CN101694260B - 非金属补偿器 - Google Patents

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本发明涉及一种管道非金属补偿器，尤其是指一种高密封型耐高温的非金属补偿器。一种非金属补偿器，包括法兰、环板、内套筒I、内套筒II、内套筒盖板和非金属复合层，非金属复合层通过螺栓固定环板上，内套筒I和内套筒II焊接在环板上，内套筒盖板两端分别焊接在内套筒I和内套筒II上，所述内套筒I、内套筒II及内套筒盖板之间浇注有浇注料，构成补偿器的隔热层；非金属复合层和两端的环板及内套筒I形成的空间内填充耐高温绝热材料，作为补偿器的保温层。本发明可以适应100～1200℃的剧烈的交变高温，自带水冷盘管，在管道轴向、径向的位移具有较大的补偿量，同时该补偿器具有很高的密封性能。在转炉一次烟气管道系统中具有良好的实用性。

Description

非金属补偿器
技术领域
本发明涉及一种管道非金属补偿器，尤其是指一种高密封型耐高温的非金属补偿器。
背景技术
补偿器是用于吸收管路系统因热胀冷缩或其他原因产生的轴向和径向位移的装置，广泛应用于电力、冶金、化工、建筑、食品、制药等重要行业。
对于转炉一次高温烟气的排烟管道以及类似高温介质的输送管道，补偿器必须具有耐高温的性能，以及具有较大的轴向、径向补偿量的性能；同时转炉一次烟气中含有大量的可燃性有毒气体一氧化碳，要求补偿器具有较高的密封性；转炉一次烟气的温度是根据转炉工艺周期性变化的，属于100～1200℃的交变温度，因此要求补偿器能够具有温度剧烈变化的性能。目前的补偿器远远不能满足以上要求。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种具有耐高温的性能和有较大的轴向、径向补偿量的性能，并具有较高的密封性的非金属补偿器。
一种非金属补偿器，包括法兰、环板、内套筒I、内套筒II、内套筒盖板和非金属复合层，非金属复合层通过螺栓固定环板上，内套筒I和内套筒II焊接在环板上，内套筒盖板两端分别焊接在内套筒I和内套筒II上，其特征在于：所述内套筒I、内套筒II及内套筒盖板之间浇注有浇注料，构成补偿器的隔热层；非金属复合层和两端的环板及内套筒I形成的空间内填充耐高温绝热材料，作为补偿器的保温层。
进一步的，所述浇注料和耐高温绝热材料为高密度高温不锈钢丝网包裹的硅酸铝陶瓷纤维材料。
进一步的，所述法兰与环板之间焊接有水冷盘管I、水冷盘管II。
进一步的，在环板外侧焊有加强板，法兰和加强板之间焊接有加强筋。
进一步的，所述内套筒II的钢板上设有多条膨胀缝。
进一步的，所述内套筒盖板为半圆形。
进一步的，非金属复合层为复合硅氟橡胶。
更进一步的，所述非金属复合层与环板之间设有密封圈、垫板和垫圈。
进一步的，所述环板内侧设有挡板组件和滑动组件，挡板组件焊接在环板上，滑动组件的一端嵌在挡板组件内，可以相对径向滑动；滑动组件和内套筒I之间可以相对轴向滑动。
进一步的，所述法兰之间安装有限位拉杆。
下面对本发明作进一步的描述，并阐述其有益效果。
本发明涉及的一种补偿器可以适应100～1200℃的剧烈的交变高温，自带水冷盘管，在管道轴向、径向的位移具有较大的补偿量，同时该补偿器具有很高的密封性能。在转炉一次烟气管道系统中具有良好的实用性。
本发明涉及的补偿器主要由法兰、环板、套筒、挡板组件、滑动组件、非金属复合层、水冷盘管以及限位拉杆组成其主体。
在套筒及盖板之间浇注能够承受1200℃高温的浇注料，构成了补偿器的隔热层。
在非金属复合层和两端的环板及套筒形成的空间内填充了耐高温绝热材料，形成了补偿器的保温层。绝热材料为耐高温绝热材料为高密度高温不锈钢丝网包裹的硅酸铝陶瓷纤维材料，具有很好的绝热保温性能，最高温度可达1200℃，而且富有弹性。
滑动组件和内套筒之间可以相对轴向滑动，能够补偿管道在轴向的位移；滑动组件的另一端嵌在挡板组件内，可以相对径向滑动，能够补偿管道在径向的位移。补偿器在轴向和径向的补偿量根据管道系统实际需求确定。
在环板外侧焊有加强板。在环板和法兰之间布置有水冷盘管，起到保护法兰的作用。
水冷盘管的两侧和法兰、环板(及加强板)焊接；在法兰和加强板之间焊接有加强筋以提高补偿器的强度，起到加固的作用。
非金属复合层采用多层不锈钢钢丝网和硅(氟)橡胶的复合，该复合层和环板通过螺栓连接，并有垫圈、垫板、密封圈等辅助密封措施，保证补偿器的高密封性。
限位拉杆可以在管道系统支架出现意外形变时，对补偿器起到保护作用。
该补偿器的套筒、环板、加强板、盖板、滑动组件、挡板组件等都采用抗氧化温度高达1200℃的耐热钢(1Cr25Ni20Si2)，耐热腔内浇注料也能承受1200℃的高温。
补偿器的内套筒盖板采用半圆形结构，在温度交变造成内套筒热胀冷缩时，具有一定的补偿能力。
在套筒内侧的钢板上预留了多条膨胀缝，提高了补偿器的抗交变温度的能力。管道内烟气是100～1200℃的交变温度，会引起内套筒及耐高温浇注料的热胀冷缩，膨胀缝可以消除热胀冷缩引起的负面影响，延长补偿器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
1.法兰；2.环板；3.加强板；4.耐高温绝热材料；5.水冷盘管I；6.套筒I；7.耐高温浇注料；8.套筒II；9.限位拉杆；10.非金属复合层；11.加强筋；12.挡板组件；13水冷盘管II；14.滑动组件；15.套筒盖板；16.浇注料挂钩；17.膨胀缝；18.密封圈；19.垫板；20.螺栓；21.垫圈。
具体实施方式
一种非金属补偿器，包括法兰1、环板2、内套筒I 6、内套筒II 8、内套筒盖板15和非金属复合层10，非金属复合层10通过螺栓20固定环板2上，内套筒I 6和内套筒II 8焊接在环板2上，内套筒盖板15两端分别焊接在内套筒I 6和内套筒II 8上。
在内套筒I 6、内套筒II 8及盖板15之间浇注能够承受1200℃高温的浇注料7，构成了补偿器的隔热层。
在非金属复合层10和两端的环板2及内套筒I 6形成的空间内填充了耐高温绝热材料4，形成了补偿器的保温层。
绝热材料4为耐高温绝热材料为高密度高温不锈钢丝网包裹的硅酸铝陶瓷纤维材料，具有很好的绝热保温性能，最高温度可达1200℃，而且富有弹性。
滑动组件14和内套筒I 6之间可以相对轴向滑动，能够补偿管道的轴向位移；滑动组件14的另一端嵌在挡板组件12内，可以相对径向滑动，能够补偿管道的径向位移。补偿器在轴向和径向的补偿量根据管道系统实际需求确定。
在环板2外侧焊有加强板3。
在环板2和法兰1之间布置有水冷盘管I 5、水冷盘管II 13，通过循环水可以带走管道内烟气的一部分热量，起到保护补偿器法兰1的作用。
水冷盘管的两侧和法兰1、环板2(及加强板3)焊接；在法兰1和加强板3之间焊接有加强筋11以提高补偿器的强度，起到加固的作用。
非金属复合层10采用符合硅氟橡胶，和环板2通过螺栓20连接，并有密封圈18、垫板19、垫圈21等辅助密封措施，保证补偿器的高密封性。
限位拉杆9可以在管道系统支架出现意外形变时，对补偿器起到保护作用。
该补偿器的套筒、环板2、加强板3、内套筒15、滑动组件14、挡板组件12等都采用抗氧化温度高达1200℃的耐热钢(1Cr25Ni20Si2)，耐热腔内浇注料也能承受1200℃的高温。
补偿器的内套筒盖板15采用半圆形，在内套筒热胀冷缩时，具有一定的补偿能力。
在内套筒II 8的钢板上预留了多条膨胀缝17，提高了补偿器的抗交变温度的能力。管道内烟气是100～1200℃的交变温度，会引起内套筒及耐高温浇注料7的热胀冷缩，膨胀缝17可以消除热胀冷缩引起的负面影响，延长补偿器的使用寿命。

Claims (10)

1.一种非金属补偿器，包括法兰(1)、环板(2)、内套筒I(6)、内套筒II(8)、内套筒盖板(15)和非金属复合层(10)，非金属复合层(10)通过螺栓(20)固定环板(2)上，内套筒I(6)和内套筒II(8)焊接在环板(2)上，内套筒盖板(15)两端分别焊接在内套筒I(6)和内套筒II(8)上，其特征在于：所述内套筒I(6)、内套筒II(8)及内套筒盖板(15)之间浇注有浇注料(7)，构成补偿器的隔热层；非金属复合层(10)和两端的环板(2)及内套筒I(6)形成的空间内填充耐高温绝热材料(4)，作为补偿器的保温层。
2.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：所述浇注料(7)和耐高温绝热材料(4)为高密度高温不锈钢丝网包裹的硅酸铝陶瓷纤维材料。
3.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：所述法兰(1)与环板(2)之间焊接有水冷盘管I(5)、水冷盘管II(13)。
4.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：在环板(2)外侧焊有加强板(3)，法兰(1)和加强板(3)之间焊接有加强筋(11)。
5.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：所述内套筒II(8)的钢板上设有多条膨胀缝(17)。
6.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：所述内套筒盖板(15)为半圆形。
7.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：非金属复合层(10)为复合硅氟橡胶。
8.根据权利要求1或7所述的非金属补偿器，其特征在于：所述非金属复合层(10)与环板(2)之间设有密封圈(18)、垫板(19)和垫圈(21)。
9.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：所述环板(2)内侧设有挡板组件(12)和滑动组件(14)，挡板组件(12)焊接在环板(2)上，滑动组件(14)的一端嵌在挡板组件(12)内，可以相对径向滑动；滑动组件(14)和内套筒I(6)之间可以相对轴向滑动。
10.根据权利要求1所述的非金属补偿器，其特征在于：所述法兰(1)之间安装有限位拉杆(9)。
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