CN114593302A - 一种可双层排水的非金属膨胀节 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可双层排水的非金属膨胀节，涉及膨胀节的技术领域，包括两个金属框架，两个金属框架分别设置在两根管道的管端上；膨胀垫块，膨胀垫块位于两个金属框架之间；第一排水管，第一排水管设置在膨胀垫块上；膨胀节柔性圈带层，膨胀节柔性圈带层位于两个金属框架之间；第二排水管，第二排水管设置在膨胀节柔性圈带层上。本申请通过设置第一排水管，在膨胀节柔性圈带层吸收烟道膨胀量的同时，烟气冷凝产生的大量积水可以从膨胀垫块上的第一排水管排出并收集处理，降低冷凝水在膨胀垫块上积蓄的概率；当膨胀垫块损坏时，烟气冷凝产生的大量积水仍可以通过第二排水管对外排出，且不影响圈带吸收烟道膨胀量。

Description

一种可双层排水的非金属膨胀节

技术领域

本申请涉及膨胀节的技术领域，尤其是涉及一种可双层排水的非金属膨胀节。

背景技术

膨胀节是为了补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。膨胀节一般分为金属膨胀节和非金属膨胀节，其中非金属膨胀节可以补偿轴向、横向、角向等多个方向，在对于热膨胀的补偿效果大大优于金属补偿器，而且非金属膨胀节还具有耐高温、耐腐蚀、密封性能好、结构简单和安装方便等优点，因此广泛应用于热风管道及烟尘管道的连接中。

相关技术中，非金属膨胀节一般设置有一层由非金属材料多层复合的柔性圈带层，该柔性圈带层具有伸缩性能，当两个管道因为受热产生热膨胀位移时，该柔性圈带层用自身的柔性来消除和吸收两个管道之间的膨胀量，从而保证两个管道及周边设备不会因为管路膨胀位移而受损。

然而在上述技术中，烟尘管道中的烟气温度较高，这些高温烟气（尤其是烟尘中含有腐蚀性介质）在管路启停运行时会产生冷凝水，长期工作状态下，膨胀节的密封圈带层上会形成积水，这些积水产生严重腐蚀性，从而对膨胀节造成损害，缩短膨胀节使用寿命。

为了解决上述技术问题，目前常用的是带有一个排水管的非金属膨胀节，然而这种带有排水管的非金属膨胀节在使用一段时间后，多会出现排水不畅、堵塞、排水管腐蚀后脱落、柔性圈带层腐蚀后龟裂老化而引起冷凝水泄漏等现象，从而对设备周边的环境造成污染，严重影响生产安全。

发明内容

为了降低冷凝水在膨胀节中积蓄的概率，本申请提供了一种可双层排水的非金属膨胀节。

本申请提供的一种可双层排水的非金属膨胀节，采用如下的技术方案：

一种可双层排水的非金属膨胀节包括两个金属框架，两个所述金属框架分别设置在两根管道相互靠近的管端上；

膨胀垫块，所述膨胀垫块位于两个金属框架之间且两端分别与两个金属框架连接；

第一排水管，所述第一排水管设置在膨胀垫块上且与管道内部连通；

膨胀节柔性圈带层，所述膨胀节柔性圈带层位于两个金属框架之间且固定在两个金属框架上，所述膨胀节柔性圈带层位于膨胀垫块远离金属框架的一侧；

第二排水管，所述第二排水管设置在膨胀节柔性圈带层上，所述第二排水管管径大于第一排水管，所述第一排水管底端部分位于第二排水管内。

通过采用上述技术方案，膨胀垫块和膨胀柔性圈带层均固定在金属框架上，二者的主要功能是吸收管道受热后产生的三维方向膨胀位移，将管道内流动的介质密封在管路内部。第一排水管和第二排水管分别设置在膨胀垫块和膨胀柔性圈带层上，烟气产生的冷凝水在重力作用下首先沉积在膨胀垫块底部，第一排水管可以直接将冷凝水排出并收集处理，从而降低冷凝水在膨胀垫块内积蓄概率；当膨胀垫块在长期使用后失效甚至损坏时，膨胀柔性圈带层继续吸收管道受热后产生的三维方向上的位移，设置在膨胀柔性圈带层上的第二排水管负责继续排放冷凝水，且通过膨胀柔性圈带的工作状态即可判断内部膨胀垫块是否需要进行更换，从而降低了管道内介质和冷凝水出现泄漏而对工作环境造成污染的概率。

可选的，所述第一排水管通过第一固定组件可拆卸连接在膨胀垫块上，所述第一固定组件包括：

第一法兰盘，所述第一法兰盘设置在第一排水管上；

第二法兰盘，所述第二法兰盘和第一法兰盘配合夹紧膨胀垫块；

第一固定螺栓，所述第一固定螺栓依次穿过第一法兰盘、膨胀垫块和第二法兰盘，所述第一固定螺栓上螺纹连接有抵紧在第二法兰盘上的第一固定螺母。

通过采用上述技术方案，当第一排水管损坏或堵塞从而需要对第一排水管进行更换时，拧动第一固定螺母与第一固定螺栓脱离，移动第二法兰盘与膨胀垫块脱离，取出膨胀垫块进行更换，更换完成后，移动第二法兰盘与第一法兰盘配合夹紧膨胀垫块，同时第一固定螺栓穿过第一法兰盘和第二法兰盘，拧动第一固定螺母与第一固定螺栓螺纹连接且抵紧在第二法兰盘上，从而完成第一排水管与膨胀垫块之间的可拆卸连接。

可选的，所述膨胀垫块两端均通过连接机构与两个金属框架均可拆卸连接，所述连接机构包括压环和压紧组件，所述压环套设在金属框架上，所述膨胀垫块位于压环和金属框架之间；所述压紧组件设置在金属框架上且用于推动压环与金属框架配合夹紧膨胀垫块。

通过采用上述技术方案，当膨胀垫块损坏而需要进行更换时，解锁压紧组件，移动压环与膨胀垫块脱离，取下膨胀垫块进行更换，更换完成后，锁定压紧组件使压环与金属框架配合夹紧膨胀垫块，从而完成膨胀垫块在两个金属框架上的可拆卸连接。

可选的，所述压紧组件包括：

连接板，所述连接板设置在金属框架上；

压紧螺杆，所述压紧螺杆与连接板螺纹连接且沿管道径向穿过连接板与压环表面抵触；

两个限位螺母，两个所述限位螺母与压紧螺杆均螺纹连接且相互配合夹紧连接板。

通过采用上述技术方案，拧动两个限位螺母相互远离，拧动压紧螺杆远离膨胀垫块，从而解除对膨胀垫块的限位，取下膨胀垫块进行更换，更换完成后，拧动压紧螺杆抵紧在压环上，拧动两个限位螺母相互靠近直至抵紧在连接板上，从而使压环压紧膨胀垫块。

可选的，所述膨胀节柔性圈带层两端均通过装配机构可拆卸连接在两个金属框架上，所述装配机构包括：

第一装配环，所述第一装配环设置在金属框架上；

压紧法兰，所述压紧法兰与第一装配环配合夹紧膨胀节柔性圈带层；

装配螺栓，所述装配螺栓依次穿过第一装配环、膨胀节柔性圈带层和压紧法兰，所述装配螺栓上螺纹连接有装配螺母，所述装配螺母抵紧在第一装配环上。

通过采用上述技术方案，当需要取下膨胀节柔性圈带层对膨胀垫块进行更换时，拧动装配螺栓与压紧法兰脱离，移动压紧法兰与膨胀节柔性圈带层脱离，从而取下膨胀节柔性圈带层与第一装配环脱离对膨胀垫块进行更换，更换完成后，将膨胀节柔性圈带层移回原位，移动压紧法兰与第一装配环配合夹紧膨胀节柔性圈带层，移动装配螺栓竖直向下依次穿过压紧法兰、膨胀节柔性圈带层和第一装配环，然后拧动装配螺母与装配螺栓螺纹连接并抵紧在第一装配环上，从而完成第一膨胀节柔性圈带层在两个金属框架上的可拆卸连接。

可选的，所述第二排水管通过第二固定组件可拆卸连接在膨胀节柔性圈带层上，所述第二固定组件包括：

第三法兰盘，所述第三法兰盘设置在第二排水管上；

第四法兰盘，所述第四法兰盘和第三法兰盘配合夹紧膨胀垫块；

第二固定螺栓，所述第二固定螺栓依次穿过第三法兰盘、膨胀节柔性圈带层和第四法兰盘，所述第二固定螺栓上螺纹连接有抵紧在第四法兰盘上的第二固定螺母。

通过采用上述技术方案，当第二排水管损坏或堵塞从而需要对第一排水管进行更换时，拧动第二固定螺母与第二固定螺栓脱离，移动第四法兰盘与膨胀节柔性圈带层脱离，取下第二排水管进行更换，更换完成后，移动第四法兰盘与第三法兰盘配合夹紧膨胀节柔性圈带层，移动第二固定螺栓依次穿过第三法兰盘、膨胀节柔性圈带层和第四法兰盘，拧动第二固定螺母抵紧在第四法兰盘上，从而实现第二排水管在膨胀节柔性圈带层上的可拆卸连接。

可选的，两个所述金属框架上设置有对两个金属框架之间的间距进行限位的限位拉杆。

通过采用上述技术方案，限位拉杆设置在两个金属框架之间，从而降低了现场安装时，由于没有限位定位，从而导致内圈带和膨胀圈带在两个管道之间进行三维方向膨胀补偿时由于限位尺寸不正确导致拉裂损坏的概率。

可选的，所述限位拉杆通过安装组件可拆卸安装在两个金属框架上，所述安装组件包括：

吊耳，所述吊耳在装配螺栓作用下抵紧在压紧法兰上，所述限位拉杆穿过吊耳；

两个安装螺母，两个所述安装螺母与限位拉杆螺纹连接且相互配合夹紧吊耳。

通过采用上述技术方案，吊耳一端通过装配螺栓抵紧在压紧法兰上，吊耳另一端套在限位拉杆上，拧动与限位拉杆螺纹连接的两个安装螺母相互靠近直至夹紧吊耳，从而完成限位拉杆在金属框架上的可拆卸连接。

可选的，所述膨胀垫块与两个金属框架连接处设置有第一密封垫，所述膨胀节柔性圈带层与第一装配环连接处设置有第二密封垫。

通过采用上述技术方案，第一密封垫设置在膨胀垫块与两个金属框架之间，从而增强了膨胀垫块与两个金属框架之间的密封性，降低了烟气泄漏的概率，保证了膨胀垫块的膨胀效果。第二密封垫设置在膨胀节柔性圈带层与第一装配环之间，从而增强了膨胀节柔性圈带层与第一装配环之间的密封性，保证了在膨胀垫块损坏后膨胀节柔性圈带层的膨胀效果。

可选的，所述装配螺母与第一装配环之间设置有垫片。

通过采用上述技术方案，在装配螺母与第一装配环之间铺设垫片，从而增大了装配螺母与第一装配环之间的接触面积，减小了装配螺母对第一装配环的压力，从而降低了装配螺母拧紧时对第一装配环造成损坏的概率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将膨胀垫块和膨胀柔性圈带层均固定在金属框架上，膨胀垫块和膨胀柔性圈带层对管道受热后产生的三维方向膨胀位移进行吸收，从而将管道内流动的介质密封在管路内部。第一排水管和第二排水管分别设置在膨胀垫块和膨胀柔性圈带层上，烟气产生的冷凝水在重力作用下首先沉积在膨胀垫块底部，第一排水管可以直接将冷凝水排出并收集处理，从而降低冷凝水在膨胀垫块内积蓄概率；当膨胀垫块在长期使用后失效甚至损坏时，膨胀柔性圈带层继续吸收管道受热后产生的三维方向上的位移，设置在膨胀柔性圈带层上的第二排水管负责继续排放冷凝水，且通过膨胀柔性圈带的工作状态即可判断内部膨胀垫块是否需要进行更换，从而降低了管道内介质和冷凝水出现泄漏而对工作环境造成污染的概率；

2.通过将限位拉杆设置在两个金属框架之间，从而降低了现场安装时，由于没有限位定位，从而导致内圈带和膨胀圈带在两个管道之间进行三维方向膨胀补偿时由于限位尺寸不正确导致拉裂损坏的概率；

3.通过在装配螺母与第一装配环之间铺设垫片，从而增大了装配螺母与第一装配环之间的接触面积，减小了装配螺母对第一装配环的压力，从而降低了装配螺母拧紧时对第一装配环造成损坏的概率。

附图说明

图1是本申请的立体结构示意图；

图2是图1中A-A的剖面示意图；

图3是本申请中连接机构、第一固定组件、装配机构、第二固定组件和安装组件的结构示意图。

附图标记：1、金属框架；11、膨胀垫块；12、膨胀节柔性圈带层；13、第一排水管；14、第二排水管；15、第一密封垫；16、第二密封垫；17、限位拉杆；18、垫片；2、连接机构；21、压环；22、压紧组件；23、连接板；24、压紧螺杆；25、限位螺母；3、第一固定组件；31、第一法兰盘；32、第二法兰盘；33、第一固定螺栓；34、第一固定螺母；4、装配机构；41、第一装配环；42、压紧法兰；43、装配螺栓；44、装配螺母；5、第二固定组件；51、第三法兰盘；52、第四法兰盘；53、第二固定螺栓；54、第二固定螺母；6、安装组件；61、吊耳；62、安装螺母。

具体实施方式

以下结合附图对1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种可双层排水的非金属膨胀节。

参照图1和图2，可双层排水的非金属膨胀节包括两个固定连接在两根管道管端的金属框架1、可拆卸连接在两个金属框架1上膨胀垫块11和膨胀节柔性圈带层12，膨胀垫块11和膨胀节柔性圈带层12上分别可拆卸连接有第一排水管13和第二排水管14。

参照图2和图3，膨胀垫块11通过两个连接机构2可拆卸连接在两个金属框架1上，连接机构2包括压环21和压紧组件22。膨胀垫块11轴向的两端分别套设在两个金属框架1上，膨胀垫块11与金属框架1之间的接触面上铺设有第一密封垫15。压环21套设在膨胀垫块11上且在压紧组件22作用下抵紧在膨胀垫块11上。

参照图3，压紧组件22包括连接板23、压紧螺杆24和两个限位螺母25。连接板23一端固定连接在金属框架1表面上，连接板23另一端伸至压环21背离金属框架1的一侧；压紧螺杆24沿膨胀垫块11径向穿过连接板23抵紧在压环21表面上；两个限位螺母25螺纹连接在压紧螺杆24上且分别位于连接板23在压环21径向的两侧，当压紧螺杆24推动压环21将膨胀垫块11抵紧在第一密封垫15上时，两个限位螺母25配合夹紧连接板23。

参照图2和图3，第一排水管13通过第一固定组件3可拆卸连接在膨胀垫块11上，第一固定组件3包括第一法兰盘31、第二法兰盘32和第一固定螺栓33。第一法兰盘31固定连接在第一排水管13的外侧壁上且位于第一排水管13伸至膨胀垫块11内部的一端。第二法兰盘32位于膨胀垫块11背离第一法兰盘31的一侧；第一固定螺栓33沿膨胀垫块11径向依次穿过第一法兰盘31、膨胀垫块11和第二法兰盘32，第一固定螺栓33上螺纹连接有第一固定螺母34，第一固定螺母34抵紧在第二法兰盘32上，第二法兰盘32在第一固定螺母34作用下与第一法兰盘31配合夹紧膨胀垫块11。

参照图2和图3，膨胀节柔性圈带层12通过两个装配机构4可拆卸连接在两个金属框架1上，装配机构4包括第一装配环41、压紧法兰42和装配螺栓43。第一装配环41一端固定连接在金属框架1上且位于连接板23背离第一排水管13的一侧，第一装配环41另一端位于连接板23背离金属框架1的一侧。压紧法兰42位于第一装配环41背离金属框架1的一侧，膨胀节柔性圈带层12位于压紧法兰42和第一装配环41之间。装配螺栓43沿管道径向依次穿过压紧法兰42、膨胀节柔性圈带层12和第一装配环41，装配螺栓43上螺纹连接有装配螺母44，装配螺母44与第一装配环41之间垫设有垫片18，装配螺母44通过垫片18抵紧在第一装配环41侧壁上。膨胀节柔性圈带层12和第一装配环41的接触面上固定连接有第二密封垫16。

参照图2和图3，第二排水管14通过第二固定组件5可拆卸连接在膨胀节柔性圈带层12上，第二固定组件5包括第三法兰盘51、第四法兰盘52和第二固定螺栓53，第三法兰盘51固定连接在第四排水管的外侧壁上且位于第二排水管14伸至膨胀节柔性圈带层12内部的一端。第四法兰盘52位于膨胀节柔性圈带层12背离第三法兰盘51的一侧；第二固定螺栓53沿膨胀节柔性圈带层12径向依次穿过第三法兰盘51、膨胀节柔性圈带层12和第四法兰盘52，第二固定螺栓53上螺纹连接有第二固定螺母54，第二固定螺母54抵紧在第三法兰盘51上，第三法兰盘51在第二固定螺母54作用下与第三法兰盘51配合夹紧膨胀节柔性圈带层12。

参照图2和图3，两个金属框架1上通过两个安装组件6可拆卸连接有对两个金属框架1之间的间距进行限位的限位拉杆17。安装组件6包括吊耳61和两个安装螺母62，吊耳61一端位于装配螺栓43头部和压紧法兰42之间，吊耳61另一端上开设有供限位拉杆17通过的通孔。限位拉杆17靠近两端的侧壁上均开设有螺纹，两个安装螺母62螺纹连接在限位拉杆17开设有螺纹的一端上且分别位于吊耳61的两侧，两个安装螺母62配合抵紧在吊耳61两侧侧壁上。

本申请实施例的工作原理为：

膨胀垫块11设置在非金属膨胀节的金属框架1上对管道受热后产生的三维方向膨胀量进行吸收，烟气产生的冷凝水在重力作用下流入膨胀垫块11底部，第一排水管13将冷凝水排出并收集处理，从而降低了冷凝水在膨胀垫块11内积蓄的概率；当膨胀垫块11损坏时，膨胀柔性圈带层12对管道的膨胀量继续保持并进行有效吸收，第二排水管14继续排出冷凝水，且通过膨胀圈带12的工作状态即可判断膨胀垫块11是否需要进行更换，从而降低了膨胀垫块11损坏时从而降低因管道内介质和冷凝水出现泄漏而对工作环境造成污染的概率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：包括两个金属框架（1），两个所述金属框架（1）分别设置在两根管道相互靠近的管端上；

膨胀垫块（11），所述膨胀垫块（11）位于两个金属框架（1）之间且两端分别与两个金属框架（1）连接；

第一排水管（13），所述第一排水管（13）设置在膨胀垫块（11）上且与管道内部连通；

膨胀节柔性圈带层（12），所述膨胀节柔性圈带层（12）位于两个金属框架（1）之间且固定在两个金属框架（1）上，所述膨胀节柔性圈带层（12）位于膨胀垫块（11）远离金属框架（1）的一侧；

第二排水管（14），所述第二排水管（14）设置在膨胀节柔性圈带层（12）上，所述第二排水管（14）管径大于第一排水管（13），所述第一排水管（13）底端部分位于第二排水管（14）内。

2.根据权利要求1所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述第一排水管（13）通过第一固定组件（3）可拆卸连接在膨胀垫块（11）上，所述第一固定组件（3）包括：

第一法兰盘（31），所述第一法兰盘（31）设置在第一排水管（13）上；

第二法兰盘（32），所述第二法兰盘（32）和第一法兰盘（31）配合夹紧膨胀垫块（11）；

第一固定螺栓（33），所述第一固定螺栓（33）依次穿过第一法兰盘（31）、膨胀垫块（11）和第二法兰盘（32），所述第一固定螺栓（33）上螺纹连接有抵紧在第二法兰盘（32）上的第一固定螺母（34）。

3.根据权利要求1所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述膨胀垫块（11）两端均通过连接机构（2）与两个金属框架（1）均可拆卸连接，所述连接机构（2）包括压环（21）和压紧组件（22），所述压环（21）套设在金属框架（1）上，所述膨胀垫块（11）位于压环（21）和金属框架（1）之间；所述压紧组件（22）设置在金属框架（1）上且用于推动压环（21）与金属框架（1）配合夹紧膨胀垫块（11）。

4.根据权利要求3所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述压紧组件（22）包括：

连接板（23），所述连接板（23）设置在金属框架（1）上；

压紧螺杆（24），所述压紧螺杆（24）与连接板（23）螺纹连接且沿管道径向穿过连接板（23）与压环（21）表面抵触；

两个限位螺母（25），两个所述限位螺母（25）与压紧螺杆（24）均螺纹连接且相互配合夹紧连接板（23）。

5.根据权利要求1所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述膨胀节柔性圈带层（12）两端均通过装配机构（4）可拆卸连接在两个金属框架（1）上，所述装配机构（4）包括：

第一装配环（41），所述第一装配环（41）设置在金属框架（1）上；

压紧法兰（42），所述压紧法兰（42）与第一装配环（41）配合夹紧膨胀节柔性圈带层（12）；

装配螺栓（43），所述装配螺栓（43）依次穿过第一装配环（41）、膨胀节柔性圈带层（12）和压紧法兰（42），所述装配螺栓（43）上螺纹连接有装配螺母（44），所述装配螺母（44）抵紧在第一装配环（41）上。

6.根据权利要求1所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述第二排水管（14）通过第二固定组件（5）可拆卸连接在膨胀节柔性圈带层（12）上，所述第二固定组件（5）包括：

第三法兰盘（51），所述第三法兰盘（51）设置在第二排水管（14）上；

第四法兰盘（52），所述第四法兰盘（52）和第三法兰盘（51）配合夹紧膨胀垫块（11）；

第二固定螺栓（53），所述第二固定螺栓（53）依次穿过第三法兰盘（51）、膨胀节柔性圈带层（12）和第四法兰盘（52），所述第二固定螺栓（53）上螺纹连接有抵紧在第四法兰盘（52）上的第二固定螺母（54）。

7.根据权利要求1所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：两个所述金属框架（1）上设置有对两个金属框架（1）之间的间距进行限位的限位拉杆（17）。

8.根据权利要求7所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述限位拉杆（17）通过两个安装组件（6）可拆卸安装在两个金属框架（1）上，所述安装组件（6）包括：

吊耳（61），所述吊耳（61）在装配螺栓（43）作用下抵紧在压紧法兰（42）上，所述限位拉杆（17）穿过吊耳（61）；

两个安装螺母（62），两个所述安装螺母（62）与限位拉杆（17）螺纹连接且相互配合夹紧吊耳（61）。

9.根据权利要求1所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述膨胀垫块（11）与两个金属框架（1）连接处设置有第一密封垫（15），所述膨胀节柔性圈带层（12）与第一装配环（41）连接处设置有第二密封垫（16）。

10.根据权利要求5所述的一种可双层排水的非金属膨胀节，其特征在于：所述装配螺母（44）与第一装配环（41）之间设置有垫片（18）。

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