明提供的液化天然气超导能源的同输管道使用时，液化天然气通过液化天然气总管输送至三个液化天然气管道3内，外管道1内通入液氮，利用液氮保证外管道1内部的低温环境，同时液化天然气在液化天然气管道3内流动，液氮能够利用液化天然气的
冷能与液氮共同作为超导电缆4的冷媒，保证超导电缆4的外部环境温度处于超导临界转变温度以下；该同输管道利用液氮同时实现了液化天然气和超导电缆4的传输过程中的制冷，制冷效果好，节约能源。
73.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：

1.一种液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述同输管道包括：外管道；保冷层，包裹在所述外管道的外周；液化天然气管道和超导电缆，穿设在所述外管道内部；限位架，设置在所述外管道内部，用于限制所述液化天然气管道在所述外管道内部的位置；保冷介质，填充在所述外管道内部并流动，所述保冷介质将所述液化天然气管道和所述超导电缆浸没。2.根据权利要求1所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述保冷层的材料为聚异氰脲酸酯和/或二氧化硅气凝胶毡。3.根据权利要求1所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述外管道的一侧设置有压力表和安全阀。4.根据权利要求1所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述液化天然气管道设置有多根，所述超导电缆设置有多根。5.根据权利要求4所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述同输管道的输入端与液化天然气总管连接，所述液化天然气总管与多根所述液化天然气管道相连通。6.根据权利要求4所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述液化天然气管道设置有三根，所述超导电缆设置有两根，三根所述液化天然气管道呈品字形设置在所述外管道内部的上侧，两根所述超导电缆设置在所述外管道内部的下侧。7.根据权利要求6所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述限位架包括第一横梁，所述第一横梁的长度与所述外管道的内径相等，所述第一横梁上侧设置有倒v形的第一支架，所述第一支架与所述第一横梁围成等边三角形的第一限位区，三根所述液化天然气管道呈品字形设置在所述第一限位区内。8.根据权利要求6所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述限位架包括第二横梁，所述第二横梁的长度与所述外管道的内径相等，所述第二横梁上侧设置有v形的第二支架，所述第二支架的开口侧的两端通过第一连接梁连接并围成等边三角形的第二限位区，所述第二支架的开口侧的两端分别通过第二连接梁和第三连接梁与所述第二横梁的两端连接并围成第三限位区和第四限位区，三根所述液化天然气管道分别设置在所述第二限位区、第三限位区和第四限位区内。9.根据权利要求1所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述限位架设置有多个，多个所述限位架沿所述外管道的轴向间隔设置。10.根据权利要求1所述的液化天然气与超导能源的同输管道，其特征在于，所述保冷介质为液氮。

技术总结

本发明公开了一种液化天然气与超导能源的同输管道，涉及能源输送管道技术领域，同输管道包括：外管道；保冷层，包裹在外管道的外周；液化天然气管道和超导电缆，穿设在外管道内部；限位架，设置在外管道内部，用于限制液化天然气管道在外管道内部的位置；保冷介质，填充在外管道内部并流动，保冷介质将液化天然气管道和超导电缆浸没；该同输管道将液化天然气管道与超导电缆设置在外管道内，并在外管道内填充保冷介质，在保证液化天然气的输送温度的同时为超导电缆提供超导转变的低温环境，节省制冷成本。制冷成本。制冷成本。