CN103925449A - 一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节 - Google Patents

一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节 Download PDF

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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

本发明属于石化膨胀节补偿技术领域，提出一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节。提出的一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节包括有进口端管（1）、出口端管（14）、波纹管（5）、导流筒（7）和铰链机构；进口端管（1）与出口端管（14）之间具有间隙；波纹管（5）、导流筒（7）设置在进口端管（1）与出口端管（14）的外侧；或，进口端管（1）与出口端管（14）之间设置有中间管（12），中间管（12）与进口端管（1）、出口端管（14）之间均具有间隙；波纹管（5）、导流筒（7）设置在进口端管（1）、中间管（12）、出口端管（14）的外侧。本发明解决了导流筒脱落的问题。

Description

一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节
技术领域
本发明属于石化膨胀节补偿技术领域，具体涉及一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节。
背景技术
在石油的炼制过程中，催化裂化装置的再生烟气含有大量可回收的能量，约占全装置能耗的26%。能量回收系统将催化裂化产生的烟气引入烟汽轮机，回收其压力能带动主风机做功，或带动发电机发电，充分利用烟气中的势能和热能来产生动力，以回收再生烟气能量，达到节能目的。再生烟气管线的温度为670～720℃，烟气流速大，压力相对较高0.25～0.35MPa。烟汽轮机在高温及含催化剂粉尘的烟气中工作，操作条件极为苛刻，为保证烟汽轮机安全正常运作，通常对烟汽轮机入口管嘴的受力需要严格控制。
为减小作用在烟汽轮机入口管嘴上的力和力矩，烟汽轮机入口管线一般采用由一组或两组三个单式铰链膨胀节组成的铰链组合（单式铰链型膨胀节的结构型式见图1a），加上一个复式万向铰链型膨胀节（图1b）来补偿管系产生的热位移、设备地基沉降以及管线安装偏差等位移。膨胀节设置导流筒的作用是保护波纹管免受高流速介质的冲击，见图1a和图1b，目前，烟汽轮机入口管线膨胀节的导流筒为悬臂梁结构，即导流筒的一端为固定端且焊接在进口端管内，另一端为悬臂端且伸入出口端管内的，由于导流筒入口处过流端面突然变小，介质流速加大会引发高频振动，加之管道内介质的腐蚀，容易造成导流筒焊接端焊缝开裂，从而导致导流筒脱落，失去对波纹管的保护作用；另外，脱落后的导流筒被介质带走，导流筒碎片进入烟汽轮机，将会损害烟汽轮机的动叶片，造成严重后果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节，所述的约束型膨胀节包括有进口端管、出口端管、波纹管、导流筒和用以约束波纹管压力推力的铰链机构；所述的进口端管与出口端管之间具有间隙，所述的进口端管与出口端管的外侧设置用以将其连为一体的波纹管，波纹管的两端分别通过环板与进口端管、出口端管连接；进口端管与出口端管之间所具有间隙的上方设置有导流筒，且所述的导流筒位于波纹管内侧；导流筒的一端焊接在进口端管近出口端管一端的外壁面上，导流筒的另一端位于出口端管的上方；
或，所述的进口端管与出口端管之间设置有中间管，中间管的两端与进口端管、出口端管之间均具有间隙；所述的进口端管与中间管的外侧、中间管与出口端管的外侧均设置有用以将其连为一体的波纹管，波纹管的两端分别通过环板与进口端管或出口端管、中间管连接；进口端管与中间管之间所具有间隙的上方设置有导流筒，且所述的导流筒位于所对应的波纹管内侧；导流筒的一端焊接在进口端管的外壁面上，导流筒的另一端位于中间管的上方；中间管与出口端管之间所具有间隙的上方设置有导流筒，且所述的导流筒位于所对应的波纹管内；导流筒的一端焊接在中间管的外壁面上，导流筒的另一端位于出口端管的上方。
所述进口端管、出口端管的外侧均焊接有立板，并在立板的两侧分别设置有马鞍板、环板，设置在立板两侧的环板与进口端管或出口端管焊接为一体，构成立板的加强结构。
用以约束波纹管压力推力的所述铰链机构为单式铰链机构，所述铰链机构包括有副铰链板和主铰链板；所述的副铰链板为上下设置的两块，两块所述副铰链板的一端与进口端管上的立板焊接连接，两块所述副铰链板的另一端通过销轴与主铰链板的一端铰接，且主铰链板的一端位于两块所述的副铰链板之间，主铰链板的另一端与出口端管上的立板焊接连接。
用以约束波纹管压力推力的所述铰链机构为复式万向铰链机构，所述铰链机构包括有短铰链板和长铰链板；所述的短铰链板为两组，每组为上下设置的两块；每组两块所述短铰链板的一端与出口端管或进口端管上的立板焊接连接，每组两块所述短铰链板的另一端通过销轴与长铰链板的一端铰接，且长铰链板的一端位于所对应两块所述短铰链板之间。
本发明提出的一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节，采用将波纹管和导流筒外置的结构设计，解决了普通导流筒入口处过流端面突然变小，介质流速加大而引发的高频振动，从而导致导流筒脱落的问题，避免了对烟汽轮机造成的恶劣影响。
附图说明
图1a、图1b 为现有技术中高温膨胀节的结构示意图。
图2为本发明实施例1的结构示意图。
图3为本发明实施例2的结构示意图。
图中：1、进口端管，2、立板，3、环板，4、副铰链板 5、波纹管，6、销轴，7、导流筒，8、波纹管接管   9、主铰链板，10、短铰链板，11、长铰链板，12、中间管，13、十字头，14、出口端管,15、马鞍版。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图2所示，一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节，所述的约束型膨胀节包括有进口端管1、出口端管14、波纹管5、导流筒7和用以约束波纹管压力推力的铰链机构；所述的进口端管1与出口端管14之间具有间隙，所述的进口端管1与出口端管14的外侧设置用以将其连为一体的波纹管5，波纹管5的两端分别通过波纹管接管8、环板3与进口端管1、出口端管14连接；进口端管1与出口端管14之间所具有间隙的上方设置有导流筒7，且所述的导流筒7位于波纹管5内侧；导流筒7的一端焊接在进口端管1近出口端管一端的外壁面上，导流筒7的另一端位于出口端管14的上方；所述进口端管1、出口端管14的外侧均焊接有立板2，并在立板2的两侧分别设置环板3和马鞍板15，设置在立板两侧的环板3、马鞍板15与进口端管1或出口端管14焊接为一体，构成立板的加强结构。
用以约束波纹管压力推力的所述铰链机构为单式铰链机构，所述铰链机构包括有副铰链板4和主铰链板9；所述的副铰链板4为上下设置的两块，两块所述副铰链板4的一端与进口端管上的立板2焊接连接，两块所述副铰链板4的另一端通过销轴6与主铰链板9的一端铰接，且主铰链板9的一端位于两块所述的副铰链板4之间，主铰链板9的另一端与出口端管14上的立板焊接连接。
图3给出本发明实施例2的结构示意图，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的进口端管1与出口端管14之间设置有中间管12，中间管12的两端与进口端管1、出口端管14之间均具有间隙；所述的进口端管1与中间管12的外侧、中间管12与出口端管14的外侧均设置有用以将其连为一体的波纹管5，波纹管5的两端分别通过环板3与进口端管1或出口端管14、中间管12连接；进口端管1与中间管14之间所具有间隙的上方设置有导流筒7，且所述的导流筒7位于所对应的波纹管2内侧；导流筒7的一端焊接在进口端管1的外壁面上，导流筒的另一端位于中间管12的上方；中间管12与出口端管14之间所具有间隙的上方设置有导流筒7，且所述的导流筒7位于所对应的波纹管5内侧；导流筒7的一端焊接在中间管12的外壁面上，导流筒的另一端位于出口端管14的上方。
用以约束波纹管压力推力的所述铰链机构为复式万向铰链机构，所述铰链机构包括有短铰链板10和长铰链板11；所述的短铰链板10为两组，每组为上下设置的两块；每组两块所述短铰链板10的一端与出口端管14或进口端管1上的立板焊接连接，每组两块所述短铰链板10的另一端通过销轴6、十字头13与长铰链板11的一端铰接，且长铰链板11的一端位于所对应两块所述短铰链板10之间。

Claims (3)

1.一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节，所述的约束型膨胀节包括有进口端管（1）、出口端管（14）、波纹管（5）、导流筒（7）和用以约束波纹管压力推力的铰链机构；所述的进口端管（1）与出口端管（14）之间具有间隙；其特征在于：所述的进口端管（1）与出口端管（14）的外侧设置用以将其连为一体的波纹管（5），波纹管（5）的两端分别通过环板（3）与进口端管（1）、出口端管（14）连接；进口端管（1）与出口端管（14）之间所具有间隙的上方设置有导流筒（7），且所述的导流筒（7）位于波纹管（5）内侧；导流筒（7）的一端焊接在进口端管（1）近出口端管一端的外壁面上，导流筒（7）的另一端位于出口端管（14）的上方；
或，所述的进口端管（1）与出口端管（14）之间设置有中间管（12），中间管（12）的两端与进口端管（1）、出口端管（14）之间均具有间隙；所述的进口端管（1）与中间管（12）的外侧、中间管（12）与出口端管（14）的外侧均设置有用以将其连为一体的波纹管（5），波纹管（5）的两端分别通过环板（3）与进口端管（1）或出口端管（14）、中间管（12）连接；进口端管（1）与中间管（14）之间所具有间隙的上方设置有导流筒（7），且所述的导流筒（7）位于所对应的波纹管（2）内侧；导流筒（7）的一端焊接在进口端管（1）的外壁面上，导流筒的另一端位于中间管（12）的上方；中间管（12）与出口端管（14）之间所具有间隙的上方设置有导流筒（7），且所述的导流筒（7）位于所对应的波纹管（5）内；导流筒（7）的一端焊接在中间管（12）的外壁面上，导流筒的另一端位于出口端管（14）的上方。
2.根据权利要求1所述的一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节，其特征在于：用以约束波纹管压力推力的所述铰链机构为单式铰链机构，所述铰链机构包括有副铰链板（4）和主铰链板（9）；所述的副铰链板（4）为上下设置的两块，两块所述副铰链板（4）的一端与进口端管上的立板（2）焊接连接，两块所述副铰链板（4）的另一端通过销轴（6）与主铰链板（9）的一端铰接，且主铰链板（9）的一端位于两块所述的副铰链板（4）之间，主铰链板（9）的另一端与出口端管（14）上的立板焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于烟汽轮机入口高温烟道的约束型膨胀节，其特征在于：用以约束波纹管压力推力的所述铰链机构为复式万向铰链机构，所述铰链机构包括有短铰链板（10）和长铰链板（11）；所述的短铰链板（10）为两组，每组为上下设置的两块；每组两块所述短铰链板（10）的一端与出口端管（14）或进口端管（1）上的立板焊接连接，每组两块所述短铰链板（10）的另一端通过销轴（6）与长铰链板（11）的一端铰接，且长铰链板（11）的一端位于所对应两块所述短铰链板（10）之间。
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