CN105570593A - 免维护烟囱钢内筒膨胀节 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及免维护烟囱钢内筒膨胀节，包括钢内筒和非金属蒙皮，钢内筒设有机架，机架环面向上翘起，非金属蒙皮的环形连接端通过压板、螺栓和螺母与机架连接固定，螺栓一端设有压簧，压簧设在螺母与机架环面之间。机架由钛钢复合板制成，钢内筒与机架连接折角内表面包覆钛板。非金属蒙皮由氟橡胶与芳纶纤维网格布构成，通过整体硫化和高压压制而成。本发明大大增强非金属蒙皮的强度和耐腐蚀性能，蒙皮与支架之间采用螺栓加压簧的连接方式，能长期保持蒙皮与支架紧密配合和密封，避免烟气向外泄漏。机架环面向上翘起，能避免腐蚀性液体滞留缝隙中。本发明强度高、安装方便，使用寿命大大延长，从而达到免维护的目的。
Description
技术领域
本发明涉及伸缩膨胀节技术领域，尤其是一种用于电厂烟囱的免维护钢内筒膨胀节。
背景技术
电厂的烟囱都安装有伸缩膨胀节，膨胀节一般又分为金属膨胀节和非金属膨胀节。燃煤电厂的烟囱内通常是高温含硫腐蚀性烟气，往往采用非金属膨胀节，非金属膨胀节的主体是蒙皮部分，一般采用氟橡胶与玻璃纤维布通过胶水复合而成，其安装连接端采用钢内筒，习惯称为烟囱钢内筒膨胀节。
目前，现有的烟囱钢内筒膨胀节存在以下不足：1、钢内筒与非金属蒙皮之间采用水平设置的法兰圈通过螺栓和压板固定连接，使用过程中，雨水与烟气混合后形成的腐蚀液滞留在连接处的缝隙中，腐蚀金属法兰，并且非金属蒙皮长期使用后会收缩和变形，导致钢内筒与蒙皮之间产生间隙，引起高温腐蚀性烟气向外泄漏。2、非金属膨胀节主要由氟橡胶、玻璃纤维布通过胶水粘合在一起，由于胶水的耐高温性能较低，使用一段时间后，胶水的粘合力快速下降，加上膨胀节长期反复的膨胀、收缩和弯曲，会使氟橡胶、胶水与玻璃纤维布之间产生开裂，导致膨胀节伸缩和弯曲不自如，内应力不平衡，蒙皮表面也会产生裂纹，甚至于影响整个烟囱的安全。3、烟囱内高温烟气及其二氧化硫、硝酸雾化气体以及水蒸气通过缝隙进入蒙皮内部进一步烘烤和腐蚀，玻璃纤维布因此会加快老化并产生扭断，导致非金属蒙皮的使用寿命较短，从而需要维护或更换膨胀节。对于需要长期连续工作的电厂烟囱而言，不仅会影响电厂的正常生产、成本较高，而且维护、更换和安装都十分不便。
发明内容
针对以上现有烟囱钢内筒膨胀节的不足，本发明的目的是提供一种耐高温、耐腐蚀，采用氟橡胶与芳纶纤维增强网格布经整体硫化压制而成的非金属烟囱钢内筒膨胀节，该膨胀节的强度更高，弹性和柔韧性较好，使用寿命大大延长，从而达到免维护的目的。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
免维护烟囱钢内筒膨胀节，包括依次连接的上金属内筒、耐高温非金属蒙皮和下金属内筒，所述上金属内筒的下端和下金属内筒的上端分别设有机架，机架设为环面结构并向上翘起，所述非金属蒙皮的上下两端分别设有向外伸展的环形连接端，环形连接端通过压板、螺栓和螺母与所述上下金属内筒的机架连接和固定，所述螺栓的一端还设有弹性部件，弹性部件设在所述螺母与机架的环面之间。
作为本发明的优选技术方案，所述上下金属内筒机架的环面与水平面之间的夹角设为α，5°≤α≤25°。
作为本发明的优选技术方案，所述金属内筒为钢内筒，所述机架由钛钢复合板制成，所述钢内筒与机架连接折角的内表面包覆有钛板。
作为本发明的优选技术方案，所述非金属蒙皮由至少两层氟橡胶与一层芳纶纤维网格布构成，芳纶纤维网格布设在两层氟橡胶之间，并通过整体硫化和高压压制而成。
作为本发明的优选技术方案，所述非金属蒙皮设为中间外凸两端收缩的鼓状结构。
作为本发明的优选技术方案，所述弹性部件是压簧，压簧设在所述螺母与机架的环面之间。
作为本发明的优选技术方案，所述金属内筒设为圆柱形结构。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明具有以下优点：1、采用耐酸、耐碱、耐高低温的氟胶布，与耐腐蚀、耐高温的高强度芳纶纤维网格布复合，使用专用模具经高温导热油整体硫化，再通过高压压机压制而成，从而大大增强非金属蒙皮的强度和耐腐蚀性能，极大延长其使用寿命。
2、非金属蒙皮与钢内筒支架之间采用螺栓增加压簧的连接方式，能够长期保持非金属蒙皮与钢内筒支架之间紧密配合和密封，避免腐蚀性烟气向外泄漏，腐蚀其它部件。
3、钢内筒机架环面向上翘起，能够避免雨水与烟气混合后形成的腐蚀液滞留在缝隙中，其优选的夹角大小有助于制造时的焊接和安装施工。钢内筒与机架连接折角表面包覆的钛板，能够进一步增强防腐效果，极大延长其使用寿命。
本发明耐酸、耐硝、耐高低温、耐腐蚀，经整体硫化的非金属蒙皮耐温范围在-70℃到280℃之间，强度增强、弹性和柔韧性更好，伸缩和弯曲自如，安装方便，使用寿命大大延长，从而达到免维护的目的。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明A部的局部放大示意图；
图3是本发明B部的局部放大示意图。
图中：1、非金属蒙皮，2、压板，3、机架，4、钛板，5、上钢内筒，6、压簧，7、垫片，8、螺栓，9、下钢内筒，11、氟橡胶层，12、芳纶网格布。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，免维护烟囱钢内筒膨胀节，包括依次连接的上钢内筒5、耐高温非金属蒙皮1和下钢内筒9，所述上钢内筒5的下端和下钢内筒9的上端分别设有机架3，机架3设为环面结构并向上翘起，所述非金属蒙皮1的上下两端分别设有向外伸展的环形连接端，环形连接端通过压板2、螺栓8、垫片7和螺母与所述上下钢内筒的机架3连接和固定，所述螺栓的一端还设有弹性部件，弹性部件设在螺母与机架3的环面之间。
本实施例中，所述上下钢内筒机架3的环面与水平面之间向上翘起的夹角为α，为了便于制造时焊接机架3，以及施工时的吊装和安装作业，α夹角优选为大于等于5°，小于等于25°，本实施例α夹角等于15°。所述机架3由钛钢复合板制成，机架3表面是耐高温、耐腐蚀的钛板，钢内筒与机架3焊接固定，其连接折角处的内表面包覆有钛板4，从而进一步提高整个钢内筒的耐高温和耐腐蚀性能。
本实施例非金属蒙皮1由两层以上氟橡胶层11与高强度芳纶纤维网格布12构成，相邻的两层氟橡胶层11之间设有芳纶纤维增强网格布12，制造时，使用专用模具经高温导热油整体硫化，再通过高压压机压制而成，获得的非金属蒙皮1不仅具有更好的弹性和柔韧性，而且大大增强非金属蒙皮的强度和耐腐蚀性能，极大延长了使用寿命。
本实施例所述非金属蒙皮1设为中间外凸两端收缩的鼓状结构；所述弹性部件是压簧6，压簧6设在螺母、垫片与机架3的环面之间；所述钢内筒设为圆柱形结构。本发明耐酸、耐硝、耐高低温、耐腐蚀，经整体硫化的非金属蒙皮，强度更高、弹性和柔韧性较好，伸缩和弯曲自如，安装方便，使用寿命大大延长，从而达到免维护的目的。
Claims (7)
1.一种免维护烟囱钢内筒膨胀节，包括依次连接的上金属内筒、耐高温非金属蒙皮和下金属内筒，其特征是：所述上金属内筒的下端和下金属内筒的上端分别设有机架，机架设为环面结构并向上翘起，所述非金属蒙皮的上下两端分别设有向外伸展的环形连接端，环形连接端通过压板、螺栓和螺母与所述上下金属内筒的机架连接和固定，所述螺栓的一端还设有弹性部件，弹性部件设在所述螺母与机架的环面之间。
2.根据权利要求1所述的免维护烟囱钢内筒膨胀节，其特征是：所述上下金属内筒机架的环面与水平面之间的夹角设为α，5°≤α≤25°。
3.根据权利要求1所述的免维护烟囱钢内筒膨胀节，其特征是：所述金属内筒为钢内筒，所述机架由钛钢复合板制成，所述钢内筒与机架连接折角的内表面包覆有钛板。
4.根据权利要求1至3任一项所述的免维护烟囱钢内筒膨胀节，其特征是：所述非金属蒙皮由至少两层氟橡胶与一层芳纶纤维网格布构成，芳纶纤维网格布设在两层氟橡胶之间，并通过整体硫化和高压压制而成。
5.根据权利要求4所述的免维护烟囱钢内筒膨胀节，其特征是：所述非金属蒙皮设为中间外凸两端收缩的鼓状结构。
6.根据权利要求1所述的免维护烟囱钢内筒膨胀节，其特征是：所述弹性部件是压簧，压簧设在所述螺母与机架的环面之间。
7.根据权利要求1所述的免维护烟囱钢内筒膨胀节，其特征是：所述金属内筒设为圆柱形结构。
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