CN104455890A - 旁通弯管压力平衡型膨胀节 - Google Patents

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李世乾
席辉
闫廷来
张小文
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Luoyang Sunrui Special Equipment Co Ltd
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Luoyang Sunrui Special Equipment Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L51/00—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
    • F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
    • F16L51/03—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube comprising two or more bellows

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Abstract

本发明属于管道热补偿技术领域，提出一种旁通弯管压力平衡型膨胀节。提出的旁通弯管压力平衡型膨胀节包括有进口管（1）、工作波纹管（3）和平衡波纹管（9）；平衡波纹管（9）的另一端通过端环Ⅱ（7）与外管（4）的一端固联；外管（4）的另一端连接有端环Ⅰ（2），端环Ⅰ（2）与进口管（1）之间具有间隙；端环Ⅰ（2）与所述的工作波纹管（3）连接，使外管（4）与进口管（1）之间构成介质流通的腔体；进口管（1）上具有用于与腔体连通的介质流通孔；外管（4）上连接有与所述的腔体连通的出口支管（8）；所述出口支管（8）的轴线与所述进口管（1）的轴线之间具有夹角。本发明具有安全可靠性高，对管系支架无压力推力作用的特点。

Description

旁通弯管压力平衡型膨胀节
技术领域
本发明属于管道热补偿技术领域，具体涉及一种旁通弯管压力平衡型膨胀节。
背景技术
弯管压力平衡型膨胀节的作用是补偿主管道的轴向与横向组合位移，并能平衡波纹管的压力推力；平衡波纹管的压力推力是为了保持弯管口不承受压力推力作用，只承受位移弹性反力；现有的弯管压力平衡型膨胀节的实现形式为内压或内外压结合两种形式，这两种形式的压力平衡型膨胀节均需要附加结构如拉杆或者拉板来承受波纹管的压力推力，并且当轴向补偿量要求较大时，只能通过增加波数来增大补偿量，而波数的增加会降低受内压波纹管的柱稳定性。图1为GB/T12777标准中所列出的弯管压力平衡型膨胀节，图1采用的是全内压结构，当平衡端波数较多时，由于其边界条件为一端固支、一端横向导向，易产生柱状失稳问题。
为解决柱状失稳问题，专利号“200710300020.0”提出一种内外压复合型弯管压力平衡挠性接管，该专利膨胀节的平衡波纹管采用承受外压结构，较好的解决了其柱状稳定性问题；专利号“201220561407.8”提出高温气冷堆用弯管压力平衡型过球膨胀节，该专利膨胀节的工作波纹管和平衡波纹管均为外压结构，同样解决了其柱状失稳问题；但上述两种膨胀节采用端板和拉杆结合的结构承受压力推力，采用端板和拉杆结合的结构会造成结构不够紧凑、附件复杂，当空间狭窄时难以布置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种旁通弯管压力平衡型膨胀节。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种旁通弯管压力平衡型膨胀节，所述的压力平衡型膨胀节包括有进口管、工作波纹管和平衡波纹管；所述的进口管为一端开口、另一端由封头密封的结构；所述的工作波纹管套置在所述的进口管上，并位于进口管的近开口端；所述平衡波纹管的一端连接在所述进口管的封头端；所述平衡波纹管的另一端通过端环Ⅱ与外管的一端固联；所述外管的另一端连接端环Ⅰ，所述的端环Ⅰ与所述的进口管之间具有间隙，当膨胀节所在管道存在横向位移时，该间隙提供横向位移的运动空间；所述的外管、端环Ⅰ和端环Ⅱ构成用以承受压力推力的结构；所述的端环Ⅰ与所述的工作波纹管连接，使所述的外管与所述的进口管之间构成介质流通的腔体；所述的进口管上具有用于与所述的腔体连通的介质流通孔；所述的外管上连接有与所述的腔体连通的出口支管；所述出口支管的轴线与所述进口管的轴线之间具有夹角，使进入膨胀节的介质改变流向后流出；膨胀节在使用时，波纹管的压力推力通过外管、端环Ⅱ、端环Ⅰ实现约束，将波纹管的压力推力转变为结构的内应力，实现了压力推力的抵消，使得无压力推力作用到出口支管上。
所述的端环Ⅰ连接在所述工作波纹管近进口管开口端的一端，使所述的外管套置在所述工作波纹管和所述平衡波纹管的外侧，形成外压结构的旁通弯管压力平衡型膨胀节。
所述的端环Ⅰ连接在所述工作波纹管远进口管开口端的一端，使所述的外管套置在所述平衡波纹管的外侧，形成内外压复合结构的旁通弯管压力平衡型膨胀节。
所述的介质流通孔为一个或多个。
所述出口支管轴线与所述进口管轴线之间的夹角大于0°小于180°。
本发明提出的一种旁通弯管压力平衡型膨胀节，采用外管、端环Ⅰ和端环Ⅱ来承受压力推力，不仅免去了膨胀节保护罩装置，使得膨胀节附加结构简单紧凑，更具有安全可靠性高，对管系支架无压力推力作用的特点，端环Ⅰ与进口管预留间隙，可补偿一定的横向位移；工作波纹管采用外压结构，波纹管两端受拉力作用，不存在压杆稳定性问题，因此可以设置较多波数而无柱状失稳现象，波数的增多能够提高其位移补偿量能力；在进口管上开孔，介质流入外管与进口管所形成的腔体内，通过与进口管具有夹角的出口支管，顺利实现介质流动方向的改变。
附图说明
图1为GB/T12777标准中所列弯管压力平衡型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、进口管， 2、端环Ⅰ，3、工作波纹管， 4、外管， 5、环板，6、封头， 7、端环Ⅱ，8、出口支管，9、平衡波纹管，10、端板，11、中间管，12、三通，13、拉杆，14、介质流通孔。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明，但是，本发明并不局限于这些实施例。
如图2所示，一种旁通弯管压力平衡型膨胀节，所述的压力平衡型膨胀节包括有进口管1、工作波纹管3和平衡波纹管9；所述的进口管1为一端开口、另一端由封头6密封的结构；所述的工作波纹管3套置在所述的进口管4上，并位于进口管4的近开口端；所述平衡波纹管9的一端连接在所述进口管1的封头端；所述平衡波纹管9的另一端通过端环Ⅱ7与外管4的一端固联；所述外管4的另一端连接有端环Ⅰ2，所述的端环Ⅰ2与所述的进口管1之间具有间隙，用以补偿膨胀节的横向位移；所述的外管4、端环Ⅰ2和端环Ⅱ7构成用以承受压力推力的结构；所述的端环Ⅰ2与所述的工作波纹管3连接，使所述的外管4与所述的进口管1之间构成介质流通的腔体；该实施例中，所述的端环Ⅰ2连接在所述工作波纹管3近进口管开口端的一端，使所述的外管4套置在所述工作波纹管3和所述平衡波纹管9的外侧，形成外压结构的旁通弯管压力平衡型膨胀节；所述的进口管1上具有用于与所述的腔体连通的介质流通孔14；介质流通口大小依据进口管流通面积确定，具体开口数量及方式满足实际需求即可；所述的外管4上连接有与所述的腔体连通的出口支管8；所述出口支管8的轴线与所述进口管1的轴线之间具有夹角，使进入膨胀节的介质改变流向后流出；膨胀节在使用时，工作波纹管的压力推力通过外管作用到端环Ⅱ、端环Ⅰ上，将工作波纹管的压力推力变为内部拉应力，实现了压力推力的抵消，使得无压力推力作用到出口支管上。
图3给出本发明实施例2的结构示意，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的端环Ⅰ2连接在所述工作波纹管3远进口管开口端的一端，使所述的外管1套置在所述平衡波纹管9的外侧，形成内外压复合结构的旁通弯管压力平衡型膨胀节。

Claims (4)

1.一种旁通弯管压力平衡型膨胀节，所述的压力平衡型膨胀节包括有进口管（1）、工作波纹管（3）和平衡波纹管（9）；所述的进口管（1）为一端开口、另一端由封头（6）密封的结构；所述的工作波纹管（3）套置在所述的进口管（4）上，并位于进口管（4）的近开口端；所述平衡波纹管（9）的一端连接在所述进口管（1）的封头端；其特征在于：所述平衡波纹管（9）的另一端通过端环Ⅱ（7）与外管（4）的一端固联；所述外管（4）的另一端连接端环Ⅰ（2），所述的端环Ⅰ（2）与所述的进口管（1）之间具有间隙，当膨胀节所在管道存在横向位移时，该预间隙提供横向位移的运动空间；所述的外管（4）、端环Ⅰ（2）和端环Ⅱ（7）构成用以承受压力推力的结构；所述的端环Ⅰ（2）与所述的工作波纹管（3）连接，使所述的外管（4）与所述的进口管（1）之间构成介质流通的腔体；所述的进口管（1）上具有用于与所述的腔体连通的介质流通孔；所述的外管（4）上连接有与所述的腔体连通的出口支管（8）；所述出口支管（8）的轴线与所述进口管（1）的轴线之间具有夹角，使进入膨胀节的介质改变流向后流出；膨胀节在使用时，波纹管的压力推力通过外管作用到端环Ⅱ、端环Ⅰ上，将波纹管的压力推力变为结构的内应力，实现了压力推力的抵消，使得无压力推力作用到出口支管上。
2.根据权利要求1所述的旁通弯管压力平衡型膨胀节，其特征在于：所述的端环Ⅰ（2）连接在所述工作波纹管（3）近进口管开口端的一端，使所述的外管（4）套置在所述工作波纹管（3）和所述平衡波纹管（9）的外侧，形成外压结构的旁通弯管压力平衡型膨胀节。
3.根据权利要求1所述的旁通弯管压力平衡型膨胀节，其特征在于：所述的端环Ⅰ（2）连接在所述工作波纹管（3）远进口管开口端的一端，使所述的外管（1）套置在所述平衡波纹管（9）的外侧，形成内外压复合结构的旁通弯管压力平衡型膨胀节。
4.根据权利要求1所述的旁通弯管压力平衡型膨胀节，其特征在于：所述的介质流通孔（14）为一个或多个。
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