CN104696660B - 双重轴向补偿型膨胀节 - Google Patents

双重轴向补偿型膨胀节 Download PDF

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Abstract

一种双重轴向补偿型膨胀节，包括左接管，右接管，波纹管，波纹管的两端分别固定于左接管与右接管，外导流管的一端与左接管固定连接，另一端延伸至右接管的内侧，与右接管重合段存在第一间隙，外导流管可在第一间隙内轴向移动，外导流管与波纹管共同形成外侧轴向补偿结构；还包括左内衬管，右内衬管，内导流管的一端固定于左内衬管，另一端延伸至右内衬管的内侧，与右内衬管重合段存在第二间隙，内导流管可在第二间隙内轴向移动，还设有弹性隔热块，弹性隔热块可在轴向上被压缩，内导流管与弹性隔热块共同形成内侧轴向补偿结构。通过双重轴向补偿结构，在烟气大力冲刷时，可保证所述波纹管的设计位置，起到轴向补偿的作用。

Description

双重轴向补偿型膨胀节
技术领域
本发明涉及高温冶金领域，特别是涉及一种用于高温冶金后烟气排放管道的双重轴向补偿型膨胀节。
背景技术
在冶金化工等过程中会产生需要管道运输的高温烟气，高温烟气通过管道时会对外传热，使管道外壳温度升高，同时会产生轴向推力而引起管道的损坏，管道中配置的轴向型膨胀节就是用于吸收或补偿轴向变形和轴向推力。现有的一种轴向型膨胀节如中国专利CN201120420904.1所公开的“耐高温金属波纹膨胀节”，该耐高温金属波纹膨胀节通过设置于导流管下部的耐火浇注料层，隔绝高温介质对金属材料的冲刷。然而，在冶金化工过程中产生的烟气温度很高，且冲刷很强，现有的膨胀节难以符合需要，在高温烟气的冲刷下，波纹管等结构容易损毁，难以进行有效的轴向补偿，严重影响整个膨胀节的使用效果及使用寿命。
因此，有必要设计一种更好的膨胀节，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种耐高温，并且利用双重轴向补偿结构进行轴向补偿的膨胀节。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双重轴向补偿型膨胀节，包括:左接管，右接管，波纹管，波纹管的两端分别固定于所述左接管与所述右接管，外导流管设于所述左接管内侧，所述外导流管的一端与所述左接管固定连接，另一端延伸至所述右接管的内侧，与所述右接管重合段存在第一间隙，所述外导流管可在所述第一间隙内轴向移动，所述外导流管与所述波纹管共同形成外侧轴向补偿结构；还包括左内衬管，右内衬管，内导流管设于所述左内衬管的内侧，所述内导流管的一端固定于所述左内衬管，另一端延伸至所述右内衬管的内侧，与所述右内衬管重合段存在第二间隙，所述内导流管可在所述第二间隙内轴向移动，所述左内衬管的下方设有左内衬层，所述右内衬管的下方设有右内衬层，所述左内衬层与所述右内衬层之间设有弹性隔热块，所述弹性隔热块可在轴向上被压缩，所述内导流管与所述弹性隔热块共同形成内侧轴向补偿结构。
进一步，所述左接管及所述左内衬管焊接于左法兰，所述右接管及所述右内衬管焊接于右法兰。
进一步，所述左内衬层与所述左内衬管之间设有保温块，所述右内衬层与所述右内衬管之间也设有所述保温块。
进一步，所述保温块及所述左内衬层通过锚固钉径向焊接在所述左内衬管的内壁，所述保温块及所述右内衬层通过锚固钉径向焊接在所述右内衬管的内壁。
进一步，所述左内衬层贴置于所述左内衬管及所述内导流管的内壁，其向右形成凹形，具有凹入部，所述弹性隔热块部分进入所述凹入部。
进一步，所述右内衬层贴置于所述右内衬管的内壁，其向左形成凸形，具有凸出部，所述凸出部部分进入所述凹入部。
进一步，所述弹性隔热块三面环绕于所述凸出部，并被夹持于所述凸出部与所述凹入部之间，且所述弹性隔热块的内侧壁完全被所述左内衬层挡住。
进一步，所述弹性隔热块延伸至所述右内衬管的内壁，并部分进入所述第二间隙。
进一步，所述左内衬层和所述右内衬层由刚玉或镁质耐高温型不定形材料浇注而成。
进一步，所述保温块为硅酸铝板或多晶纤维板，所述弹性隔热块为耐火棉或隔热棉。
本发明的有益效果：
(1)外导流管及波纹管共同形成外侧轴向补偿结构，内导流管及弹性隔热块共同形成内侧轴向补偿结构，可进行双重轴向补偿，在烟气大力冲刷时，双重结构也可对波纹管、外导流管等结构起到保护，可保证所述波纹管的设计位置，起到轴向补偿的作用。
(2)所述左内衬层及所述右内衬层可以承受高温烟气冲刷，延长膨胀节使用寿命,同时，所述左内衬层与所述右内衬层之间设有弹性隔热块，所述弹性隔热块可在轴向上被压缩，也可进行轴向补偿。
(3)由于内部安装了左内衬层、右内衬层、弹性隔热块和保温块，可以大大减少传热，可以将波纹管表面温度降低至60℃以下。
附图说明
图1为本发明双重轴向补偿型膨胀节的径向剖视图；
图2为本发明图1中第一间隙、第二间隙的局部放大图。
其中，1—左接管、2—右接管、3—波纹管、4—外导流管、5—左法兰、6—右法兰、7—第一间隙、8-左内衬管、9-右内衬管、10-内导流管、11-弹性隔热块、12-第二间隙、13-左内衬层、14-凹入部、15-右内衬层、16-凸出部、17-保温块、18-锚固钉、19-中间通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1及图2所示，本发明双重轴向补偿型膨胀节包括外侧轴向补偿结构和内侧轴向补偿结构。其中外侧轴向补偿结构包括左接管1，右接管2，波纹管3以及外导流管4，其中左接管1、右接管2分别固定连接于左法兰5、右法兰6上，优选的，左接管1以焊接的方式焊接于左法兰5上，右接管2以焊接的方式焊接于右法兰6上，波纹管3的两端分别固定于左接管1与右接管2，在本实施例中，波纹管3的左端焊接于左接管1的外壁，波纹管3的右端焊接于右接管2的外壁。在本实施例中，左接管1的直径与右接管2的直径相同。外导流管4设置于左接管1的内侧，外导流管4直径比左接管1小6-12mm，优选的，外导流管4直径比左接管1小8mm，外导流管4的左端焊接于左接管1的内壁，其右端延伸进入右接管2内侧，并与右接管2部分重合，其重合段存在第一间隙7，外导流管4可在第一间隙7内轴向自由伸缩，外导流管4与波纹管3的设置共同形成了外侧轴向补偿结构，在受到膨胀节中间通道19内烟气大力冲刷时，外导流管4可在第一间隙7内移动，波纹管3可通过自身弹性变形，从而实现轴向补偿作用。
内侧轴向补偿结构包括左内衬管8，右内衬管9，内导流管10以及弹性隔热块11，在本实施例中，左接管1、右接管2、外导流管4、左内衬管8、右内衬管9及内导流管10的材质为不锈钢0Cr25Ni20或0Cr18Ni9。左内衬管8焊接于左法兰5上，右内衬管9焊接于右法兰6上，在本实施例中，左内衬管8的直径与右内衬管9的直径相同，内导流管10设于左内衬管8的内侧，内导流管10直径比左内衬管8小6-12mm，优选的，内导流管10直径比左内衬管8小8mm，内导流管10的左端焊接于左内衬管8的内壁，右端延伸至右内衬管9的内侧，并与右内衬管9部分重合，其重合段存在第二间隙12，内导流管10可在第二间隙12内轴向移动，形成了轴向补偿结构。同时，右内衬管9的内壁还设有弹性隔热块11，在本实施例中，弹性隔热块11为耐火棉或隔热棉，可在轴向上被压缩，既可利用其弹性进行轴向补偿，又存在隔热效果，将中间通道19中的高温烟气温度隔离，内导流管10与弹性隔热块11共同形成内侧轴向补偿结构。通过上述双重轴向补偿结构能够保证膨胀节有很好轴向补偿效果，且能够保护波纹管3及外导流管4的结构，即使冲力很大，也不会损毁整个膨胀节，保证膨胀节完整的轴向补偿作用。
左内衬管8的下方设有左内衬层13，右内衬管9的下方设有右内衬层15，左内衬层13和右内衬层15不仅可以有效降低传热还能承受高温气流冲刷，延长膨胀节使用寿命。在本实施例中，左内衬层13和右内衬层15由刚玉或镁质耐高温型不定形材料浇注而成。左衬层与左内衬管8之间设有保温块17，右衬层与右内衬管9之间也设有保温块17，在本实施例中，保温块17为硅酸铝板或多晶纤维板，可以有效降低传热。保温块17及左内衬层13通过锚固钉18径向焊接在左内衬管8的内壁，保温块17及右内衬层15通过锚固钉18径向焊接在右内衬管9的内壁，锚固钉18作为左内衬层13和右内衬层15的骨架材料，防止左内衬层13、右内衬层15及位于两者之间的弹性隔热块11脱落。左内衬层13贴置于左内衬管8及内导流管10的内壁，其向右形成凹形，右端具有凹入部14，弹性隔热块11部分进入凹入部14，右内衬层15贴置于右内衬管9的内壁，左端形成凸形，具有凸出部16，所述凸出部16部分进入所述凹入部14，弹性隔热块11三面环绕于凸出部16，并紧密的被夹持于凸出部16与凹入部14之间，可防止烟尘进入内导流管10，且弹性隔热块11的内侧壁完全被凹入部14挡住，使得弹性隔热块11并未暴露于中间通道19中，防止中间通道19内的气体腐蚀该弹性隔热块11，能够提高膨胀节的使用寿命。弹性隔热块11延伸至右内衬管9的内壁，并部分进入所述第二间隙12，由于其具有弹性，在内导流管10于第二间隙12内轴向移动时，会压缩该弹性隔热块11，当中间通道19内气体通过后，弹性隔热块11又恢复原状，内导流管10也回复原位，实现轴向补偿。
在实际运用中，中间通道19内烟气温度可高达1400-1600℃，由于内部安装了左内衬层13、右内衬层15、弹性隔热块11和保温块17，大大减少传热，可以将波纹管3表面温度降低至60℃以下。并且采用外侧轴向补偿结构和内侧轴向补偿结构，使膨胀节整体具有很好的轴向补偿作用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种双重轴向补偿型膨胀节，其特征在于,包括:左接管，右接管，波纹管，波纹管的两端分别固定于所述左接管与所述右接管，外导流管设于所述左接管内侧，所述外导流管的一端与所述左接管固定连接，另一端延伸至所述右接管的内侧，与所述右接管重合段存在第一间隙，所述外导流管可在所述第一间隙内轴向移动，所述外导流管与所述波纹管共同形成外侧轴向补偿结构；还包括左内衬管，右内衬管，内导流管设于所述左内衬管的内侧，所述内导流管的一端固定于所述左内衬管，另一端延伸至所述右内衬管的内侧，与所述右内衬管重合段存在第二间隙，所述内导流管可在所述第二间隙内轴向移动，所述左内衬管的内侧设有左内衬层，所述右内衬管的内侧设有右内衬层，所述左内衬层与所述右内衬层之间设有弹性隔热块，所述弹性隔热块可在轴向上被压缩，所述内导流管与所述弹性隔热块共同形成内侧轴向补偿结构，所述左内衬层贴置于所述左内衬管及所述内导流管的内壁，其向右形成凹形，具有凹入部，所述弹性隔热块部分进入所述凹入部。
2.根据权利要求1所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述左接管及所述左内衬管焊接于左法兰，所述右接管及所述右内衬管焊接于右法兰。
3.根据权利要求1所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述左内衬层与所述左内衬管之间设有保温块，所述右内衬层与所述右内衬管之间也设有所述保温块。
4.根据权利要求3所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述保温块及所述左内衬层通过锚固钉径向焊接在所述左内衬管的内壁，所述保温块及所述右内衬层通过锚固钉径向焊接在所述右内衬管的内壁。
5.根据权利要求1所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述右内衬层贴置于所述右内衬管的内壁，其向左形成凸形，具有凸出部，所述凸出部部分进入所述凹入部。
6.根据权利要求5所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述弹性隔热块三面环绕于所述凸出部，并被夹持于所述凸出部与所述凹入部之间，且所述弹性隔热块的内侧壁完全被所述左内衬层挡住。
7.根据权利要求1所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述弹性隔热块延伸至所述右内衬管的内壁，并部分进入所述第二间隙。
8.根据权利要求1所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述左内衬层和所述右内衬层由刚玉或镁质耐高温型不定形材料浇注而成。
9.根据权利要求3所述的双重轴向补偿型膨胀节,其特征在于：所述保温块为硅酸铝板或多晶纤维板，所述弹性隔热块为耐火棉或隔热棉。
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