CN107701845B - 一种锅炉膨胀节保护装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锅炉膨胀节技术领域，尤其涉及一种锅炉膨胀节保护装置及方法，包括膨胀节，膨胀节两端的金属部分上分别设置有一个钢板支架，钢板支架与球铰圆钢固定连接，球铰圆钢与连杆球形铰接，两个连杆的端部球形铰接组成连杆链，连杆链的长度小于膨胀节膨胀后的最大长度，且大于膨胀节未膨胀时的长度。由于球铰的约束特性，使得本保护装置吸收各个方向膨胀的效果更好，正常运行时，依靠球铰连杆装置的运动吸收膨胀，且增强膨胀节的可靠性，延长其使用寿命，避免了膨胀节达到最大膨胀尺寸。由于在一根管段上设置至少两组膨胀节和膨胀节保护装置，避免了管段高温区膨胀节的过度膨胀，同时可以将多出膨胀应力分配给低温区的膨胀节。

Description

一种锅炉膨胀节保护装置及方法
技术领域
本发明属于锅炉膨胀节技术领域，尤其涉及一种锅炉膨胀节保护装置及方法。
背景技术
传统的锅炉膨胀节虽然能吸收一定的膨胀，但使用寿命有限，且容易超出膨胀设计值，造成膨胀节过度受力被拉裂。
现有技术的缺点：
现有膨胀节技术利用膨胀节自身的结构进行吸收膨胀，使用寿命有限即膨胀次数有一定的限制，长期运行容易因疲劳应力而被拉裂。
膨胀节在膨胀过程中会产生径向的膨胀位移，现有的膨胀节无法吸收径向的位移，经过实践发现，膨胀节经常达到最大膨胀尺寸时会明显缩短膨胀节的使用寿命。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种锅炉膨胀节保护装置及方法，包括膨胀节，所述膨胀节两端的金属部分上分别设置有一个钢板支架，钢板支架与球铰圆钢固定连接，球铰圆钢与连杆球形铰接，两个连杆的端部球形铰接组成连杆链，所述连杆链的长度小于膨胀节膨胀后的最大长度，且大于膨胀节未膨胀时的长度。
进一步地，所述连杆的长度a、钢板支架的长度h、膨胀节处于未膨胀时的长度n满足公式：
Figure BDA0001422832090000011
进一步地，所述连杆的长度a、膨胀节的最大膨胀长度m满足公式：2a＜0.9m。
一种锅炉膨胀节保护方法：在一根锅炉管道上设置至少两个膨胀节保护装置，且膨胀节保护装置限制膨胀节的膨胀尺寸小于膨胀节的理论最大膨胀尺寸，当一根锅炉管道的不同管段受热情况不同时，高温管段的膨胀节达到膨胀节保护装置所限制的膨胀尺寸时，由膨胀节保护装置通过锅炉管道将膨胀应力传递到低温管段的膨胀节，由低温管段的膨胀节的膨胀来对总的膨胀尺寸进行补偿。
本发明的有益效果为：
本发明用于锅炉膨胀节的保护装置，由于球铰的约束特性，使得本保护装置吸收各个方向膨胀的效果更好，本设备安装在锅炉膨胀节边缘的金属构件上，安装时预留球铰连杆装置倾斜一定的角度，正常运行时，依靠球铰连杆装置的运动吸收膨胀，且增强膨胀节的可靠性，延长其使用寿命。
本发明的锅炉膨胀节保护装置，由于限制了膨胀节的最大膨胀尺寸小于膨胀节能达到的理论最大膨胀尺寸，避免了膨胀节达到最大膨胀尺寸而缩短使用寿命的情况。由于在一根管段上设置至少两组膨胀节和膨胀节保护装置，避免了管段高温区膨胀节的过度膨胀，同时可以将多出膨胀应力分配给低温区的膨胀节。
附图说明
图1为一种锅炉膨胀节保护装置的整体结构示意图；
图2为一种锅炉膨胀节保护装置主视图；
图3为图2的俯视图；
图中：1-钢板支架；2-球铰圆钢；3-连杆；4-膨胀节。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明进行详细说明：
结合图1至图3所示，本实施例公开的一种锅炉膨胀节保护装置及方法，包括膨胀节4，膨胀节4两端的金属部分上分别设置有一个钢板支架1，钢板支架1与球铰圆钢2固定连接，球铰圆钢2与连杆3球形铰接，两个连杆3的端部球形铰接组成连杆链，连杆链的长度小于膨胀节4膨胀后的最大长度，且大于膨胀节4未膨胀时的长度。通过球铰连杆装置的运动吸收各个方向的膨胀，并防止膨胀节过度膨胀被拉裂。
具体地，连杆3的长度a、钢板支架1的长度h、膨胀节4处于未膨胀时的长度n满足公式：
Figure BDA0001422832090000021
保证两个连杆3的铰接点在膨胀节4未膨胀时与膨胀节4相触碰。
具体地，连杆3的长度a、膨胀节4的最大膨胀长度m满足公式：
2a＜0.9m。
避免膨胀节4达到理论的最大膨胀尺寸而影响寿命或因过度膨胀而被拉裂。
一种锅炉膨胀节保护方法：
在一根锅炉管道上设置至少两个膨胀节和膨胀节保护装置，且膨胀节保护装置限制膨胀节的膨胀尺寸小于膨胀节的理论最大膨胀尺寸，当一根锅炉管道的不同管段受热情况不同时，高温管段的膨胀节达到膨胀节保护装置所限制的膨胀尺寸时，由膨胀节保护装置通过锅炉管道将膨胀应力传递到低温管段的膨胀节，由低温管段的膨胀节的膨胀来对总的膨胀尺寸进行补偿。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (3)

1.一种锅炉膨胀节保护装置，包括膨胀节(4)，其特征在于，所述膨胀节(4)两端的金属部分上分别设置有一个钢板支架(1)，每个钢板支架(1)与一个球铰圆钢(2)固定连接，每个球铰圆钢(2)与一个连杆(3)球形铰接，两个连杆(3)的端部球形铰接组成连杆链，所述连杆链的长度小于膨胀节(4)膨胀后的最大长度，且大于膨胀节(4)未膨胀时的长度，通过球铰连杆装置的运动吸收各个方向的膨胀；
所述连杆(3)的长度a、钢板支架(1)的长度h、膨胀节(4)处于未膨胀时的长度n满足公式：
Figure FDA0002158900150000011
2.根据权利要求1所述的一种锅炉膨胀节保护装置，其特征在于，所述连杆(3)的长度a、膨胀节(4)的最大膨胀长度m满足公式：2a＜0.9m。
3.基于权利要求1或2所述的一种锅炉膨胀节保护装置实现的保护方法，其特征在于，在一根锅炉管道上设置至少两个膨胀节和膨胀节保护装置，且膨胀节保护装置限制膨胀节的膨胀尺寸小于膨胀节的理论最大膨胀尺寸，当一根锅炉管道的不同管段受热情况不同时，高温管段的膨胀节达到膨胀节保护装置所限制的膨胀尺寸时，由膨胀节保护装置通过锅炉管道将膨胀应力传递到低温管段的膨胀节，由低温管段的膨胀节的膨胀来对总的膨胀尺寸进行补偿。
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