CN201190864Y - 三向组合式煤粉管道补偿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三向组合式煤粉管道补偿器。它是由2个波纹管补偿器和1个伸缩式套筒补偿器组合而成。本实用新型轴向导向能力强、运动阻力小、三向补偿均优、可靠性好、性价比高、制造安装方便，适用于电厂煤粉管道的热位移补偿。

Description

三向组合式煤粉管道补偿器

技术领域

本实用新型涉及一种管道补偿器，特别是一种三向组合式煤粉管道补偿器。

背景技术

补偿器是目前各种管线上普遍采用的一种装置，用以补偿管道或容器由于热胀冷缩等原因产生的位移，但从一些电厂煤粉管道上的使用情况来看，仍存在一定的问题。煤粉管道将碾磨好的煤粉输送到与之相连的锅炉燃烧器，其管线在竖直平面内呈“Z”形，上横段与吊挂的圆柱形燃烧器相连，下横段延伸至煤粉供应源，中间的竖直段需要安装一种三向补偿器，用以补偿燃烧器和管道产生的热位移，其中轴向位移是最主要的。目前所安装的通常是“复式小拉杆万能型补偿器”，它由两个金属波纹管和接管组成，每个波纹管内有两个对插式衬筒和密封填料以防止积粉，外围有小拉杆起限位作用。这种补偿器在实际使用中往往达不到预期的补偿效果，使设备受到损害。问题在于它的径向刚度一般比它的轴向刚度小5到20倍，且中间接管愈长径向刚度愈小，其径向运动绝对占优，一旦受力首先发生歪斜，造成波纹管内的两个对插式衬筒“卡壳”，使得随后的轴向运动受到阻碍。因此，为使轴向运动通畅，设计一种真正具有三向补偿效果的补偿器非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴向导向能力强、运动阻力小、三向补偿均优、可靠性好、性价比高、加工和安装方便的三向组合式煤粉管道补偿器。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种三向组合式煤粉管道补偿器，包括一个波纹管补偿器，其特征在于所述波纹管补偿器通过一个伸缩式套筒补偿器再连接一个与所述波纹管补偿器结构相同的波纹管补偿器。

上述伸缩式套筒补偿器的结构是：一个外套筒与一个所述波纹管补偿器端部的接管焊接连接；一个内筒与另一个波纹管补偿器端部的接管焊接连接；所述外套筒与所述内筒之间通过密封机构和滚轮机构实现滑动密封套接。

上述密封机构的结构是：所述外套筒端部焊接连接一个密封腔壳体，所述密封腔壳体内部套装一个压头，而所述压头的法兰与所述密封腔壳体的法兰通过螺栓螺母连接；密封腔内有密封填料，密封腔外口有活动垫片，并由所述压头压紧。

上述密封腔壳体由一个圆环板、一个圆管和一个法兰焊接构成；所述压头由一个圆管和一个法兰焊接构成。

上述滚轮机构的结构是：所述压头法兰外侧周向均布通过导向板安装轴向滚动的滚轮，该滚轮与所述内筒的外壁滚动接触；所述内筒的内端的外圆上也周向均布通过导向板安装轴向滚动的滚轮，该滚轮与所述的外套筒的内壁滚动接触。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：

本实用新型的三向组合式煤粉管道补偿器由已有的轴向导向能力强、运动阻力小、三向补偿均优、可靠性好、性价比高，适用于电厂煤粉管道的位移补偿。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1中内筒、防卡滚轮装置和齿轮形挡环的右视图和局部放大图(图中的图(a)为主视图，图(b)为图(a)中A处的右视放大图，图(c)为图(a)中A处的俯视放大图)。

图4是图1中内筒、压头法兰、轴向导板和滚轮的左视图和局部放大图(图中的图(a)为主视图，图(b)为图(a)中B-B处剖视放大图，图(c)为图(a)中B-B处剖视放大的俯视图)。

图5是计算内筒外表面与密封填料之间的总轴向摩擦力曲线。

具体实施方式

本实用新型的一个优选实施例结合附图说明如下：

参见图1，本三向组合式煤粉管道补偿器，由两个波纹管补偿器28和一个伸缩式套筒补偿器27组成，2个波纹管补偿器28位于两端，1个伸缩式套筒补偿器27位于中间；伸缩式套筒的内筒端口13有8-12个防卡滚轮14，紧靠其后设置1个既挡粉又防积粉的齿轮形挡环16；密封填料18的压头21法兰上有4-8对导向板23，每对导向板之间装1个防卡的滚轮24；密封填料18的厚度、宽度及其压紧力按本实用新型配套的公式曲线设计，使其产生的摩擦力达到最小。

参见图2，上述的2个波纹管补偿器28，是常规的内部全密封式波纹管补偿器，利用它们补偿全部的径向位移和小部分的轴向位移。因此对其外围的限位拉杆装置29有特殊的要求：波纹管8两端与接管9焊接，接管9和接管1，11通过圆环板10焊接，圆环板10外边周向均布焊接四个耳板6，耳板6还通过加强板2与接管1，11焊接，耳板6上的圆孔与穿入其中的两头带螺纹的圆杆3之间的间隙比较大，螺母4与耳板6侧面之间有球面垫片5，螺母7与耳板6之间只保留较小的间距。

参见图1和图4，上述的伸缩式套筒补偿器27用于补偿大部分的轴向位移，其外套筒12和内筒13均为圆管、可沿轴向相对移动，外套筒12的一端与一个波纹补偿器的接管11焊接、另一端与其密封腔壳体20焊接，而内筒13则与另一个波纹管补偿器的接管25焊接，外套筒12和内筒13用2-4根临时定位弯杆26焊接固定以便搬运。

上述的密封腔壳体20由圆环板、圆管和法兰焊接而成，腔内有密封填料18、外口有活动垫片17、并由压头21压紧。

上述的压头21由圆管和法兰焊接而成，其法兰与密封腔法兰用8-12个螺栓22连接，并通过旋转螺母来调节压头压力。

上述的压头法兰外侧沿环向等间距装有4-8对轴向导板23，导板为楔形，其大头与法兰焊接、小头内侧有圆孔，该圆孔与滚轮24的轮轴为滑动配合，而滚轮与其轮轴为固定配合，导板底边与内筒13外表面有一定间隙，导板上的滚轮24边缘与内筒13外表面紧密滚动接触。

上述的内筒13其内部端口沿环向等间距焊接8-12个防卡滚轮装置14，结构与上述的导板、滚轮23、24类似，其轮缘与外套筒12的内表面紧密滚动接触。

参见图1和图3，上述的齿轮形挡环16其内边缘与内筒13的外表面焊接、外边缘与外套筒12的内表面保留很小的间隙。

上述的密封填料18为柔性石墨盘根，其厚度、宽度及其压紧力按弹性力学和摩擦定律导出的公式曲线设计，使其与内筒13外表面之间的总轴向摩擦力达到最小，计算公式为：F＝5.12Dpf，其中F为总的轴向摩擦力[kN]，D为内筒外径[m]，p为管道内压[MPa]，f为比摩擦力[kN/(MPa·m)]。例如：D＝0.6m，p＝0.35MPa，从附图5查得：当L＝80mm，h＝20mm时，f＝10kN/(MPa·m)，则F＝5.12×0.6×0.35×10＝10.75kN。

本实用新型与煤粉管道的连接方式为对接焊接。安装完毕，将限位螺母7松开、离耳板6一小段距离，将临时定位弯杆26去除、并将其产残留部分打磨平滑。

Claims (5)

1.一种三向组合式煤粉管道补偿器，包括一个波纹管补偿器(28)，其特征在于所述波纹管补偿器(28)通过一个伸缩式套筒补偿器(27)再连接一个与所述波纹管补偿器(28)结构相同的波纹管补偿器。

2.根据权利要求1所述的三向组合式煤粉管道补偿器，其特征在于所述伸缩式套筒补偿器(27)的结构是：一个外套筒(12)与一个所述波纹管补偿器(28)端部的接管(11)焊接连接；一个内筒(13)与另一个波纹管补偿器端部的接管(25)焊接连接；所述外套筒(12)与所述内筒(13)之间通过密封机构和滚轮机构实现滑动密封套接。

3.根据权利要求2所述的三向组合式煤粉管道补偿器，其特征在于所述密封机构的结构是：所述外套筒(12)端部焊接连接一个密封腔壳体(20)，所述密封腔壳体(20)内部套装一个压头(21)，而所述压头(21)的法兰与所述的密封腔壳体(20)的法兰通过螺栓(22)螺母(19)连接；密封腔内有密封填料(18)，密封腔外口有活动垫片(17)，并由所述压头(21)压紧。

4.根据权利要求3所述的三向组合式煤粉管道补偿器，其特征在于所述密封腔壳体(20)由一个圆环板、一个圆管和一个法兰焊接构成；所述压头(21)由一个圆管和一个法兰焊接构成。

5.根据权利要求2所述的三向组合式煤粉管道补偿器，其特征在于所述滚轮机构的结构是：所述压头(21)法兰外侧周向均布通过导向板(23)安装轴向滚动的滚轮(24)，该滚轮(24)与所述内筒(13)的外壁滚动接触；所述内筒(13)的内端的外圆上，也周向均布通过导向板安装轴向滚动的滚轮(14)，该滚轮(14)与所述的外套筒(12)的内壁滚动接触。

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