CN107504273B - 一种高温管道防护装置 - Google Patents

Abstract

本本发明公开了一种高温管道防护装置，涉及高温管道的减轻振动、冲击防护领域，包括一壳体，壳体形成收容空间，填充有颗粒物；一吸能构件，至少部分埋设于颗粒物内，且吸能构件上设有多个在吸能构件与壳体相对振动时供颗粒物通过的小孔；一高温管道限制构件，它与壳体或吸能构件相连；一固定构件，它与壳体和吸能构件中未与高温管道限制构件相连的一方相连；一压力调节机构，用于调节收容空间内颗粒物的密实程度。振动位移时，颗粒物震动摩擦消耗振动能量，颗粒物流动通过小孔，腾出吸能构件的移动空间，保证相对位移；冲击来临时，颗粒物在压力调节机构调节下紧贴壳体，并紧紧包裹带孔物体，形成固定结构，限制高温管道活动，降低冲击损害。

Description

一种高温管道防护装置

技术领域

本发明涉及高温管道的减轻振动、冲击防护领域，具体涉及一种高温管道防护装置。

背景技术

蒸汽高温管道等高温管道是船舶动力装置中必不可少的部件，用于各设备之间的工质输送及能量传递。

高温管路在使用过程中，当进行工况切换时，高温管道内的温度变化较大，会导致高温管道二次应力超标，为避免这一情况发生，高温管道一般使用多个弯管设置成形成复杂空间结构，并采用两端固定、中间弹性支吊的支撑方式，使高温管道具有较大的柔性进而具备自补偿能力，即对高温管路进行一定程度的缓冲，但是不完全限制高温管路的自由度。

但是，具有较大柔性的高温管道在受到冲击的情况下容易发生甩管，造成较大的变形而被破坏。为避免高温管道出现甩管，目前通常在高温管道上布置液压阻尼器，当高温管道受到冲击时，液压阻尼器会提供支撑力抵抗冲击力，能有效提高高温管道系统的抗冲击能力。

由于单台液压阻尼器只能防止单一方向的冲击破坏，因此，需要在高温管路系统上布置多台液压阻尼器才能提高系统整体抗冲击性能，但是，由于液压阻尼器的体积较大，造价昂贵，因此，使用多台液压阻尼器不仅成本较高，且需要占用船舶中大量的空间资源。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高温管路防护装置，在正常使用及工质切换时进行一定程度的缓冲，但是不完全限制高温管路的自由度；而当高温管路受到冲击时，能够限制高温管路，降低甩管造成损失和损害。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种高温管道防护装置，其特征在于，包括：

一壳体，所述壳体形成一收容空间，所述收容空间内填充有颗粒物；

一吸能构件，所述吸能构件至少部分埋设于所述颗粒物内，且所述吸能构件上设有多个在吸能构件与所述壳体相对振动时供所述颗粒物通过的小孔；

一用于固定高温管道的高温管道限制构件，所述高温管道限制构件与所述壳体相连；

一固定设置的固定构件，所述吸能构件包括连接部，所述连接部与所述固定构件相连，所述吸能构件还包括一与连接部相连的板体，所述小孔设于所述板体上；所述壳体包括壳身和壳盖，所述壳盖组设于所述壳身上，所述收容空间由所述壳身和壳盖围成，且所述壳盖设有一盖孔，所述盖孔供所述吸能构件或固定构件通过并相互连接；所述盖孔处还设有一覆盖所述盖孔的柔性密封膜，所述柔性密封膜夹设于所述吸能构件和所述固定构件之间；

一压力调节机构，所述压力调节机构用于调节所述收容空间内填充的颗粒物的密实程度；所述压力调节机构为真空泵，所述真空泵用于抽取所述收容空间内的空气对所述壳体和颗粒物施加压力，所述颗粒物因为压力失去流动性，紧紧包裹住所述吸能构件，并紧紧贴附于所述壳体上，达成固定所述吸能构件和所述壳体的结构，从而将高温管道进行固定。

在上述技术方案的基础上，所述板体为平板或曲面板。

在上述技术方案的基础上，所述固定构件包括固定设置的主体部，所述主体部向所述盖孔方向延伸设置一延伸部，所述连接部为平板状，且所述柔性密封膜被夹持于所述延伸部和所述连接部之间。

在上述技术方案的基础上，所述柔性密封膜面积大于所述盖孔面积。

在上述技术方案的基础上，所述高温管道限制构件包括用于夹持高温管道的管夹，所述管夹连接有连接板，所述连接板与所述壳体相连。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的高温管道防护装置在使用时，当高温管道正常运作振动位移时，沙盘能够在沙箱结构内部空间自由活动，使高温管路自由度不受约束，保证高温管路具有足够的柔性补偿热态位移而不会二次应力超标；而在高温管道受到冲击情况下，本发明通过真空泵将沙箱结构内部密封空间抽成负压，使沙粒变得紧实，限制沙盘自由活动，从而达到限制高温管路位移的目的，保护高温管路免于冲击破坏。

（2）本发明的高温管道防护装置，制造、安装简便，单台装置就可实现高温管道各个方向上振动、位移和冲击防护，不仅节约船舶空间资源，成本低廉具有较高经济性。

附图说明

图1为本发明实施例中高温管道防护装置的结构示意图。

图2为本发明实施例中高温管道防护装置中填装颗粒物的壳体的结构示意图。

图中：1-壳体，10-收容空间，11-颗粒物，12-壳身，13-壳盖，14、16-螺栓，15-盖孔，17-柔性密封膜，18-抽气孔，2-吸能构件，20-小孔，21-连接部，22-板体，3-高温管道限制构件，30-管夹，31-连接板，4-固定构件，40-主体部，41-延伸部，5-压力调节机构，6-高温管道。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种高温管道防护装置，包括壳体1，壳体1包括壳身12和组设在壳身12的壳盖13。壳盖13的中间区域设有盖孔15。壳身12顶部向外延伸形成凸沿，壳盖13通过螺栓固定在凸沿上。壳身12与壳盖13围绕空间为收容空间10，收容空间10内填有颗粒物11。

管道防护装置还包括吸能构件2，颗粒物11中埋设有吸能构件2的板体22，板体22上均匀分布有多个小孔20。在本实施例中板体22为平板，但只要能承载小孔20供振动时吸收能量即可，并不苛求板体22的形状，如板体22为曲面板同样可以达到本发明效果，甚至吸能构件2埋在颗粒物11中的部分为中空球状形状也可。在本实施例中为了吸能效果好，结构强度高，加工简单，优选板体22为平板。

管道防护装置还包括压力调节机构5，压力调节机构5可以调节颗粒物11的密实度，在本实施例中，压力调节机构5为真空泵，在盖孔15处设置柔性密封膜17，柔性密封膜17覆盖盖孔15并在吸能构件2同固定构件4的连接之间也填入气密膜，使得收容空间10气密：真空泵抽取被气密的收容空间10的气体，颗粒物11被大气压压紧，从而变得密实。但是压力调节机构5不限于真空泵，只要能够起到使颗粒物11密实的功能即可。

本实施例中不限于图1中吸能构件2连接固定设置的固定构件4，高温管道6的高温管道限制构件3连接壳体1的这一种连接方式，另一种连接方式为高温管道6的高温管道限制构件3同吸能构件2连接，固定设置的固定构件4同壳体1连接，其具体结构中的一种为：固定设置的固定构件4同壳体1相连；壳体1包含壳盖13和壳身12，壳身12设有盖孔15；吸能构件2包含板体22和和连接部21，连接部21穿过壳体1的壳盖13上设置的盖孔15同高温管道6的高温管道限制构件3连接。

管路防护装置有2种状态：防振动状态和防冲击状态。

当防护装置为防振动状态时，高温管道6的振动通过高温管道高温管道限制构件3传导到壳体1，引起颗粒物11的振动和摩擦，颗粒物11的振动和摩擦将消耗高温管道的振动能量，有效抑制高温管道6振动峰值，延长高温管道6使用寿命，保证了高温管道6具有足够的柔性补偿热态位移而不会二次应力超标而损坏。同时，因为吸能构件2上板体22存在多个小孔20，颗粒物11物振动摩擦时，将通过小孔20流动，为板体22腾出空间，使得板体22能够在各个方向上进行位移，在本实施例中板体22为平板，颗粒物11在垂直平板的方向上流动性最大，因此高温管道可以在该方向位移更灵活，证高温管路具有足够的柔性补偿热态位移而不会二次应力超标。

在本实施例中，颗粒物11可以是沙粒，板体22可以是板状的，压力调节机构5可以是真空泵，壳体1的收容空间10通过设置于吸能构件2和固定构件4之间的柔性密封膜17覆盖盖孔15来达成气密：防振动时，沙粒位移方向即板体22上孔洞方向在垂直于板状筛子的方向上，达到最大流动性，而远离垂直方向逐渐降低，由此推知吸能构件2在多个小孔20朝向各个方向的时候高温管道各个方向的防振动性能可以更好；

防冲击状态下，压力调节机构5抽取其收容空间10的气体，使大气压由于压力差，对壳体1和颗粒物11施加压力，颗粒物11因为压力失去流动性，紧紧包裹住吸能构件2，并紧紧贴附于壳体1上，达成固定吸能构件2和壳体1的结构，从而将高温管道6进行固定，限制高温管道6活动，降低冲击造成损害。收容空间10的气密不限于此一种方案。

本实施例中，真空泵抽取其收容空间10的气体，使大气压由于压力差，对壳体1和沙粒施加压力，沙粒因为压力失去流动性，紧紧包裹住吸能构件2，并紧紧贴附于壳体1上，达成固定吸能构件2和壳体1的结构，从而将高温管道6进行固定，限制高温管道6活动，降低冲击造成损害

本高温管道防护装置的一个可选方案是：颗粒物11可以是铁砂，压力调节机构5可以是在壳体1中设置的电磁铁，高温管道6受到冲击时候，电磁铁通电紧紧吸附铁砂，铁砂受引力失去流动性紧紧包裹板体22，吸能构件2通过铁砂同壳体1形成固定结构，限制高温管道6活动，降低冲击损伤。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种高温管道防护装置，其特征在于，包括：

一壳体(1)，所述壳体(1)形成一收容空间(10)，所述收容空间(10)内填充有颗粒物(11)；

一吸能构件(2)，所述吸能构件(2)至少部分埋设于所述颗粒物(11)内，且所述吸能构件(2)上设有多个在吸能构件(2)与所述壳体(1)相对振动时供所述颗粒物(11)通过的小孔(20)；

一用于固定高温管道的高温管道限制构件(3)，所述高温管道限制构件(3)与所述壳体(1)相连；

一固定设置的固定构件(4)，所述吸能构件(2)包括连接部(21)，所述连接部(21)与所述固定构件(4)相连，所述吸能构件(2)还包括一与连接部(21)相连的板体(22)，所述小孔(20)设于所述板体(22)上；所述壳体(1)包括壳身(12)和壳盖(13)，所述壳盖(13)组设于所述壳身(12)上，所述收容空间(10)由所述壳身(12)和壳盖(13)围成，且所述壳盖(13)设有一盖孔(15)，所述盖孔(15)供所述吸能构件(2)或固定构件(4)通过并相互连接；所述盖孔(15)处还设有一覆盖所述盖孔(15)的柔性密封膜(17)，所述柔性密封膜(17)夹设于所述吸能构件(2)和所述固定构件(4)之间；

一压力调节机构(5)，所述压力调节机构(5)用于调节所述收容空间(10)内填充的颗粒物(11)的密实程度；所述压力调节机构(5)为真空泵，所述真空泵用于抽取所述收容空间(10)内的空气对所述壳体(1)和颗粒物(11)施加压力，所述颗粒物(11)因为压力失去流动性，紧紧包裹住所述吸能构件(2)，并紧紧贴附于所述壳体(1)上，达成固定所述吸能构件(2)和所述壳体(1)的结构，从而将高温管道(6)进行固定。

2.如权利要求1所述的一种高温管道防护装置，其特征在于：所述板体(22)为平板或曲面板。

3.如权利要求1所述的一种高温管道防护装置，其特征在于：所述固定构件(4)包括固定设置的主体部(40)，所述主体部(40)向所述盖孔(15)方向延伸设置一延伸部(41)，所述连接部(21)为平板状，且所述柔性密封膜(17)被夹持于所述延伸部(41)和所述连接部(21)之间。

4.如权利要求3所述的一种高温管道防护装置，其特征在于：所述柔性密封膜(17)面积大于所述盖孔(15)面积。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种高温管道防护装置，其特征在于：所述高温管道限制构件(3)包括用于夹持高温管道的管夹(30)，所述管夹(30)连接有连接板(31)，所述连接板(31)与所述壳体(1)相连。