CN117759792A - 一种钢管防变形结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管防变形结构，包括：内层介质流通钢管，所述内层介质流通钢管的内表面复合有陶瓷层，所述内层介质流通钢管的外表面套装有中层耐高温钢管，所述中层耐高温钢管为多段第一耐高温钢管拼接而成，相邻的所述第一耐高温钢管之间留有第一膨胀缝，所述中层耐高温钢管的内表面和所述内层介质流通钢管的外表面之间留有一定间隙。本发明钢管防变形结构通过内层介质流通钢管内部增加复合陶瓷层，钢管外壁增加多段单层或多层耐高温钢管以保证内部介质流通钢管的直线度，防止弯曲变形，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及复合钢管领域，特别是涉及一种钢管防变形结构。
背景技术
介质(包含但不限于气体、粉状固体、液体)流经钢管喷入高温炉内，该输送介质的钢管长期处于高温、高压、强气流干扰的环境下，且钢管因长度较长，特别是越靠近喷出口自重越重。因此钢管本体材质受高温后力学性能易发生改变，在自重和气流干扰下易发生弯曲变形，最后导致钢管内介质从钢管头部喷口喷出时发生偏流，影响工况。
陶瓷复合钢管，全称陶瓷内衬复合钢管，是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。该管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，由于该管具有耐磨、耐蚀、耐热性能，因此可广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、化工等行业作为输送砂、石、煤粉、灰渣、铝液等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质，是一种理想的耐磨蚀管道。
但是普通的陶瓷复合钢管虽然有一定的耐高温性、耐腐蚀性和一定的抗变形性，但是在高温、高压、强气流干扰的环境下，抗变形性能还是达不到需要的效果。
而现有技术中的抗变形钢管基本采用增加支撑结构防止变形，结构复杂，并不适合大量使用，更不适合强气流干扰的环境下使用。
因此亟需一种全新的钢管防变形结构，可以在高温、高压、强气流干扰的环境下，保证内部介质流通钢管的直线度，防止弯曲变形，延长使用寿命。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种钢管防变形结构，能够在高温、高压、强气流干扰的环境下，保证内部介质流通钢管的直线度，防止弯曲变形。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种钢管防变形结构，包括：内层介质流通钢管，所述内层介质流通钢管的内表面复合有陶瓷层，所述内层介质流通钢管的外表面套装有中层耐高温钢管，所述中层耐高温钢管为多段第一耐高温钢管拼接而成，相邻的所述第一耐高温钢管之间留有第一膨胀缝，所述中层耐高温钢管的内表面和所述内层介质流通钢管的外表面之间留有一定间隙。
在本发明一个较佳实施例中，所述钢管防变形结构还包括外层耐高温钢管，所述外层耐高温钢管套装在所述中层耐高温钢管外，所述外层耐高温钢管为多段第二耐高温钢管拼接而成，相邻所述第二耐高温钢管之间留有第二膨胀缝，所述外层耐高温钢管的内表面和所述中层耐高温钢管的外表面之间留有一定间隙。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一膨胀缝和第二膨胀缝采用斜口结构形式。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一膨胀缝和第二膨胀缝所处位置为交叉、错位排列形式。
在本发明一个较佳实施例中，用于传输高温介质至高温炉内。
在本发明一个较佳实施例中，所述钢管防变形结构包括根据介质流通的前后位置设定的根部和头部；所述根部套装固定有加强支撑钢管。
在本发明一个较佳实施例中，所述加强支撑钢管焊接固定在所述根部。
在本发明一个较佳实施例中，所述加强支撑钢管与所述中层耐高温钢管以及所述外层耐高温钢管连接的那一端内表面呈阶梯状，依次至少包括第一阶梯表面、第二阶梯表面和第三阶梯表面，所述第一阶梯表面和所述外层耐高温钢管的外表面相适配，所述第二阶梯表面和所述中层耐高温钢管的外表面相适配，所述三阶梯表面和所述内层介质流通钢管的外表面相适配。
在本发明一个较佳实施例中，所述中层耐高温钢管上壁面上钻有定位孔，与所述内层介质流通钢管采用点焊进行固定，所述外层耐高温钢管的壁面上钻有定位孔，与“中层耐高温钢管”采用点焊进行固定。
在本发明一个较佳实施例中，所述陶瓷层与所述内层介质流通钢管形成一体结构。
本发明的有益效果是：本发明钢管防变形结构具有以下优点：
一、通过钢管内部增加陶瓷层，陶瓷层与钢管形成一体，成为介质流通的通道，陶瓷层具有耐磨，耐高温的特性，适用于各种介质。且陶瓷层为钢管提供一定的支撑力，可防止钢管弯曲变形。
二、钢管外壁增加多段留有膨胀缝的单层或多层耐高温钢管以保证内部介质流通钢管的直线度，防止弯曲变形，延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明钢管防变形结构一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明钢管防变形结构另一较佳实施例的结构示意图；
图3是图2的局部放大图；
附图中各部件的标记如下：1-内层介质流通钢管、2-陶瓷层、3-中层耐高温钢管、32-中层耐高温钢管膨胀缝、4-外层耐高温钢管、42-外层耐高温钢管膨胀缝、33、43-钢管防位移焊点、5-加强支撑钢管、6-头部、7-根部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种钢管防变形结构，包括内层介质流通钢管1、陶瓷层2、中层耐高温钢管3、外层耐高温钢管4。
所述内层介质流通钢管1为基础钢管，所述陶瓷层2复合在所述内层介质流通钢管1的内表面，所述陶瓷层2厚度根据工况要求可选。所述陶瓷层2与所述内层介质流通钢管1形成一体，成为介质流通的通道，陶瓷层2具有耐磨，耐高温的特性，适用于各种介质。且陶瓷层2为所述内层介质流通钢管1提供一定的支撑力，可防止所述内层介质流通钢管1弯曲变形。钢管管径和壁厚根据工况要求可选。
所述中层耐高温钢管3为多段钢管拼接而成，每段长度根据设备总长度平均分配。每段钢管之间留有斜口形式的膨胀缝(中层耐高温钢管膨胀缝32)，钢管材质选用耐高温钢管，钢管直径和壁厚根据工况要求可选。所述中层耐高温钢管3的内壁与所述内层介质流通钢管1的外壁留有一定间隙，间隙的作用为减少两者之间的热传导，防止热量直接传递到所述内层介质流通钢管1上。所述中层耐高温钢管3的壁面上钻定位孔，与所述内层介质流通钢管1采用点焊进行固定，防止位移。
所述外层耐高温钢管4同样为多段钢管拼接而成，每段长度根据设备总长度平均分配。每段钢管之间留有斜口形式的膨胀缝(外层耐高温钢管膨胀缝42)，钢管材质选用耐高温钢管，钢管直径和壁厚根据工况要求可选。所述外层耐高温钢管4的内壁与所述中层耐高温钢管3的外壁留有一定间隙，间隙的作用为减少两者之间的热传导，防止热量直接传递到所述中层耐高温钢管3上。所述外层耐高温钢管4的壁面上钻定位孔，与所述中层耐高温钢管3采用点焊进行固定，防止位移。
所述中层耐高温钢管膨胀缝32和所述外层耐高温钢管膨胀缝42采用斜口结构形式，且所述中层耐高温钢管膨胀缝32和所述外层耐高温钢管膨胀缝42所处位置为交叉、错位排列形式。钢管高温受热后，长度方向会有一定的线膨胀量(沿钢管长度方向)，膨胀缝因此间隙减小直至斜口断面相互接触，接触后每段钢管相互形成一定的支撑力，斜口的形式增加了每段钢管之间的接触面，在钢管膨胀时提供更强的支撑力，进而保证最内层的所述内层介质流通钢管1不发生弯曲变形。
结合图2和图3所示本发明钢管防变形结构的另一种优选结构，所述钢管防变形结构包括根据介质流通的前后位置设定的根部和头部。与图1所示的实施例相比，所述钢管防变形结构还包括安装在根部7的加强支撑钢管5。
因所述内层介质流通钢管1的长度较长，自身重量较大，越靠近流通远端的头部6的钢管因高温后自重造成的弯曲变形越严重，因此本实施例在根部7增加一定长度及壁厚的加强支撑，加强支撑材质为耐热钢管，所述内层介质流通钢管1所述中层耐高温钢管3和所述外层耐高温钢管4三者均套入根部7加强支撑钢管5中，且焊接固定。加强支撑钢管5以一定的壁厚及长度提供给上述三者一定的横向支撑力。进一步减少头部钢管因高温后自重造成的弯曲变形。
优选地，所述加强支撑钢管5与所述中层耐高温钢管3以及所述外层耐高温钢管4连接的那一端内表面呈阶梯状，依次至少包括第一阶梯表面、第二阶梯表面和第三阶梯表面，所述第一阶梯表面和所述外层耐高温钢管4的外表面相适配，所述第二阶梯表面和所述中层耐高温钢管3的外表面相适配，所述三阶梯表面和所述内层介质流通钢管1的外表面相适配。
本发明钢管防变形结构通过内层介质流通钢管内部增加复合陶瓷层，钢管外壁增加多段单层或多层耐高温钢管以保证内部介质流通钢管的直线度，防止弯曲变形，延长使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种钢管防变形结构，其特征在于，包括：内层介质流通钢管，所述内层介质流通钢管的内表面复合有陶瓷层，所述内层介质流通钢管的外表面套装有中层耐高温钢管，所述中层耐高温钢管为多段第一耐高温钢管拼接而成，相邻的所述第一耐高温钢管之间留有第一膨胀缝，所述中层耐高温钢管的内表面和所述内层介质流通钢管的外表面之间留有一定间隙。
2.根据权利要求1所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述钢管防变形结构还包括外层耐高温钢管，所述外层耐高温钢管套装在所述中层耐高温钢管外，所述外层耐高温钢管为多段第二耐高温钢管拼接而成，相邻所述第二耐高温钢管之间留有第二膨胀缝，所述外层耐高温钢管的内表面和所述中层耐高温钢管的外表面之间留有一定间隙。
3.根据权利要求2所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述第一膨胀缝和第二膨胀缝采用斜口结构形式。
4.根据权利要求2所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述第一膨胀缝和第二膨胀缝所处位置为交叉、错位排列形式。
5.根据权利要求1所述的钢管防变形结构，其特征在于，用于传输高温介质至高温炉内。
6.根据权利要求1所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述钢管防变形结构包括根据介质流通的前后位置设定的根部和头部；所述根部套装固定有加强支撑钢管。
7.根据权利要求6所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述加强支撑钢管与所述中层耐高温钢管以及所述外层耐高温钢管连接的那一端内表面呈阶梯状，依次至少包括第一阶梯表面、第二阶梯表面和第三阶梯表面，所述第一阶梯表面和所述外层耐高温钢管的外表面相适配，所述第二阶梯表面和所述中层耐高温钢管的外表面相适配，所述三阶梯表面和所述内层介质流通钢管的外表面相适配。
8.根据权利要求6所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述加强支撑钢管焊接固定在所述根部。
9.根据权利要求1所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述中层耐高温钢管上壁面上钻有定位孔，与所述内层介质流通钢管采用点焊进行固定，所述外层耐高温钢管的壁面上钻有定位孔，与“中层耐高温钢管”采用点焊进行固定。
10.根据权利要求1所述的钢管防变形结构，其特征在于，所述陶瓷层与所述内层介质流通钢管形成一体结构。
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