CN106151760B - 一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器 - Google Patents

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Abstract

一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，包括端管、波纹管、弯头组件、接管和封头，波纹管的一端与端管连接，其另一端与弯头组件连接，弯头组件的弯头壁面与接管的一端连接，接管的另一端与封头连接，所述的封头为套筒封头，扩充了管路补偿设计的新思路，同时和全部采用波纹管设计降低了成本。

Description

一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器
技术领域
本发明属于管道补偿领域，所发明为一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，巧妙地将波纹管和套筒的优点相结合，具有低成本的特点。
背景技术
波纹管是一种柔性补偿元件，可以吸收管路补偿中的轴向、横向与角向位移，广泛地应用在管路补偿设计中。波纹管在正常工作状态下，即要承受管道压力载荷又要承受位移载荷，应力状态复杂，同时考虑到腐蚀问题，因此通常波纹管的选材高于管道材质级别，例如，通常在热水和蒸汽系统管道中，波纹管通常采用奥氏体不锈钢，如316L，因此成本较高。
套筒补偿器采用填料密封的形式也可对管路中的位移进行补偿，通常仅限于轴向位移的补偿，与波纹管补偿应用相比较，其成本较低为一大优势。
本发明提出了一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，用于介质流向的改变处，工作端设置波纹管，平衡端设置套筒，波纹管与套筒设计共同实现位移的补偿，而且引入套筒相比全部采用波纹管设计可以降低补偿器的制造成本。
发明内容
综合波纹管补偿和套筒补偿的优点，提出了一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，应用于介质流向的改变处，扩充了管路补偿设计的新思路，同时和全部采用波纹管设计降低了成本。
为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，包括端管、波纹管、弯头组件、接管和封头，波纹管的一端与端管连接，其另一端与弯头组件连接，弯头组件的弯头壁面与接管的一端连接，接管的另一端与封头连接，所述的封头为套筒封头，封头的外壁通过拉杆与端管的外壁连接，封头一端密封，另一端开口并套设在接管外侧，在封头的开口端与接管的外壁之间设有密封组件，封头的开口端与接管相对移动设置。
本发明所述的密封组件为填料密封组件。
本发明所述的填料密封组件包括压盖和密封填料，压盖设置在封头的开口端，在封头的开口端内壁上设有封环，压盖、封头内壁、封环以及接管的外壁围成用于放置密封填料的填料腔，压盖通过螺栓与封头的开口端连接，并对密封填料压紧。
本发明所述的密封填料为聚四氟乙烯盘根。
本发明所述的封头的开口端上设有与填料腔连通的密封泥管咀。
本发明有益效果是：该补偿器可以应用于介质流向的改变处，实现管路轴向位移和横向位移的补偿，工作端设置波纹管，平衡端设置套筒，降低了补偿器的应用成本，扩充了管路补偿设计的新思路。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部结构放大示意图；
图3为本发明的密封泥管咀的安装结构示意图；
图4为图4的局部结构放大示意图；
图中：1、端管，2、端板组件，3、装运杆，4、波纹管，5、中间管，6、导流筒， 7、弯头组件，8、拉杆，9、接管，10、螺栓，11、压盖，12、螺母，13、密封填料，14、外套筒组件，15、球、锥面垫圈，16、拉杆螺母，17、封头，18、密封泥管咀，19、封环。
具体实施方式
补偿器的工作端设置波纹管，可实现轴向位移与横向位移的补偿；补偿器的平衡端设置套筒，实现轴向位移补偿，波纹管一端与套筒一端采用端板与拉杆结构约束盲板力，实现压力的平衡，补偿器对外不输出盲板力。此种形式的补偿器由于设置了球、锥面垫圈，球、锥面垫圈之间的摩擦力会与工作端的横向力相平衡，因此平衡端只有轴向位移的补偿，因此在平衡端巧妙的引入套筒补偿器设计，弯头上开有压力孔，实现工作端与平衡端压力的联通，套筒补偿器通过设置接管（垫环）实现波纹管的有效面积与套筒结构的有效面积相同。当补偿器承受压缩位移时，即工作端压缩时，套筒平衡端拉伸；当补偿器承受拉伸位移时，套筒平衡端压缩。波纹管和套筒均为补偿原件，由于引入套筒补偿设计，同全部设置波纹管补偿相比，成本降低，另一方面，平衡端如果设置为波纹管，其在不发生柱失稳条件下的最大波数为工作端波纹管数量的一半，因此补偿量会有所受限，而平衡端设置为套筒，则不存在柱失稳的问题。
套筒平衡端与接管之间的密封采用可实现密封又不影响套筒补偿移动的密封组件，密封组件可采用机构密封、填料密封。密封组件由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
如图1、2所示，一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器由端管1、端板组件2、装运杆3、波纹管4、中间管5、导流筒6、弯头组件7、拉杆8、接管9、螺栓10、压盖11、螺母12、密封填料13、外套筒组件14、球、锥面垫圈15、拉杆螺母16、封头17组成，从结构整体的组成来看，弯头的一端为波纹管结构，另一侧为套筒结构，波纹管结构可以补偿拉伸、压缩和横向位移，套筒结构通过压盖11、聚四氟乙烯盘根及外套筒组件14实现密封，可以补偿拉伸和压缩位移，所以整体补偿器结构可以补偿介质流向改变处的轴向与横向位移。弯头上开有压力孔，通过端板组件2、拉杆8、球、锥面垫圈15及拉杆螺母16实现工作端与平衡端的连接，波纹管的有效面积与套筒结构的有效面积相同，从而实现盲板力的约束，补偿器整体不对外输出盲板力。
如图3、4所示，补偿器设置密封泥管咀18，可对套筒的密封填料聚四氟乙烯盘根处添加密封泥，密封泥的加入可使得套筒的密封效果更好，承受更大的压力等级，可以压力较高的工况下使用，另外工程实际运行过程中，可在一定的检修周期内对套筒通过密封泥管咀添加密封泥，提高套筒在运行过程中的密封效果和使用寿命。

Claims (5)

1.一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，包括端管（1）、波纹管（4）、弯头组件（7）、接管（9）和封头（17），波纹管（4）的一端与端管（1）连接，其另一端与弯头组件（7）连接，弯头组件（7）的弯头壁面与接管（9）的一端连接，接管（9）的另一端与封头（17）连接，其特征在于：所述的封头（17）为套筒封头，封头（17）的外壁通过拉杆（8）与端管（1）的外壁连接，封头（17）一端密封，另一端开口并套设在接管（9）外侧，在封头（17）的开口端与接管（9）的外壁之间设有密封组件，封头（17）的开口端与接管（9）相对移动设置。
2.如权利要求1所述的一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，其特征在于：所述的密封组件为填料密封组件。
3.如权利要求2所述的一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，其特征在于：所述的填料密封组件包括压盖（11）和密封填料（13），压盖（11）设置在封头（17）的开口端，在封头（17）的开口端内壁上设有封环（19），压盖（11）、封头（17）内壁、封环（19）以及接管（9）的外壁围成用于放置密封填料（13）的填料腔，压盖（11）通过螺栓（10）与封头（17）的开口端连接，并对密封填料（13）压紧。
4.如权利要求3所述的一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，其特征在于：所述的密封填料（13）为聚四氟乙烯盘根。
5.如权利要求3所述的一种基于波纹管和套筒设计的弯管压力平衡型补偿器，其特征在于：所述的封头（17）的开口端上设有与填料腔连通的密封泥管咀（18）。
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