基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道及其制备方法

技术领域

本发明属于保温管道技术领域，具体涉及一种基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道及其制备方法。

背景技术

保温管道是绝热管道的简称，用于液体、气体及其他介质的输送，在石油、化工、航天、温泉、军事、集中供热、中央空调、市政等管道的绝热工程保温，保温管道适合输送在-50℃—450℃范围内的各种介质，它广泛应用于集中供热、供冷和热油的输送及暖室、冷库、煤矿、石油、化工等行业的保温保冷工程。

保温管道在输送热流介质时，需要做到隔热保温防泄漏的作用，保温管道有两种制备方法，一种为传统保温管道，采用软质保温层+铁皮制备，现场施工包裹软质保温层，并采用内置隔热管托进行支撑；另一种为厂内预制保温管道，采用硅酸钙+聚氨酯+螺旋风管制备，并采用外置钢结构管托进行支撑，这两种保温管道存在以下问题：

1、采用软质保温层包裹的保温管道需要在施工现场对保温层进行现场切割、拼接和捆扎，现场施工量大，且施工质量无法保证，导致保温管道的保温效果得不到保障，且现场施工过程中产生的废料多，对环境污染大，导致废料处理成本增加；

2、软质保温层外部采用铁皮外护层，支撑强度不足，易破裂进水导致软质保温材料失效，管线载荷小，后期容易出现铁皮外护层破损，软质保温层下坠问题，且内置隔热管托安装处会出现散热损失高问题；

3、采用硅酸钙+聚氨酯+螺旋风管制备的预制保温管道，硅酸钙保温层拼接时接缝多，保温层结构不连续密闭，导致保温管道的热损失严重，保温效果不理想；

为此我们提出一种基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道，包括内管体、第一反射层、柔性内保温层、端部硬质承重套环、第二反射层、第一硬化防护层、硬化外保温层和第二硬化防护层，所述第一反射层设置在所述内管体的外周侧，所述内管体的两端均设置有套接在所述第一反射层外部的所述端部硬质承重套环，所述柔性内保温层设置在两个所述端部硬质承重套环之间，所述第二反射层设置在所述柔性内保温层和所述端部硬质承重套环的外侧，所述第一硬化防护层设置在所述第二反射层的外侧，所述硬化外保温层设置在所述第一硬化防护层的外侧，所述第二硬化防护层设置在所述硬化外保温层的外侧。

优选的，所述柔性内保温层的外侧包裹有钢丝网，所述钢丝网的外周侧和所述端部硬质承重套环的外周侧平齐。

优选的，所述第一反射层和所述第二反射层为采用铝材料和玻纤材料制备的单面反射膜或双面反射片。

优选的，所述柔性内保温层为采用陶瓷棉、玻璃棉、气凝胶毡、硅酸铝针刺毯和玻纤毡中的一种或多种材料制备的柔性保温层。

优选的，所述端部硬质承重套环为采用硅酸钙材料或隔热浇注料制备的两瓣式分体承重套环，所述环保型预制保温管道外部对应两个所述端部硬质承重套环之间设置有支撑管托。

优选的，所述第一硬化防护层为采用三维立体织物和耐高温环保型树脂制备的复合玻璃纤维三维织物增强体，所述第一硬化防护层的厚度为4-8mm，所述第二硬化防护层为采用由环保型玻璃钢胶结合耐候性树脂固化成型的玻璃钢硬化防护层，所述第二硬化防护层的厚度均为3-15mm。

优选的，所述硬化外保温层为采用聚氨酯原料和玻璃纤维制备的玻纤增强型聚氨酯硬化保温层。

一种基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道的制备方法，包括如下步骤：

S1、内管体固定及端部硬质承重套环装配：

将内管体水平放置，使用机床夹具夹持住内管体的两端，机床通过夹具带动内管体转动，在转动过程中，将预先制备好的第一反射层均匀螺旋缠绕在内管体的外周，然后将两瓣分体结构的端部硬质承重套环通过弹性绑带合拢在内管体的两端并预留一段距离，再用不锈钢带捆扎、收紧并固定，端部硬质承重套环安装完成后撤去弹性绑带；

S2、柔性内保温层缠绕和找平：

根据柔性内保温层的宽度将两个端部硬质承重套环在内管体之间的距离进行等分，然后将柔性内保温层分段缠绕在内管体的等分区域内，分段缠绕的柔性内保温层的缠绕厚度相等，并使分段缠绕的柔性内保温层紧密接触，待内管体上的柔性内保温层分段缠绕完成后，此时柔性内保温层的外周和端部硬质承重套环的外周预留一个钢丝网的厚度，再将钢丝网整体均匀缠绕在柔性内保温层的外部，使柔性内保温层的外周面平整，此时钢丝网的外周面与两个端部硬质承重套环的外周面平齐；

S3、第二反射层缠绕包裹：

将第二反射层铝箔朝内均匀缠绕在两个端部硬质承重套环和钢丝网的外周侧，并使第二反射层在两个端部硬质承重套环上距离端头预留一段距离，且第二反射层和端部硬质承重套环的连接处采用耐高温粘胶连接；

S4、外保温层和硬化防护层喷涂固化：

在第二反射层的外侧均匀包裹三维立体织物，然后在三维立体织物外表层均匀、往复涂刷耐高温树脂，再将其移至固化炉在90-150℃下静置、旋转固化3-8个小时，形成第一硬化防护层，然后将半成品移至喷涂拖船上，拖船两侧夹具夹持住内管体两端，半成品管在匀速旋转的拖船上匀速行进，通过喷枪在固化后的第一硬化防护层的外侧均匀喷涂含玻璃纤维的聚氨酯原料，使其固化形成硬化外保温层，接着在固化后的硬化外保温层的外侧均多次往复缠绕已均匀包裹玻璃钢树脂的玻璃丝，待固化后在其表面喷涂耐候性树脂，形成第二硬化防护层，保温管道预制完成；

S5、保温管道现场安装及端头保温：

将预制的保温管道运输至安装现场，将两个预制的保温管道的端头对齐并焊接，然后在焊接的两个预制保温管道端头处进行包裹保温处理。

优选的，在S3中，第二反射层缠绕包裹的具体步骤：

S3.1、第二反射层正向螺旋缠绕：

将第二反射层的一端头固定在其中一个端部硬质承重套环上，并使第二反射层的端头处距离端部硬质承重套环最外侧预留一段距离，然后机床通过夹具带动内管体正向转动，此时第二反射层沿着正向转动的端部硬质承重套环和钢丝网的外周侧进行正向缠绕并移动，使第二反射层正向螺旋缠绕在端部硬质承重套环和钢丝网的外周侧，当第二反射层缠绕至另一个端部硬质承重套环上并距离端部硬质承重套环最外侧预留一段距离，然后将第二反射层与该端部硬质承重套环固定，第二反射层正向螺旋缠绕完成；

S3.2、第二反射层反向螺旋缠绕：

接着机床通过夹具带动内管体反向转动，此时第二反射层沿着反向转动的端部硬质承重套环和钢丝网的外周侧进行反向缠绕并移动，使第二反射层反向螺旋缠绕在端部硬质承重套环和钢丝网的外周侧，当第二反射层缠绕至另一个端部硬质承重套环上并距离端部硬质承重套环最外侧预留一段距离，然后将第二反射层与该端部硬质承重套环固定，此时端部硬质承重套环和钢丝网的外周侧螺旋缠绕两层第二反射层。

优选的，在S5中，在焊接的两个预制保温管道端头处进行包裹保温处理，具体过程如下：

S5.1：两个预制保温管道端头处先铺设陶瓷棉、玻璃棉、硅酸铝针刺毯、气凝胶毡、玻纤毡中的一种软质保温材料，提前将保温材料按2×L

S5.2：再将钢丝网均匀包裹在软质保温材料外侧，使其与端部硬质承重套环的外周齐平，再将第二反射层一端固定在一侧端部硬质承重套环裸露段上，从正向均匀螺旋缠绕至另一侧端部硬质承重套环上固定，再从该侧开始反向均匀缠绕一层第二反射层至另一侧；

S5.3：将制备好的端处玻璃钢卡扣在预制保温管道外层玻璃钢上，并在接缝处均匀涂刷玻璃钢树脂和耐候性树脂，待玻璃钢树脂和耐候性树脂固化后在端处玻璃钢上部中间处钻1个直径25mm的注料孔，向注料孔注入聚氨酯原料，聚氨酯原料发泡完成后间隔粘贴数层浸满环保树脂的无捻玻纤短切毡和无捻玻璃布，待粘合后在表面喷涂耐候型树脂，待其固化后即完成两个预制保温管道端头处的保温处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的环保型预制保温管道先预制完成再运输到施工现场进行安装，现场安装只需要对接、焊接预制保温管道，并对两个环保型预制保温管道的接头处做保温处理即可，相比较与传统的保温管道在现场进行保温材料的处理过程，能够大大缩短施工工期，且施工质量可控，减少施工现场固废垃圾的产生量，施工现场整洁，降低固废垃圾处理成本，通过该预制环保型预制保温管道的预制化技术，施工项目的施工周期降低30%；

2、本发明的环保型预制保温管道采用第一硬化防护层和第二硬化防护层两层硬化防护，提高环保型预制保温管道的防护强度，可在环保型预制保温管道外部任意位置处设置外置支撑管托，相比较于隔热效果差的内置隔热管托，减少支撑管托处的散热，避免环保型预制保温管道从外部被破坏，同时减少环保型预制保温管道变形问题，减少外部防护层漏水渗水问题的发生，提高环保型预制保温管道的保温性能，延长环保型预制保温管道的使用寿命；

3、本发明中柔性内保温层和硬化外保温层均为整体连续结构，且环保型预制保温管道整体无接缝，密封性好，减少热量流失，相比较于传统的拼接保温结构的保温管道，本发明的环保型预制保温管道能够大大提升保温性能，且保证柔性内保温层和硬化外保温层的保温材料的使用寿命；

4、本发明设有第一反射层和第二反射层，且第二反射层为双向螺旋缠绕的两层第二反射层，能够对环保型预制保温管道的辐射热能进行反射，并以双层双向缠绕的第二反射层对柔性内保温层进行反射热能保温，能够保持住第一反射层和第二反射层之间的柔性内保温层的保温温度，进一步减少热能流失，降低环保型预制保温管道的温降损耗，大大提升环保型预制保温管道的保温性能。

附图说明

图1为本发明的主视剖视结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的侧视剖视结构示意图。

图中：1、内管体；2、第一反射层；3、柔性内保温层；4、端部硬质承重套环；5、第二反射层；6、第一硬化防护层；7、硬化外保温层；8、第二硬化防护层；9、钢丝网；10、支撑管托。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本发明提供的基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道，包括内管体1、第一反射层2、柔性内保温层3、端部硬质承重套环4、第二反射层5、第一硬化防护层6、硬化外保温层7和第二硬化防护层8，第一反射层2设置在内管体1的外周侧，内管体1的两端均设置有套接在第一反射层2外部的端部硬质承重套环4，柔性内保温层3设置在两个端部硬质承重套环4之间，柔性内保温层3的外侧包裹有钢丝网9，钢丝网9的外周侧和端部硬质承重套环4的外周侧平齐，第二反射层5设置在柔性内保温层3和端部硬质承重套环4的外侧，第一硬化防护层6设置在第二反射层5的外侧，硬化外保温层7设置在第一硬化防护层6的外侧，第二硬化防护层8设置在硬化外保温层7的外侧；

第一反射层2和第二反射层5为采用铝材料和玻纤材料制备的单面反射膜或双面反射片，柔性内保温层3为采用陶瓷棉、玻璃棉、气凝胶毡、硅酸铝针刺毯和玻纤毡中的一种或多种材料制备的柔性保温层，端部硬质承重套环4为采用硅酸钙或隔热浇注料制备的两瓣式分体承重套环，环保型预制保温管道外部对应两个端部硬质承重套环4之间设置有支撑管托10，第一硬化防护层6为采用三维立体织物和耐高温环保型树脂制备的复合玻璃纤维三维织物增强体，第一硬化防护层6的厚度为4-8mm，第二硬化防护层8为采用由环保型玻璃钢胶结合耐候性树脂固化成型的玻璃钢硬化防护层，第二硬化防护层8的厚度均为3-15mm，硬化外保温层7为采用聚氨酯原料和玻璃纤维制备的玻纤增强型聚氨酯硬化保温层。

本发明中柔性内保温层3和硬化外保温层7均为整体连续结构，且环保型预制保温管道整体无接缝，密封性好，减少热量流失，相比较于传统的拼接保温结构的保温管道，本发明的环保型预制保温管道能够大大提升保温性能，且保证柔性内保温层3和硬化外保温层7的保温材料的使用寿命；

柔性内保温层3为采用陶瓷棉、保温棉、玻璃棉、气凝胶毡、硅酸铝针刺毯、玻纤毡中的一种或多种材料制备的柔性保温层，柔性内保温层3的具体材料根据预制保温管道内的介质温度选择使用：

对于介质温度＞250℃时，柔性内保温层3选择耐温高的气凝胶毡、硅酸铝针刺毯或玻纤毡，待毡或毯外侧面温度＜250℃时，选择耐温性差但保温性能更优的高温玻璃棉；

对于介质温度＜250℃时，柔性内保温层3选择高温玻璃棉；

气凝胶毡常温下导热系数0.019 W/(m•℃)，是目前保温性能最好的材料之一，气凝胶毡价格高昂，全部使用该材料虽可减薄保温层厚度，但管道建设成本也会大幅增加；

玻璃棉的导热系数0.041 W/(m•℃)，其隔热能力仅次于气凝胶胶毡且经济性高，但玻璃棉长期工作温度＜250℃，在高温蒸汽管线中需配合其他保温材料使用；

硅酸铝针刺毯导热系数0.044 W/(m•℃)，其次于气凝胶毡与玻璃棉，但其耐温可超过800℃且经济性优于气凝胶毡，在高温管线中采用硅酸铝针刺毯配合玻璃棉，能够让预制保温管道兼顾隔热性能与经济性；

聚氨酯常温下导热系数为0.019 W/(m•℃)，导热系数小但其长期工作温度需＜120℃，只能用在其他保温材料外侧，同时，聚氨酯为有机闭孔结构，防水，能够有效阻止水汽侵入柔性内层保温层，延长保温结构寿命；

聚氨酯和玻璃钢层分隔设置：复合玻璃纤维三维织物增强体-聚氨酯-玻璃钢的结构，通过双层硬化防护层有效降低聚氨酯材料受到的应力，保证聚氨酯不变形、不破裂，充分发挥聚氨酯优异的隔热性能，同时两层硬化防护层均采用环保型树脂和纤维材料制成，密度低于常见钢材类外护材料，降低管线的荷载，进一步提升预制保温管道运行安全；

内层硬化层—复合玻璃纤维三维织物增强体：通过三维立体织物能够将局部收到的力分散到周围，进而提高硬化防护层的抗弯性能；

以蒸汽温度为250℃，规格为DN900的工作管为例：

传统软质保温材料结构：50mm硅酸铝针刺毯/耐高温反射层+250mm（5层50mm）高温玻璃棉/4层耐中温反射层+50mm高温玻璃棉（180°顶层加盖）/普通反射层+0.7mm外护层（彩钢板）；

硅酸钙拼接结构：50mm硅酸铝针刺毯/耐高温反射层+250mm（5层50mm）硅酸钙/4层耐中温反射层+75mm聚氨酯泡沫+0.7mm外护层（螺旋风管）；

本发明预制保温结构：50mm硅酸铝针刺毯/耐高温反射层+200mm（5层50mm）硅酸钙/4层耐中温反射层+60mm聚氨酯泡沫+0.7mm外护层（螺旋风管）；

如下表1所示，为传统软质保温材料结构、硅酸钙拼接结构和本发明预制保温结构的保温性能对比，表1：

由上表1可知，本发明预制保温结构比传统软质保温材料结构、硅酸钙拼接保温结构减薄40-65mm厚，管道保温性能提升了10%；

以蒸汽温度为250℃，规格为DN900的工作管为例，如表2所示，以每公里热损失与硬质保温层厚度相同为依据，柔性内保温层的厚度数据如表2：

由表2所示，对于预制保温管道安装空间较小的，则优先考虑气凝胶+玻璃棉的组合，减小预制保温管道的厚度，便于在小空间内安装使用；

以蒸汽温度为250℃，规格为DN900的工作管为例，如表3所示，以柔性内保温层厚度相同为依据，每公里热损失与柔性内保温层厚度数据如表3：

由上表3所示，当对热损失或介质温度要求高时，则柔性内保温层优先考虑凝胶毡与玻璃棉组合；

本发明设有第一反射层2和第二反射层5，且第二反射层5为双向螺旋缠绕的两层第二反射层5，能够对环保型预制保温管道的辐射热能进行反射，并以双层双向缠绕的第二反射层5对柔性内保温层3进行反射热能保温，能够保持住第一反射层2和第二反射层5之间的柔性内保温层3的保温温度，进一步减少热能流失，降低环保型预制保温管道的温降损耗，大大提升环保型预制保温管道的保温性能；

本发明提供的基于双层硬化防护层的环保型预制保温管道的制备方法，包括如下步骤：

S1、内管体固定及端部硬质承重套环装配：

将内管体1水平放置，使用机床夹具夹持住内管体1的两端，机床通过夹具带动内管体1转动，在转动过程中，将预先制备好的第一反射层2均匀螺旋缠绕在内管体1的外周，然后将两瓣分体结构的端部硬质承重套环4通过弹性绑带合拢在内管体1的两端并预留一段距离，再用不锈钢带捆扎、收紧并固定，端部硬质承重套环4安装完成后撤去弹性绑带；

S2、柔性内保温层缠绕和找平：

根据柔性内保温层3的宽度将两个端部硬质承重套环4在内管体1之间的距离进行等分，然后将柔性内保温层3分段缠绕在内管体1的等分区域内，分段缠绕的柔性内保温层3的缠绕厚度相等，并使分段缠绕的柔性内保温层3紧密接触，待内管体1上的柔性内保温层3分段缠绕完成后，此时柔性内保温层3的外周和端部硬质承重套环4的外周预留一个钢丝网9的厚度，再将钢丝网9整体均匀缠绕在柔性内保温层3的外部，使柔性内保温层3的外周面平整，此时钢丝网9的外周面与两个端部硬质承重套环4的外周面平齐；

S3、第二反射层缠绕包裹：

将第二反射层5铝箔朝内均匀缠绕在两个端部硬质承重套环4和钢丝网9的外周侧，并使第二反射层5在两个端部硬质承重套环4上距离端头预留一段距离，且第二反射层5和端部硬质承重套环4的连接处采用耐高温粘胶连接；

在S3中，第二反射层缠绕包裹的具体步骤：

S3.1、第二反射层正向螺旋缠绕：

将第二反射层5的一端头固定在其中一个端部硬质承重套环4上，并使第二反射层5的端头处距离端部硬质承重套环4最外侧预留一段距离，然后机床通过夹具带动内管体1正向转动，此时第二反射层5沿着正向转动的端部硬质承重套环4和钢丝网9的外周侧进行正向缠绕并移动，使第二反射层5正向螺旋缠绕在端部硬质承重套环4和钢丝网9的外周侧，当第二反射层5缠绕至另一个端部硬质承重套环4上并距离端部硬质承重套环4最外侧预留一段距离，然后将第二反射层5与该端部硬质承重套环4固定，第二反射层5正向螺旋缠绕完成；

S3.2、第二反射层反向螺旋缠绕：

接着机床通过夹具带动内管体1反向转动，此时第二反射层5沿着反向转动的端部硬质承重套环4和钢丝网9的外周侧进行反向缠绕并移动，使第二反射层5反向螺旋缠绕在端部硬质承重套环4和钢丝网9的外周侧，当第二反射层5缠绕至另一个端部硬质承重套环4上并距离端部硬质承重套环4最外侧预留一段距离，然后将第二反射层5与该端部硬质承重套环4固定，此时端部硬质承重套环4和钢丝网9的外周侧螺旋缠绕两层第二反射层5；

S4、外保温层和硬化防护层喷涂固化：

在第二反射层5的外侧均匀包裹三维立体织物，然后在三维立体织物外表层均匀、往复涂刷耐高温树脂，再将其移至固化炉在90-150℃下静置、旋转固化3-8个小时，形成第一硬化防护层6，然后将半成品移至喷涂拖船上，拖船两侧夹具夹持住内管体1两端，半成品管在匀速旋转的拖船上匀速行进，通过喷枪在固化后的第一硬化防护层6的外侧均匀喷涂含玻璃纤维的聚氨酯原料，使其固化形成硬化外保温层7，接着在固化后的硬化外保温层7的外侧均多次往复缠绕已均匀包裹玻璃钢树脂的玻璃丝，待固化后在其表面喷涂耐候性树脂，形成第二硬化防护层8，保温管道预制完成；

S5、保温管道现场安装及端头保温：

将预制的保温管道运输至安装现场，将两个预制的保温管道的端头对齐并焊接，然后在焊接的两个预制保温管道端头处进行包裹保温处理；

在S5中，在焊接的两个预制保温管道端头处进行包裹保温处理，具体过程如下：

S5.1：两个预制保温管道端头处先铺设陶瓷棉、玻璃棉、硅酸铝针刺毯、气凝胶毡、玻纤毡中的一种软质保温材料，提前将保温材料按2×L

S5.2：再将钢丝网9均匀包裹在软质保温材料外侧，使其与端部硬质承重套环4的外周齐平，再将第二反射层5一端固定在一侧端部硬质承重套环4裸露段上，从正向均匀螺旋缠绕至另一侧端部硬质承重套环4上固定，再从该侧开始反向均匀缠绕一层第二反射层5至另一侧；

S5.3：将制备好的端处玻璃钢卡扣在预制保温管道外层玻璃钢上，并在接缝处均匀涂刷玻璃钢树脂和耐候型树脂，玻璃钢树脂和耐候型树脂固化后在端处玻璃钢上部中间处钻1个直径25mm的注料孔，向注料孔注入聚氨酯原料，聚氨酯原料发泡完成后间隔粘贴数层浸满环保树脂的无捻玻纤短切毡和无捻玻璃布，待粘合后在表面喷涂耐候型树脂，待其固化后即完成两个预制保温管道端头处的保温处理。

本发明中的环保型预制保温管道先预制完成再运输到施工现场进行安装，现场安装只需要对接、焊接预制保温管道，并对两个环保型预制保温管道的接头处做保温处理即可，相比较与传统的保温管道在现场进行保温材料的处理过程，能够大大缩短施工工期，且施工质量可控，减少施工现场固废垃圾的产生量，施工现场整洁，降低固废垃圾处理成本，通过该预制环保型预制保温管道的预制化技术，施工项目的施工周期降低30%；

传统保温管道每人每天可安装3m

管径DN300，传统保温厚度为175mm，管网全长3km，传统保温管道全部需在现场进行施工，施工周期约80天，施工期间材料就近布置，易造成材料管理混乱且防护措施差，材料外观及性能常遭到破坏；而本发明的预制保温管道主要于厂内预制，现场仅需对端部处进行保温施工，厂内预制管加工机械化程度高，21天可完成，而现场端部保温处理则需29天，总施工周期为50天；

管径DN900，传统保温厚度为345mm,单公里现场施工需42天；预制保温管道厂内加工需14天，现场补口施工约15天，总施工周期仅29天。

本发明的环保型预制保温管道采用第一硬化防护层6和第二硬化防护层8两层硬化防护，提高环保型预制保温管道的防护强度，可在环保型预制保温管道外部任意位置处设置外置支撑管托，相比较于隔热效果差的内置隔热管托，减少支撑管托处的散热，避免环保型预制保温管道从外部被破坏，同时减少环保型预制保温管道变形问题，减少外部防护层漏水渗水问题的发生，提高环保型预制保温管道的保温性能，延长环保型预制保温管道的使用寿命。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。