CN1066531C - 热管道的膨胀接头及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连接两根传送热流体的管道的端的膨胀接头，包括一个由搭接两相邻端部的柔性带构成的套筒，该套筒的两边分别与一个称为冷端法兰的法兰相连，该冷端法兰与固定装置中的接合构件相连；一个连接装置，它包括至少两个彼此相连的第一和第二组件，一个组件与冷端法兰相连，而另一组件与端部法兰相连，第一组件为波纹板套筒，波纹板的纹路指向与管道的纵向平行，第二组件为柔性件，它在管道的纵向上可以发生形变。

Description

热管道的膨胀接头及其应用

本发明涉及一种热管道的膨胀接头。

具体地说，本发明涉及一种把两根用于传送热流体的管道的端部进行连接的膨胀接头，所说的每一个端部都有一个端部法兰，该接头包括一个由柔性带构成的套筒，柔性带搭接相邻的两个端部，它的两边分别与一个称作冷端法兰的法兰相连，该冷端法兰与固定装置中的接合构件相连，而固定装置与相应的管道相连，该接头还有一个连接端部法兰和相应冷端法兰的连接装置。

在这种已知的膨胀接头中，连接装置是一种套筒式的金属板。根据其弯曲柔性，该板由于热端法兰和冷端法兰之间的温差以及各个管道的自身膨胀而局部受热变形。这种装置使法兰各角上的应力增大，如果管道的尺寸很大，而且如果传送的流体温度很高，则不太安全。

然而，这一类的膨胀接头对位于燃气轮机出口的余热锅炉的入口管道来讲非常必要，在燃气轮机中，热端的法兰所承受的温度约600℃，而冷端的法兰所承受的温度约200℃，因此热膨胀差别很大。此外这一类管道有尺寸很大的矩形截面，它们的边长可达约7.5米。

为了克服这些问题，使得能够制造出适于这一类应用的膨胀接头，根据本发明，这种连接装置包括至少两个彼此相连的组件，即第一和第二组件，一个组件与冷端法兰相连，而另一组件与端部法兰相连，第一组件为波纹板套筒，波纹板的纹路的指向与管道的纵向平行，第二组件为柔性件，它在管道的纵向上可以发生形变。

根据本发明的最佳实施例，第二组件最好是一个弯曲的柔性板，其曲面垂直于套筒的波纹。

连接装置最好包括两个第二组件，第一个与冷端法兰相连，第二个与端部法兰相连，这两个组件彼此间由位于中间的第一组件相连。

本发明还涉及装在燃气轮机出口处余热锅炉内的热气流管道，该管道由若干段分别由本发明的上述膨胀接头相连的管段构成。

下面将结合只作为本发明一个最佳实施例的附图对本发明进行描述。

图1为本发明膨胀接头的局部剖开的正视图；

图2为该接头纵向的半剖视图；

如图1所示，膨胀接头把传送热流体的两根管1,1′的端部进行连接，管道的截面最好为正方形。每个端部都有一个最好是焊接到各个管道端部的端部法兰2,2′。该接头包括一个搭接两相邻端部并由柔性带构成的套筒3，套筒的各端头与冷端法兰4,4′相连，冷端法兰与固定装置中的接合构件相连，而固定装置与相应的管道相连，上述带3可由几层陶瓷和聚四氟乙烯组成。

接头还包括一个把端部法兰2,2′与相应冷端法兰4,4′相连的连接装置6,6′。

根据已有方法，由装在管道1,1′之外或之内的绝热材料层12,12′对管道1和1′进行绝热，在接头内也有绝热材料层13。下面结合图2对所有这些构件作进一步的描述。

连接装置6,6′可以缓冲由于端部法兰2,2′和冷端法兰4,4′间的温差所造成的热变形，端部法兰的温度为传送到管道1,1′中的热流体的温度。

根据本发明，正如图2中清楚地看到的那样，该连接装置6包括至少两个组件，即所述的第一和第二组件，一个组件与冷端法兰4相连，而另一个组件与端部法兰2相连，第一组件7沿切向方向变形，第二组件8是柔性的，它沿管道的纵向方向变形。

按照该最佳实施方案，用螺钉9把带3连到冷端法兰4上。由一个衬套或若干衬套构成的接合构件5最好通过焊接连到冷端法兰4上，并将该接合构件套接在两个被焊接在管道1上的型材10，11之间。用各种不同的方式把该接合构件和固定装置相连均不超出本发明的范围，例如按照另一个未示出的方案，固定装置可以是一个固定到管道上的周边法兰，而接合构件可以是一个容纳该法兰的槽。

第一个切向变形组件是一个波纹板构成的套筒7，波纹纹路的指向与管道1的纵向平行。第二组件是一个弯曲的柔性板8,8A，其曲面垂直于第一组件7的波纹。连接装置6包括两个第二组件8和8A，一个组件8与冷端法兰4相连，而另一个组件8A与端部法兰2相连，这两个组件彼此由中间的第一组件7相连。所有这些组件是金属的，最好是不锈钢的。

波纹板套筒7随管道截面因膨胀引起的变形而变形，而且它可以补偿不同的切向膨胀，这些波纹可以使该套筒进行切向变形。这些形变从套筒7的一个边缘到另一个边缘可以是不同的，因而套筒成扇形。

对于柔性板8,8A来说，由于它们的弯曲就可以补偿不同的纵向膨胀，而由于它们的柔性就可以补偿因管道位移产生的弯曲。根据所示的实施例，连接装置6有两个第二组件8,8A，这两个组件彼此由中间的第一组件7相连。但是根据本发明，该连接装置6包括一个第一组件7和一个第二组件8或8A就足以完成它的功能了。

这种膨胀接头主要用于装备余热锅炉中的燃气轮机出口处的热气流管道，管道的各段分别由这种接头进行连接。

Claims (5)

1．一种把两根用于传送热流体的管道(1,1′)的端部进行连接的膨胀接头，所说的每一个端部都有一个端部法兰(2,2′)，该接头包括一个由柔性带构成的套筒(3)，柔性带搭接相邻的两个端部，它的两边分别与一个所述的冷端法兰(4,4′)相连，该冷端法兰与固定装置中的接合构件(5,5′)相连，而固定装置与相应的管道(1,1′)相连，该接头还有一个连接端部法兰(2,2′)和相应冷端法兰(4,4′)的连接装置(6,6′)，该接头的特征在于连接装置(6)包括至少两个彼此相连的组件，即第一和第二组件，一个组件与冷端法兰(4)相连，而另一组件与端部法兰(2)相连，第一组件为波纹板套筒(7)，波纹板的纹路的指向与管道(1)的纵向平行，第二组件为柔性件(8)，它在管道(1)的纵向上可以发生形变。

2．根据权利要求1的膨胀接头，其特征在于第二组件(8)是一个弯曲的柔性板，其曲面垂直于套筒(7)的波纹。

3．根据上述任一权利要求的膨胀接头，其特征在于连接装置(6)包括两个第二组件(8,8A)，一个组件(8)与冷端法兰(4)相连，另一个组件(8A)与端部法兰(2)相连，这两个组件彼此间由位于中间的第一组件(7)相连。

4．根据上述任一权利要求的膨胀接头，其特征在于所述第一和第二组件为不锈钢材料。

5．根据上述任一权利要求所述的膨胀接头在余热锅炉中的燃气轮机出口处的热气流管道中的应用，其特征在于，用所述的膨胀接头将构成所述热气流管道的若干段管道(1,1′)连接起来。

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