CN113639131B - 一种双流向外压式补偿器及其实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道补偿器技术领域，公开了一种双流向外压式补偿器及其实施方法，包括外管连接单元和活动插接安装在外管连接单元一端的波纹管连接单元，并在外管连接单元还设置有气囊挤压调节组件和可变形式导流罩组件，波纹管套在吸收管道热膨胀后，能够对气囊挤压调节组件的橡胶气囊进行挤压，从而使得气体进入橡胶气环，橡胶气环膨胀并对可变形式导流罩组件的软质变形端进行挤压，软质变形端向内收缩，流入外防护套管内的热气流经过收缩状的软质变形端时，在收缩段进行挤压，即对气体进行加压，使得温度降低，从收缩状的软质变形端加压流入到外防护套管内的热气流温度降低，从而降低高温对波纹管套的损伤，提高波纹管套的使用年限。

Description

一种双流向外压式补偿器及其实施方法

技术领域

本发明涉及管道补偿器技术领域，具体为一种双流向外压式补偿器及其实施方法。

背景技术

管道补偿器又称为伸缩器或伸缩节、膨胀节，主要用于补偿管道受温度变化而产生的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩，管道中将产生热应力。在管道设计中必须考虑这种应力，否则它可能导致管道的破裂，影响正常生产的进行。作为管道工程的一个重要组成部分，补偿器在保证管道长期正常运行方面发挥着重要的作用。

现有的双流向外压式补偿器在进行使用时，先将波纹管进行预压缩，波纹管在外管内吸收管道热从而发生膨胀，但长期使用后，波纹管长期在高温环境下发生膨胀会造成损坏，降低使用年限，目前的双流向外压式补偿器均没有能够进行降温的效果，亟需一种能够对外管进行降温的双流向外压式补偿器。

针对上述问题，本发明提供了一种双流向外压式补偿器及其实施方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双流向外压式补偿器及其实施方法，包括外管连接单元和活动插接安装在外管连接单元一端的波纹管连接单元，并在外管连接单元还设置有气囊挤压调节组件和可变形式导流罩组件，可变形式导流罩组件变形后，使得热气流经过收缩段加压流入外防护套管，从而使流入的热气流温度降低，从而解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双流向外压式补偿器，包括外管连接单元和活动插接安装在外管连接单元一端的波纹管连接单元，外管连接单元包括外防护套管和固定焊接在外防护套管一端的法兰连接管头，波纹管连接单元包括调节螺杆件和固定焊接在调节螺杆件一侧的内导流管，并在内导流管的一端套装波纹管件，且内导流管的一端插接在外防护套管内，所述外管连接单元还设置有气囊挤压调节组件和可变形式导流罩组件，可变形式导流罩组件固定安装在外防护套管连接有法兰连接管头的一端，气囊挤压调节组件的一端安装在外防护套管的内壁内部，另一端固定设置在外防护套管安装有可变形式导流罩组件的一端，并套在可变形式导流罩组件上；

气囊挤压调节组件包括气囊管件和固定连接在气囊管件一端的充气挤压式套环件，气囊管件设置两组，两组的气囊管件的一端均连接在充气挤压式套环件上；

气囊管件包括固定安装在气囊安装腔内的橡胶气囊和一端与橡胶气囊连通的导管，导管设置在导管安装腔道内，且另一端从导管安装腔道内贯穿而出，伸入外防护套管内；

充气挤压式套环件包括与伸入外防护套管内的导管一端固定连接的套环框，并在套环框的内侧凹槽内固定安装橡胶气环，且橡胶气环与导管连通；

可变形式导流罩组件包括安装头和固定安装在安装头一侧的导流罩头，安装头固定焊接在外防护套管的内部靠近法兰连接管头的一端；

安装头设置有罩头连接管和固定焊接在罩头连接管外的加固焊接环，加固焊接环的外圈直径与外防护套管的内圈直径相匹配；

导流罩头包括硬质连接端和软质变形端，硬质连接端的一端固定连接在罩头连接管上，软质变形端与硬质连接端的另一端固定连接形成导流罩头整体。

进一步地，外防护套管的内壁远离可变形式导流罩组件的一端开设有气囊安装腔，气囊安装腔与开设在外防护套管内壁上的导管安装腔道连通。

进一步地，硬质连接端为钢材质制成的构件，软质变形端为塑料材质制成的构件，且在软质变形端的外侧开设挤压槽，橡胶气环活动设置在挤压槽内，挤压槽的直径小于套环框的直径。

进一步地，调节螺杆件包括法兰盘和螺纹杆，螺纹杆的两端均螺纹安装在螺纹孔块上，且一端的螺纹孔块固定焊接在法兰盘的侧面，另一端的螺纹孔块固定焊接在外防护套管上。

进一步地，波纹管件包括加固套环和一端固定连接在加固套环侧面的波纹管套，加固套环固定焊接在外防护套管内部管口处，波纹管套的另一端固定安装密封连接环，密封连接环固定焊接在内导流管上。

本发明还提供一种技术方案：一种双流向外压式补偿器的实施方法，包括以下步骤：

S01：通过调节螺杆件调节内导流管插入外防护套管内的深度，对波纹管套进行预压缩调节；

S02：常态下，导流罩头的软质变形端向外扩展；

S03：当热气流流入外防护套管内时，波纹管套吸收管道热膨胀，对橡胶气囊进行挤压，使得橡胶气环膨胀并对软质变形端进行挤压，软质变形端向内收缩；

S04：热气流通过收缩状的导流罩头加压流入外防护套管内。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的一种双流向外压式补偿器及其实施方法，将可变形式导流罩组件固定安装在内导流管连接有法兰连接管头的一端，气囊挤压调节组件的一端安装在内导流管的内壁内部，另一端固定设置在内导流管安装有可变形式导流罩组件的一端，并套在可变形式导流罩组件上，使得波纹管套在吸收管道热膨胀后，能够对气囊挤压调节组件的橡胶气囊进行挤压，从而使得气体进入橡胶气环，橡胶气环膨胀并对可变形式导流罩组件的软质变形端进行挤压，软质变形端向内收缩，流入外防护套管内的热气流经过收缩状的软质变形端时，在收缩段进行挤压，即对气体进行加压，使得温度降低，从收缩状的软质变形端加压流入到外防护套管内的热气流温度降低，从而降低高温对波纹管套的损伤，提高波纹管套的使用年限，且无需在双流向外压式补偿器上安装任何降温设备，更加的节能和降低成本。

2、本发明提供的一种双流向外压式补偿器及其实施方法，将采用钢材质制成的硬质连接端的一端固定连接在罩头连接管上，并将采用塑料材质制成的软质变形端与硬质连接端的另一端固定连接形成导流罩头整体，且将橡胶气环活动设置在软质变形端开设的挤压槽内，常态下，软质变形端的自由端为向外扩展状态，当橡胶气环充气膨胀后对软质变形端进行挤压，使得软质变形端的自由端被压缩，呈向内收缩状态，而当外防护套管内温度降低时，波纹管套不再膨胀对橡胶气囊进行挤压，橡胶气环内不再充气恢复原态，软质变形端不再受到挤压，自由端恢复为向外扩展状态，使得导流罩头的软质变形端不会因长期受到挤压而造成损坏。

附图说明

图1为本发明的一种双流向外压式补偿器的整体结构示意图；

图2为本发明的一种双流向外压式补偿器的外管连接单元的外部结构示意图；

图3为本发明的一种双流向外压式补偿器的外管连接单元的内部结构示意图；

图4为本发明的一种双流向外压式补偿器的气囊挤压调节组件结构示意图；

图5为本发明的一种双流向外压式补偿器的可变形式导流罩组件结构示意图；

图6为本发明的一种双流向外压式补偿器的波纹管连接单元结构示意图；

图7为本发明的一种双流向外压式补偿器的工作状态图。

图中：1、外管连接单元；11、外防护套管；111、气囊安装腔；112、导管安装腔道；12、法兰连接管头；13、气囊挤压调节组件；131、气囊管件；1311、橡胶气囊；1312、导管；132、充气挤压式套环件；1321、套环框；1322、橡胶气环；14、可变形式导流罩组件；141、安装头；1411、加固焊接环；1412、罩头连接管；142、导流罩头；1421、硬质连接端；1422、软质变形端；14221、挤压槽；2、波纹管连接单元；21、调节螺杆件；211、法兰盘；212、螺纹杆；213、螺纹孔块；22、内导流管；23、波纹管件；231、加固套环；232、波纹管套；233、密封连接环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3和图6-7，一种双流向外压式补偿器，包括外管连接单元1和活动插接安装在外管连接单元1一端的波纹管连接单元2，外管连接单元1包括外防护套管11和固定焊接在外防护套管11一端的法兰连接管头12，波纹管连接单元2包括调节螺杆件21和固定焊接在调节螺杆件21一侧的内导流管22，并在内导流管22的一端套装波纹管件23，且内导流管22的一端插接在外防护套管11内，外管连接单元1还设置有气囊挤压调节组件13和可变形式导流罩组件14，可变形式导流罩组件14固定安装在外防护套管11连接有法兰连接管头12的一端，气囊挤压调节组件13的一端安装在外防护套管11的内壁内部，另一端固定设置在外防护套管11安装有可变形式导流罩组件14的一端，并套在可变形式导流罩组件14上。

将可变形式导流罩组件14固定安装在内导流管22连接有法兰连接管头12的一端，气囊挤压调节组件13的一端安装在内导流管22的内壁内部，另一端固定设置在内导流管22安装有可变形式导流罩组件14的一端，并套在可变形式导流罩组件14上，使得波纹管套232在吸收管道热膨胀后，能够对气囊挤压调节组件13的橡胶气囊1311进行挤压，从而使得气体进入橡胶气环1322，橡胶气环1322膨胀并对可变形式导流罩组件14的软质变形端1422进行挤压，软质变形端1422向内收缩，流入外防护套管11内的热气流经过收缩状的软质变形端1422时，在收缩段进行挤压，即对气体进行加压，使得温度降低，从收缩状的软质变形端1422加压流入到外防护套管11内的热气流温度降低，从而降低高温对波纹管套232的损伤，提高波纹管套232的使用年限，且无需在双流向外压式补偿器上安装任何降温设备，更加的节能和降低成本。

需要说明的是，请参阅图2，外防护套管11的内壁远离可变形式导流罩组件14的一端开设有气囊安装腔111，气囊安装腔111与开设在外防护套管11内壁上的导管安装腔道112连通。

请参阅图3-4，气囊挤压调节组件13包括气囊管件131和固定连接在气囊管件131一端的充气挤压式套环件132，气囊管件131设置两组，两组的气囊管件131的一端均连接在充气挤压式套环件132上，气囊管件131包括固定安装在气囊安装腔111内的橡胶气囊1311和一端与橡胶气囊1311连通的导管1312，导管1312设置在导管安装腔道112内，且另一端从导管安装腔道112内贯穿而出，伸入外防护套管11内，充气挤压式套环件132包括与伸入外防护套管11内的导管1312一端固定连接的套环框1321，并在套环框1321的内侧凹槽内固定安装橡胶气环1322，且橡胶气环1322与导管1312连通。

请参阅图3和图5，可变形式导流罩组件14包括安装头141和固定安装在安装头141一侧的导流罩头142，安装头141固定焊接在外防护套管11的内部靠近法兰连接管头12的一端，安装头141设置有罩头连接管1411和固定焊接在罩头连接管1411外的加固焊接环1412，加固焊接环1412的外圈直径与外防护套管11的内圈直径相匹配，导流罩头142包括硬质连接端1421和软质变形端1422，硬质连接端1421的一端固定连接在罩头连接管1412上，软质变形端1422与硬质连接端1421的另一端固定连接形成导流罩头142整体。

进一步地，硬质连接端1421为钢材质制成的构件，软质变形端1422为塑料材质制成的构件，且在软质变形端1422的外侧开设挤压槽14221，橡胶气环1322活动设置在挤压槽14221内，挤压槽14221的直径小于套环框1321的直径。

将采用钢材质制成的硬质连接端1421的一端固定连接在罩头连接管1412上，并将采用塑料材质制成的软质变形端1422与硬质连接端1421的另一端固定连接形成导流罩头142整体，且将橡胶气环1322活动设置在软质变形端1422开设的挤压槽14221内，常态下，软质变形端1422的自由端为向外扩展状态，当橡胶气环1322充气膨胀后对软质变形端1422进行挤压，使得软质变形端1422的自由端被压缩，呈向内收缩状态，而当外防护套管11内温度降低时，波纹管套232不再膨胀对橡胶气囊1311进行挤压，橡胶气环1322内不再充气恢复原态，软质变形端1422不再受到挤压，自由端恢复为向外扩展状态，使得导流罩头142的软质变形端1422不会因长期受到挤压而造成损坏。

请参阅图6，调节螺杆件21包括法兰盘211和螺纹杆212，螺纹杆212的两端均螺纹安装在螺纹孔块213上，且一端的螺纹孔块213固定焊接在法兰盘211的侧面，另一端的螺纹孔块213固定焊接在外防护套管11上，波纹管件23包括加固套环231和一端固定连接在加固套环231侧面的波纹管套232，加固套环231固定焊接在外防护套管11内部管口处，波纹管套232的另一端固定安装密封连接环233，密封连接环233固定焊接在内导流管22上，在将本双流向外压式补偿器连接在管道上时，可先根据需要，通过旋拧螺纹杆212调节内导流管22伸入外防护套管11内的深度，从而对波纹管套232进行预压缩调节。

本发明提供了另一种技术方案：一种双流向外压式补偿器的实施方法，包括以下步骤：

S01：通过调节螺杆件21调节内导流管22插入外防护套管11内的深度，对波纹管套232进行预压缩调节；

S02：常态下，导流罩头142的软质变形端1422向外扩展；

S03：当热气流流入外防护套管11内时，波纹管套232吸收管道热膨胀，对橡胶气囊1311进行挤压，使得橡胶气环1322膨胀并对软质变形端1422进行挤压，软质变形端1422向内收缩；

S04：热气流通过收缩状的导流罩头142加压流入外防护套管11内。

综上所述：本发明提供了一种双流向外压式补偿器及其实施方法，将可变形式导流罩组件14固定安装在内导流管22连接有法兰连接管头12的一端，气囊挤压调节组件13的一端安装在内导流管22的内壁内部，另一端固定设置在内导流管22安装有可变形式导流罩组件14的一端，并套在可变形式导流罩组件14上，使得波纹管套232在吸收管道热膨胀后，能够对气囊挤压调节组件13的橡胶气囊1311进行挤压，从而使得气体进入橡胶气环1322，橡胶气环1322膨胀并对可变形式导流罩组件14的软质变形端1422进行挤压，软质变形端1422向内收缩，流入外防护套管11内的热气流经过收缩状的软质变形端1422时，在收缩段进行挤压，即对气体进行加压，使得温度降低，从收缩状的软质变形端1422加压流入到外防护套管11内的热气流温度降低，从而降低高温对波纹管套232的损伤，提高波纹管套232的使用年限，且无需在双流向外压式补偿器上安装任何降温设备，更加的节能和降低成本；将采用钢材质制成的硬质连接端1421的一端固定连接在罩头连接管1412上，并将采用塑料材质制成的软质变形端1422与硬质连接端1421的另一端固定连接形成导流罩头142整体，且将橡胶气环1322活动设置在软质变形端1422开设的挤压槽14221内，常态下，软质变形端1422的自由端为向外扩展状态，当橡胶气环1322充气膨胀后对软质变形端1422进行挤压，使得软质变形端1422的自由端被压缩，呈向内收缩状态，而当外防护套管11内温度降低时，波纹管套232不再膨胀对橡胶气囊1311进行挤压，橡胶气环1322内不再充气恢复原态，软质变形端1422不再受到挤压，自由端恢复为向外扩展状态，使得导流罩头142的软质变形端1422不会因长期受到挤压而造成损坏。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种双流向外压式补偿器，包括外管连接单元（1）和活动插接安装在外管连接单元（1）一端的波纹管连接单元（2），外管连接单元（1）包括外防护套管（11）和固定焊接在外防护套管（11）一端的法兰连接管头（12），波纹管连接单元（2）包括调节螺杆件（21）和固定焊接在调节螺杆件（21）一侧的内导流管（22），并在内导流管（22）的一端套装波纹管件（23），且内导流管（22）的一端插接在外防护套管（11）内，其特征在于：所述外管连接单元（1）还设置有气囊挤压调节组件（13）和可变形式导流罩组件（14），可变形式导流罩组件（14）固定安装在外防护套管（11）连接有法兰连接管头（12）的一端，气囊挤压调节组件（13）的一端安装在外防护套管（11）的内壁内部，另一端固定设置在外防护套管（11）安装有可变形式导流罩组件（14）的一端，并套在可变形式导流罩组件（14）上;

所述气囊挤压调节组件（13）包括气囊管件（131）和固定连接在气囊管件（131）一端的充气挤压式套环件（132），气囊管件（131）设置两组，两组的气囊管件（131）的一端均连接在充气挤压式套环件（132）上；

气囊管件（131）包括固定安装在气囊安装腔（111）内的橡胶气囊（1311）和一端与橡胶气囊（1311）连通的导管（1312），导管（1312）设置在导管安装腔道（112）内，且另一端从导管安装腔道（112）内贯穿而出，伸入外防护套管（11）内；

充气挤压式套环件（132）包括与伸入外防护套管（11）内的导管（1312）一端固定连接的套环框（1321），并在套环框（1321）的内侧凹槽内固定安装橡胶气环（1322），且橡胶气环（1322）与导管（1312）连通;

所述可变形式导流罩组件（14）包括安装头（141）和固定安装在安装头（141）一侧的导流罩头（142），安装头（141）固定焊接在外防护套管（11）的内部靠近法兰连接管头（12）的一端;

所述安装头（141）设置有罩头连接管（1411）和固定焊接在罩头连接管（1411）外的加固焊接环（1412），加固焊接环（1412）的外圈直径与外防护套管（11）的内圈直径相匹配;

所述导流罩头（142）包括硬质连接端（1421）和软质变形端（1422），硬质连接端（1421）的一端固定连接在罩头连接管（1411）上，软质变形端（1422）与硬质连接端（1421）的另一端固定连接形成导流罩头（142）整体。

2.根据权利要求1所述的一种双流向外压式补偿器，其特征在于：所述外防护套管（11）的内壁远离可变形式导流罩组件（14）的一端开设有气囊安装腔（111），气囊安装腔（111）与开设在外防护套管（11）内壁上的导管安装腔道（112）连通。

3.根据权利要求2所述的一种双流向外压式补偿器，其特征在于：所述硬质连接端（1421）为钢材质制成的构件，软质变形端（1422）为塑料材质制成的构件，且在软质变形端（1422）的外侧开设挤压槽（14221），橡胶气环（1322）活动设置在挤压槽（14221）内，挤压槽（14221）的直径小于套环框（1321）的直径。

4.根据权利要求3所述的一种双流向外压式补偿器，其特征在于：所述调节螺杆件（21）包括法兰盘（211）和螺纹杆（212），螺纹杆（212）的两端均螺纹安装在螺纹孔块（213）上，且一端的螺纹孔块（213）固定焊接在法兰盘（211）的侧面，另一端的螺纹孔块（213）固定焊接在外防护套管（11）上。

5.根据权利要求4所述的一种双流向外压式补偿器，其特征在于：所述波纹管件（23）包括加固套环（231）和一端固定连接在加固套环（231）侧面的波纹管套（232），加固套环（231）固定焊接在外防护套管（11）内部管口处，波纹管套（232）的另一端固定安装密封连接环（233），密封连接环（233）固定焊接在内导流管（22）上。

6.一种根据权利要求5所述的双流向外压式补偿器的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：通过调节螺杆件（21）调节内导流管（22）插入外防护套管（11）内的深度，对波纹管套（232）进行预压缩调节；

S02：常态下，导流罩头（142）的软质变形端（1422）向外扩展；

S03：当热气流流入外防护套管（11）内时，波纹管套（232）吸收管道热膨胀，对橡胶气囊（1311）进行挤压，使得橡胶气环（1322）膨胀并对软质变形端（1422）进行挤压，软质变形端（1422）向内收缩；

S04：热气流通过收缩状的导流罩头（142）加压流入外防护套管（11）内。

Images