CN107606174B - 一种膨胀密封连接装置 - Google Patents
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Abstract
一种膨胀密封连接装置，分别连接输料管和高温设备。所述装置包括膨胀节、配风盒及由同轴的密封外套管和密封内套管构成的密封组件；所述密封外套管和所述密封内套管与所述膨胀节连接的一端为封闭端，且封闭端的中心开设有中心孔；所述密封外套管和所述密封内套管的另一端连接所述高温设备；所述膨胀节包括波纹管和至少两级沿所述波纹管径向设置的折流板；所述膨胀节设置在所述配风盒与所述密封组件之间，所述配风盒与所述膨胀节之间设置有连接件；所述波纹管两端分别与所述密封组件的封闭端和所述连接件连接；所述连接件开设有配风孔。本发明具有有效解决热膨胀密封连接、延长连接件寿命等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种膨胀密封连接装置，用于高温物料传输过程部件的连接，属于能源机械设备领域。
背景技术
无论是传统立式的循环流化床，还是多流程或卧式循环流化床，都因其具有燃料适应性广、燃烧效率高等特点，在各种煤燃烧、废弃物处理和生物质热利用中受到青睐。作为循环流化床，物料分离及回送装置是不可或缺的。
多流程循环流化床锅炉具有至少两级物料循环系统，在一、二级循环灰在进入炉膛时，往往在返料管上加一个膨胀节来吸收由热应力而引起的热膨胀问题；但由于该返料管布置于锅炉炉膛正压区域，热气流会往返料管窜流，而遇到炉膛运行工况不稳定时，甚至可能从炉膛向返料管内喷火或喷灰，既返料灰流动不畅现象，还容易烧坏膨胀节，同时循环灰返窜也容易引起膨胀失效。
目前，往往采用耐高温金属膨胀节或内衬保温材料加外层非金属蒙皮的非金属膨胀节来尽量减少膨胀节受热损坏问题，此类膨胀节功效往往是单纯的吸收膨胀温度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膨胀密封连接装置，适用于高温物料输送到高温装置的部件连接，减少高温损坏和高温膨胀失效。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种膨胀密封连接装置，分别连接输料管和高温设备。所述装置包括膨胀节、配风盒及由同轴的密封外套管和密封内套管构成的密封组件；所述密封外套管和所述密封内套管与所述膨胀节连接的一端为封闭端，且封闭端的中心开设有中心孔；所述密封外套管和所述密封内套管的另一端连接所述高温设备；所述膨胀节包括波纹管和至少两级沿所述波纹管径向设置的折流板；所述膨胀节设置在所述配风盒与所述密封组件之间，所述配风盒与所述膨胀节之间设置有连接件；所述波纹管两端分别与所述密封组件的封闭端和所述连接件连接；所述连接件开设有配风孔。
上述技术方案中，所述密封外套管和所述密封内套管与所述膨胀节连接的封闭端设置密封板，且密封板的中心开设有中心孔；所述波纹管两端分别与所述密封板和所述连接件连接。所述密封板的中心孔孔径小于等于所述密封内套管的内径。
上述技术方案中，所述两级折流板包括最靠近所述波纹管的外折流板及其内侧的内折流板，所述外折流板的一端与所述连接件连接，所述内折流板的一端与所述密封板连接，所述波纹管与外折流板及内折流板之间形成折返式气流通道。
上述技术方案中，所述配风孔开设在连接件上位于波纹管与外折流板之间的位置。
上述技术方案中，所述配风盒为套筒式结构。所述连接件与所述配风盒相连，且为中空连接件。所述膨胀节与配风盒套接在所述输料管外，且以连接件与所述输料管连接。
上述技术方案中，所述内折流板远离波纹管一侧设置具有多个喷孔的隔板，所述隔板一端与所述连接件相连。
上述技术方案中，所述配风盒内侧设置有冲刷孔，所述冲刷孔连通所述输料管。
本发明具有以下优点及有益效果：波纹管与密封件和连接件连接，既保证了密封效果，又能消除输料管的侧膨胀；波纹管内配置冷却风，对膨胀节起到冷却保护作用，延长膨胀节使用寿命，并保证运行可靠性；波纹管内折返式冷却风通道的设置，强化了冷却效果；从配风盒往输料管的冲刷孔设置，对输料管物料起松动作用。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种膨胀密封连接装置结构示意图。
图中：1－密封外套管；2－波纹管；3－外折流板；4－配风盒；5－进风管；6－冲刷孔；7－配风孔；8－喷孔；9－输料管；10－密封内套管；11－隔板；12－密封板；13－内折流板；14－连接件；15－高温设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
如图1所示，一种膨胀密封连接装置，分别连接输料管9和高温设备15，用于消解输料管9与高温设备15间连接的热应力形变，并保证两者连接的密封性。所述装置包括膨胀节、配风盒4及由同轴的密封外套管1和密封内套管10构成的密封组件。密封组件连接在高温设备15和膨胀节之间。密封外套管1和密封内套管10与膨胀节连接的一端为封闭端，封闭端设置有密封板12，且形成封闭端的密封板12的中心开设有中心孔，中心孔使得输料管9可以插入密封组件。密封板12的中心孔孔径小于等于密封内套管10的内径。
膨胀节包括波纹管2和至少两级沿波纹管2径向设置的折流板3、13；波纹管2设在最外层，两级折流板包括最靠近所述波纹管2的外折流板3及其内侧的内折流板13。
所述膨胀节设置在所述配风盒4与所述密封组件之间，所述配风盒4与所述膨胀节之间设置有连接件14；所述波纹管2两端分别与所述密封板12和所述连接件14连接；所述连接件14开设有配风孔7。配风盒4设有进风管5，冷却气流从进风管5进入配风盒，再通过配风孔7进入波纹管2，对波纹管2进行冷却。
波纹管2的中心轴与输料管9中心轴为同轴设置。外折流板3和内折流板13的设置方向为与输料管9中心轴平行。外折流板3的一端与连接件14固定连接，内折流板13的一端与密封板12连接，所述波纹管2与外折流板3及内折流板13之间形成折返式气流通道。所述配风孔7开设在连接件14上位于波纹管2与外折流板3之间的位置。冷却气流从配风孔7进入波纹管2与外折流板3之间的气流通道，流到密封板12一端折返，经过外折流板3与内折流板13之间的气流通道到连接件14一端再折返，从内折流板13内侧通道经密封组件通入高温设备15。
所述配风盒4为套筒式结构。所述连接件14与所述配风盒4相连，且为中空连接件。配风盒4套接在输料管9外，而连接件14与输料管9固定连接。即输料管9从配风盒4一侧穿入膨胀节和密封组件，连接件14将其固定，使得其热膨胀应力可以通过波纹管2的伸缩消除。连接件14可以选用法兰。
在波纹管2内还可以设置隔板11，隔板11设置在所述内折流板13远离波纹管2一侧并设置有多个喷孔8，所述隔板11一端与所述连接件14相连。冷却气流可通过喷孔8撞击输料管9，使其输料畅通。隔板11与折流板（3、13）平行设置。
所述配风盒4内侧设置有冲刷孔6，该冲刷孔6连通输料管9。即在输料管9同一位置开孔，使得冷却气流的一部分从冲刷孔6进入输料管9，对管内物料形成冲刷松动作用，同时也起到冷却物料的作用。
一个实施例：
所述膨胀密封连接装置用在循环灰的返料装置上，高温设备15为锅炉炉膛，而输料管9为返料管，输送的高温物料为热灰。返料管通常倾斜的与炉膛连接，因此热膨胀应力为两个方向。为了消除热应力，返料管外设置膨胀节，膨胀节采用通过连接件14（如法兰）与返料管单侧固定连接的波纹管2，波纹管2一侧固定连接在连接件14上，连接件14同时固定连接在返料管上，使波纹管2和返料管可以联动。波纹管2另一侧固定连接在密封组件上。密封组件由同轴的密封外套管1和密封内套管10以及将密封外套管1和密封内套管10一端封闭连接的密封板12构成。波纹管2一侧固定连接在密封板12上，使得输料管9与锅炉炉膛之间为密封连接。为了减少膨胀节的热损伤，连接件14还连接有配风盒4，并且连接件14上开设配风孔7，从配风盒4和配风孔7往波纹管2和输料管9之间通入冷却介质（如冷空气）。同时波纹管2与输料管9之间至少设置两级折流板形成折返式气流通道，增强冷却效果。冷却介质最后加入锅炉炉膛。配风盒4环绕着输料管9设置，且在配风盒4和输料管9之间可以开设冲刷孔6，使得一部分冷却介质进入输料管9对返料灰进行冷却和松动，减少锅炉炉膛高温辐射产生的热灰粘结现象。
Claims (9)
1.一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述装置包括膨胀节、配风盒（4）及包含同轴的密封外套管（1）和密封内套管（10）的密封组件；所述密封外套管（1）和所述密封内套管（10）与所述膨胀节连接的一端为封闭端，所述封闭端的中心开设有中心孔；所述膨胀节包括波纹管（2）和至少两级沿所述波纹管（2）径向设置的折流板（3、13）；所述膨胀节设置在所述配风盒（4）与所述密封组件之间，所述配风盒（4）与所述膨胀节之间设置有连接件（14）；所述波纹管（2）两端分别与所述密封组件的封闭端和所述连接件（14）连接；所述连接件（14）开设有配风孔（7）。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述密封外套管（1）和所述密封内套管（10）与所述膨胀节连接的所述封闭端设置有密封板（12），所述密封板（12）的中心开设有中心孔；所述波纹管（2）两端分别与所述密封板（12）和所述连接件（14）连接。
3.根据权利要求2所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述密封板（12）的中心孔孔径小于等于所述密封内套管（10）的内径。
4.根据权利要求3所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述两级折流板包括最靠近所述波纹管（2）的外折流板（3）及其内侧的内折流板（13），所述外折流板（3）的一端与所述连接件（14）连接，所述内折流板（13）的一端与所述密封板（12）连接，所述波纹管（2）与外折流板（3）及内折流板（13）之间形成折返式气流通道。
5.根据权利要求1或4所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述配风孔（7）开设在连接件（14）上位于波纹管（2）与外折流板（3）之间的位置。
6.根据权利要求1所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述配风盒（4）为套筒式结构。
7.根据权利要求1或6所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述连接件（14）与所述配风盒（4）相连，且为中空连接件。
8.根据权利要求4所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述内折流板（13）远离波纹管（2）一侧设置具有多个喷孔（8）的隔板（11），所述隔板（11）一端与所述连接件（14）相连。
9.根据权利要求1或6所述的一种膨胀密封连接装置，其特征在于：所述配风盒（4）内侧设置有冲刷孔（6）。
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