CN102052540A - 一种水冷式非金属膨胀节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水冷式非金属膨胀节，包括水冷壁、上金属框架、下金属框架、活动金属架、两段浇注料、隔热套以及伸缩套，所述水冷壁由弯曲的小径钢管环绕焊接而成，形成第一圆筒壁和位于第一圆筒壁上端外侧的第一环型端板；所述上金属框架具有开口向下的轴向夹层；所述下金属框架和水冷壁形成径向夹层；所述活动金属架位于轴向夹层和进行夹层中。该水冷式非金属膨胀节具有能有效吸收炉烟管道三向位移及能够保证吸收三向位移后内部耐磨耐火材料与隔热套依然可以长期可靠工作的优点。

Description

一种水冷式非金属膨胀节
技术领域
本发明属于锅炉烟风道技术领域，具体涉及一种应用在褐煤锅炉的炉烟管道中的非金属膨胀节。
背景技术
在褐煤锅炉发电厂的风扇磨煤机直吹式制粉系统中，从褐煤锅炉抽烟口至风扇磨煤机入口的高温炉烟管道，其输送介质温度高达1100℃ 。高温炉烟管道内炉烟温度会有所变化，就会导致管道发生形变，现在炉烟管道内需安装膨胀节来吸收这种形变。在高温炉烟管的混合室和高温段之间的拐角段通常会由于热胀冷缩发生三向位移，因此，需要安装非金属膨胀节来吸收这种形变位移。但是，目前的非金属膨胀节由于结构的缺陷导致无法有效吸收炉烟管道的三向位移，并且其内部的耐磨材料和隔热套也容易脱落，使用寿命不长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效吸收炉烟管道三向位移且能够保证吸收三向位移后内部耐磨耐火材料与隔热套依然可以长期可靠工作的非金属膨胀节。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种水冷式非金属膨胀节，其特征在于：包括
水冷壁，由弯曲的小径钢管环绕焊接而成，形成第一圆筒壁和位于第一圆筒壁上端外侧的第一环型端板；
上金属框架，具有第二圆筒壁和位于第二圆筒壁上端外侧的第二环型端板，该第二圆筒壁具有开口向下的轴向夹层；
下金属框架，焊接在水冷壁的环型端板的上方，形成位于下金属框架和第一环型端板之间的开口向内的径向夹层；
活动金属架，具有第三圆筒壁和位于第三圆筒壁下端外侧的第三环型端板，该第三圆筒壁和第三环型端板分别位于轴向夹层和径向夹层中；
两段浇注料，分别固定在第一圆筒壁的内侧和第二圆筒壁的内侧；
隔热套，填充在上金属框架、下金属框架和活动金属架围成的框架空间内；
伸缩套，套在隔热套上，其上、下端分别与上金属框架和下金属框架外边沿进行连接；
防尘圈，设置在两端浇注料之间。
采用上述技术方案，该非金属膨胀节下部为水冷壁，上部由上金属架、下金属架和活动金属架围成的框架空间，并且活动金属架的第三圆筒壁和第三环型端板可以在轴向夹层和径向夹层中运动，这样如果炉烟管道发生三向位移，通过活动金属架在轴向夹层和径向夹层的运动，可以吸收炉烟管道的三向位移，从而避免炉烟管道形变受损。两段浇注料可以起到耐磨隔热作用，保护非金属膨胀节，隔热套可以对流经非金属膨胀节的炉烟起保温作用。防尘圈设置在两段浇注料之间可以杜绝炉烟从活动金属架与轴向夹层之间的缝隙、活动金属架与径向夹层之间的缝隙进入框架空间内对隔热套及伸缩套造成损害。而采用由弯曲小径钢管焊接而成的水冷壁，小径钢管内可以通冷却水对上部的金属框架进行冷却，从而进一步保护金属框架内的非金属材料。
因此，本发明的非金属膨胀节具有能有效吸收炉烟管道三向位移及能够保证吸收三向位移后内部耐磨耐火材料与隔热套依然可以长期可靠工作的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：
图1为本发明的结构剖面图；
图中： 
100-水冷壁，101-碳钢小径无缝钢管，102-第一圆筒壁，103-第一环型端板，104-环型外壁，105、106-集水箱，200-上金属框架，201-第二圆筒壁，202-第二环型端板，300-下金属框架，301-进行圆环板，302-上连接圆筒板303-径向连接圆环板，304-直角型连接环，400-活动金属架，401-第三圆筒壁，402-第三环型端板，500-浇筑料，600- 隔热套，700-伸缩套，800-防尘圈，900-框架空间，5901-轴向夹层，902-径向夹层，903-活动板。
具体实施方式
如图1所示，本发明的水冷式非金属膨胀节，包括水冷壁100、上金属框架200、下金属框架300、活动金属架400、两段浇注料500、隔热套600、伸缩套700和防尘圈800。
其中水冷壁100由弯曲成“                                                
Figure 330273DEST_PATH_IMAGE001
”形的碳钢小径无缝钢管101环绕而成，碳钢小径无缝钢管101之间通过肋片进行焊接，使得水冷壁100具有第一圆筒壁102和位于第一圆筒壁102上端外侧的第一环型端板103以及环型端板外侧的环型外壁104，并且在水冷壁100的两端，即第一圆筒壁102的下端以及环型外壁104的下端连接有与各个碳钢小径无缝钢管101连通的环状的集水箱105、106。通过该两个集水箱105、106，可以向各个碳钢小径无缝钢管101内通冷却水。
上金属框架200位于最上部，其轴向对称半截面为“┓”形，具有第二圆筒壁201和位于第二圆筒壁201上端外侧的第二环型端板202，并且第二圆筒壁201具有向下开口的轴向夹层901。
下金属框架300的位于水冷壁100的上部，其轴向对称半截面为“
Figure 185096DEST_PATH_IMAGE002
”形，整体为扁状，具有径向圆环板301、连接于径向圆端板301外边沿的上接连圆筒板302，连接于上连接圆筒板303下端的径向连接圆环板303以及连接在径向连接圆环板303内边沿的直角型连接环304。该下金属框架300焊接在水冷壁100上，具体的焊接方式为：将直角型连接环304焊接在水冷壁100的环型外壁104上，从而使得下金属框架300的径向圆环板301与水冷壁100的第一环型端板103之间形成径向夹层902。
活动金属架400的轴向对称半截面为“
Figure 964834DEST_PATH_IMAGE003
”形，具有第三圆筒壁401和连接第三圆筒壁401下端外侧的第三环型端板402，该第三圆筒壁401插入轴向夹层901中， 该第三环型端板402插入径向夹层902中。如此，由上金属框架200、下金属框架300和活动金属架400合围成环型的框架空间900。陶瓷纤维毯制成的隔热套600就填充在该框架空间900中，具体地，该隔热套600分为内、外两部分进行填充，其中，内部隔热套通过抓钉固定在上金属框架200和下活动金属架400上，外部隔热套再套在内部隔热套上。而伸缩套700采用复合材料制作，具有一定的弹性，则外包在隔热套600上，其上、下端分别与上金属框架200和下金属框架300的外边沿进行了连接，从而气道保护隔热套600和防止隔热套600滑落的作用。为了进一步保护伸缩套700，伸缩套700外还套有活动板903。
两段浇筑料500分别固定在上金属框架200的第二圆筒壁201的内侧和水冷壁100的第一圆筒壁102的内侧。具体地、上段浇筑料用抓钉固定在上金属框架200的第二圆筒壁201的内侧，下段浇筑料则由用户在现场安装炉烟管道时固定在水冷壁100的第一圆筒壁102的内侧。陶瓷纤维毯制成的防尘圈800则安装在两端浇筑料500之间，即对应活动金属架400位置处，用于封堵活动金属架400的第三圆筒壁401与轴向夹层901的缝隙和第三环型端板402与轴向夹层902的缝隙，防止高温炉烟从这两处缝隙进入框架空间900中损伤非金属的隔热套600和伸缩套700。为了防止防尘圈800滑落，该防尘圈800的上端面和上端浇筑料的下端面设计成相互配合的斜面。
以上就是本发明的水冷式非金属膨胀节，其中活动金属架400的第三圆筒壁401和第三环型端板402可以在轴向夹层901和径向夹层902中运动中运动，从而可以有效吸收炉烟管道的三向位移，从而避免炉烟管道的变形受损。两段浇注料500可以起到耐磨隔热作用，保护非金属膨胀节。隔热套600可以对流经非金属膨胀节的炉烟起到隔热保温作用，减小炉烟的热量损失。而由上金属框架200、下金属框架300和活动金属架400合围成的框架空间900可以很好地固定在隔热套600，防止隔热套600的脱落。由于活动金属架400的第三环型端板402与轴向夹层之间缝隙进入的热量比较多，容易损伤框架空间900的非金属材料，通过水冷壁100中通有冷却水可以有效降低这部分的受热温度，从而更有效地保护非金属材料，使得非金属膨胀节的寿命大大提高。
综上所述，本发明水冷式非金属膨胀节具有能有效吸收炉烟管道三向位移及能够保证吸收三向位移后内部耐磨耐火材料与隔热套依然可以长期可靠工作的优点。
但是，本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护的范围。

Claims (5)

1.一种水冷式非金属膨胀节，其特征在于：包括
水冷壁，由弯曲的小径钢管环绕焊接而成，形成第一圆筒壁和位于第一圆筒壁上端外侧的第一环型端板；
上金属框架，也具有第二圆筒壁和位于第二圆筒壁上端外侧的第二环型端板，该第二圆筒壁具有开口向下的轴向夹层；
下金属框架，焊接在水冷壁的环型端板的上方，形成位于下金属框架和第一环型端板之间的开口向内的径向夹层；
活动金属架，具有第三圆筒壁和位于第三圆筒壁下端外侧的第三环型端板，该第三圆筒壁和第三环型端板分别位于轴向夹层和径向夹层中；
两段浇注料，分别固定在第一圆筒壁的内侧和第二圆筒壁的内侧；
隔热套，填充在上金属框架、下金属框架和活动金属架围成的空间内；
伸缩套，套在隔热套上，其上、下端分别与上金属框架和下金属框架外边沿进行连接；
防尘圈，设置在两端浇注料之间。
2.根据权利要求1所述的水冷式非金属膨胀节，其特征在于：所述伸缩套外还具有活动板。
3.根据权利要求1所述的水冷式非金属膨胀节，其特征在于：具有径向圆环板、连接于径向圆端板外边沿的上接连圆筒板，连接于上连接圆筒板下端的径向连接圆环板以及连接在径向连接圆环板内边沿的直角型连接环，所述第一环型端板外边沿还具有先下延伸的环型外壁，所述直角型连接环焊接在该环型外壁上。
4.根据权利要求1所述的水冷式非金属膨胀节，其特征在于：所述水冷壁的两端具有与所述各小径钢管连通的进水箱。
5.根据权利要求1所述的水冷式非金属膨胀节，其特征在于：所述防尘圈的上端面和位于第一圆筒壁内侧的那段浇筑料的下端面具有相互配合的斜面。
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