CN201014127Y - 一种大热膨胀组合球形补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一般工程的技术领，为输送流体(热)介质管道提供热膨胀补偿，尤其涉及一种大热膨胀组合球形补偿装置。主要是固定端管道通过法兰螺栓连接件与球体转动接头相连，由U形大弯管将球体转动接头和球体转动接头用法兰连接，球体转动接头两个球体转动接头中心线平行，在固定端管道上焊接固定托座，并且固定托座与固定支架进行焊接，然后固定支架与外罩底座框架进行焊接连接。本实用新型主要适用于长输送高压高温蒸汽、热水以及高温介质管线中，热膨胀、冷收缩、直线移动、横向位移、弯曲和冲击等存在的场合，适用于大型管道回路的场合，特别适用于管道补偿空间非常有限的类似场合。

Description

一种大热膨胀组合球形补偿装置

技术领域

本实用新型属于一般工程的技术领，为输送流体(热)介质管道提供热膨胀补偿，尤其涉及一种大热膨胀组合球形补偿装置，用于具有大热膨胀量场合的管道系统的补偿。

背景技术

大热膨胀组合补偿装置主要用于数公里长距离、大口径的蒸汽和热水、油等外部管网中，特别在大型企业和城市供热工程中蒸汽和热水管网的长度是比较庞大的，相应管网的热膨胀量也是比较大的，同时冷收缩、移动和冲击也是时常存在于管网中的。

现有的热膨胀补偿方式有：自然补偿的∏型等补偿器、直管套筒式补偿器、不锈钢波纹补偿器。在实际使用过程中这几种补偿装置均依据各自的特点存在以下几个问题：

1)主要用于大口径的蒸汽和热水外部管网中，在大型企业中和城市供热工程中蒸汽和热水管网的长度是比较庞大的，管网的热膨胀量也是比较大的。可以解决原传统的“∏”型补偿占地面积大、补偿量小、不美观的存在问题，以及近年来采用的不锈钢波纹补偿器存在介质中含氯离子对不锈钢的晶间腐蚀问题(存在长期的安全隐患问题)、布置受到限制和投资高等缺点。

2)直管套筒式补偿器和轴向补偿器没有自我控制能力，仅能补偿沿直线方向的热膨胀和冲击力。

3)承受或吸收系统本身以及外界对管道装置的冲击力较差。

4)对于∏型补偿器的管道用材量较多，其管道的热损失和压力损失量将影响长期运行的经济性。

5)难以承受住管道系统快速的应力变化和振动。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种大热膨胀组合球形补偿装置，特别是由两个或多个球体转动接头有机组成的吸收热膨胀的补偿装置。使热力管道稳定、安全、可靠平滑的运行、使用寿命长、满足管道热膨胀、位移、吸收冲击力、振动，其热补偿位移量将达400mm～800mm，非常适合于长距热力管道。目前，球体转动接头的使用寿命时间已达100万次以上，由于该装置的使用环境条件，其寿命时间可保证在30年以上。

本实用新型主要是由二个或多个球体转动接头用各种管件接管、支座以及保护装置组成，它主要满足热力管道(较长距离输送流体的管道等)由于温度变化而产生的轴向位移、横向位移、热膨胀、一定的摆动角度以及补偿由于介质在管道系统和球体补偿装置中流动而产生的振动、由工况变化而产生的冲击力。

本实用新型的工作环境主要位于露天、管道通廊中，因此，在组合式补偿装置设置了外罩以及位移指示器，在外罩框架上设置了导向装置，为了便于装置内部的维护设置了相应的检修门。

本实用新型具有如下优点：

1)与∏型补偿器相比，节省空间和管道、节省支吊架、减少能耗。

2)在较小的空间可提供更大的补偿量：球型补偿器的补偿量大小只受“L”尺寸(球型补偿器球心距的大小)的影响。热膨胀和其它的管道运动能在很小的空间或更少的区域内受到控制。

3)节省原材料和劳动力：球型补偿器的使用能节省管材和保温材料，减少管件用量和劳动力花费，并能保证安全可靠。

4)节约能源：相对于∏型补偿器减少了管道的用量，从而减少了透过管壁的热量损失和管路上的压力损失。从长远来看由热量损失的减少和输送介质泵电耗的降低而带来的节能效果是相当可观的。

5)能同时在两个或更多面运动时球体转动接头组合式补偿器能同时解决纵向、旋转、垂直和横向的运动。能保证系统装置免受危险的应力作用。

6)由于球体转动接头自身结构，能消除内压力，可减少对支座推力的负载，使系统安全性更高。

7)能吸收在管路系统中存在弯曲和扭曲的应力以及应力变化和振动冲击。

本实用新型的目的以如下的技术方案实现：

本实用新型是将两个或多个球体转动接头与各种管件及辅助配件、支座等组成的可运动的连接管道放置于一个箱体内，连接管道入口或出口的一端固定在箱体的框架上，另一端设置为滚动导向支座，管道在该支座上进行直线水平运动；同时在固定支座与滚动导向支座之间设置了二个球体转动接头，两球体转动接头之间用U形大弯管进行连接，并在U形大弯管上设置了恒力弹簧吊架装置，避免使U形大弯管的重力作用于球体转动接头的密封面上，影响球体转动接头的使用寿命；在滚动导向支座的外侧设置一个或二个球体转动接头，以吸收管道系统的横向位移和一定量的弯曲、扭曲应力，第一个球体转动接头与滚动导向支座的距离必须大于最大热位移量的1.5倍左右，第一个球体转动接头与第二个球体转动接头的距离视横向位移、弯曲量而确定，在其连接管上设置弹簧吊架。在本实用新型中球体转动接头的偏转角度约为±15°，第一个球体转动接头与滚动导向支座的有机组合可以使部分横向位移(弯曲等)转换为直线运行，使这个装置更加安全可靠。在外罩上设置有位移指示器，在其端外罩上开一大孔，以适合横向位移、弯曲等变形量的需要。

附图说明

图1是本实用新型的立面剖视图。

图2是本实用新型的平面剖视图。

图3是本实用新型的A向剖视图。

图中，件1、件2、件3、件4是球体转动接头，件5是球体转动接头连接法兰，件6是固定端管道，件7是固定托座，件8为固定支架，件9是防振装置，件10是导向装置，件11是弧形导轨，件12是恒力弹簧吊架，件13是拉杆，件14是吊耳，件15是滚动导向托座，件16是滚动导向支架，件17为连接件1和件2球体转动接头的U形大弯管，件18是位移指示针，件19是位移指示牌，件20是活动端中间管道，件21是弹簧吊架，件22是连接管，件23是吊耳，件24是开孔，件25是带检修门的外罩，件26是活动端连接管道，件27是滚轴，件28是拉杆，件29是拉杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明：

本实用新型的实施例中球体转动接头为4个。

固定端管道6通过法兰5螺栓连接件与球体转动接头1相连，由U形大弯管17将球体转动接头1和球体转动接头2用法兰连接，球体转动接头2与球体转动接头3由活动端中间管道20用法兰连接，球体转动接头3、4与管道22用法兰连接，最后球体转动接头4活动端与管道26采用法兰连接；在固定端管道6上焊接固定托座7，并且固定托座7与固定支架8进行焊接，然后固定支架8与外罩25底座框架进行焊接连接；在U形大弯管17上焊接吊耳23，由拉杆13将其与恒力弹簧吊架12连接，恒力弹簧吊架12安置于外罩25顶部框架上，同时在U形大弯管17的弯管处设置防振装置9，并在其上连接导向装置10，弧形导轨11安装于外罩25侧板上，导向装置10在弧形导轨11内运行；在活动端中间管道20上焊接滚动导向托座15，并且滚动导向托座15与滚动导向支架16间设置有滚轴27，然后滚动导向支架16与外罩25底座框架进行焊接连接，在活动端中间管道20上焊接位移指示针18，同时在外罩25侧面开设了长矩形孔以满足位移指示针18的移动要求，并在外罩25上安装了位移指示牌19；在活动端连接管22上焊接有吊耳23，通过拉杆28与弹簧吊架21相连接，弹簧吊架21与拉杆29相连接，拉杆29与外罩25顶部框架焊接连接。二个球体转动接头1、2中心线平行，二个球体转动接头3、4中心线与球体转动接头2中心线面垂直，固定端管道6的中心线与活动端管道20、26中心线在同一直线上。

活动端的球体转动接头3、4工作时做偏转运动，以补偿管道的横向位移和弯曲，为满足管道横向位移和弯曲而在外罩25上开孔24，弹簧吊架21是根据横向位移和弯曲变形量来确定，球体转动接头1、2主要是吸收轴向直线热膨胀位移，其位移量达400～800mm以上，如果管道系统中没有横向位移和弯曲存在，本实用新型中之球体转动接头1、2就可实现补偿直线热膨胀，在运动过程中二个球体转动接头1、2依靠球体转动来实现。系统中的横向位移和弯曲，在运动过程中二个球体转动接头3、4依靠球体偏转来实现。在长输送高压高温蒸汽、热水以及高温介质管线中，安装球体转动接头的数量根据实际情况决定。

本实用新型主要适用于长输送高压高温蒸汽、热水以及高温介质管线中，热膨胀、冷收缩、直线移动、横向位移、弯曲和冲击等存在的场合，适用于大型管道回路的场合，特别适用于管道补偿空间非常有限的类似场合。

Claims (7)

1.一种大热膨胀组合球形补偿装置，由固定端管道(6)和活动端管道(17、20)组成，其特征在于固定端管道(6)通过法兰(5)螺栓连接件与球体转动接头(1)相连，由U形大弯管(17)将球体转动接头(1)和球体转动接头(2)用法兰连接，球体转动接头(1、2)两个球体转动接头中心线平行，在固定端管道(6)上焊接固定托座(7)，并且固定托座(7)与固定支架(8)进行焊接，然后固定支架(8)与外罩(25)底座框架进行焊接连接。

2.如权利要求1所述大热膨胀组合球形补偿装置，其特征在于U形大弯管(17)处设置防振装置(9)，并在其上连接导向装置(10)，弧形导轨(11)安装于外罩(25)侧板上。

3.如权利要求1所述的大热膨胀组合球形补偿装置，其特征在于U形大弯管(17)上焊接吊耳(14)，由拉杆(13)将其与恒力弹簧吊架(12)连接，恒力弹簧吊架(12)安置于外罩(25)顶部框架上。

4.如权利要求1、2或3所述的大热膨胀组合球形补偿装置，其特征在于球体转动接头(3)中心线与球体转动接头(2)中心线面是垂直的，球体转动接头(3)两端分别与管道(20)、管道(22)连接，在活动端中间管道(20)上焊接滚动导向托座(15)，并且滚动导向托座(15)与滚动导向支架(16)间设置有滚轴(27)，然后滚动导向支架(16)与外罩(25)底座框架进行焊接连接。

5.如权利要求4所述的大热膨胀组合球形补偿装置，其特征在于球体转动接头(4)中心线与球体转动接头(2)中心线面是垂直的，球体转动接头(4)两端分别与管道(22)、管道(26)连接，管道上焊接吊耳(23)，由拉杆(28)将其与恒力弹簧吊架(21)连接，恒力弹簧吊架(21)由拉杆(29)连接在外罩(25)上。

6.如权利要求5所述的大热膨胀组合球形补偿装置，其特征在于管道(20)上装设位移指针(18)、在带检修门的外罩(25)上装设位移指示牌(19)。

7.如权利要求6所述的大热膨胀组合球形补偿装置，其特征在于补偿装置置于一个带检修门的外罩(25)内。

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