CN205331681U - 节能防爆型补偿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能防爆型补偿器，属于石油、化工、轻工、热力、冶金等行业中使用的热力管道补偿装置结构的技术领域。包括由变径管A段，变径管B段和变径管C段组合而成的变径管与内管同轴对插；内管上设置有可与位于变径管B段上的螺纹区螺旋连接的螺纹；当内管受到径向热膨胀力挤推时可通过该螺纹区域的转动沿径向同轴同步整体相对旋转移动；本实用新型具有同轴精度高，承压能力强，介质流向不受限且密封可靠，性能优良，维护方便的优点。

Description

节能防爆型补偿器

技术领域

本实用新型涉及一种节能防爆型补偿器，属于热力管道补偿装置结构的技术领域，具体说属于石油、化工、轻工、热力、冶金等行业中使用的热力管道补偿装置结构的技术领域。

背景技术

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。在管道中这种应力作用下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。

现有技术的管道补偿方式多采用原始自然补偿方式，投资及压力损失都较大；补偿器的结构与密封性能欠佳，泄漏现象较严重；旋转补偿器性能较优秀；具有补偿量大、布置灵活、特别是在长输架空管道中应用优势化较明显；

但目前现有的旋转补偿器也存在诸多不足：一是内管与变径管的接合部位两者间隙过大，流体介质运动中在该部位会产生涡流，这样就增加了流体介质的压力损失。二是变径管与密封外套管两者为端面焊接连接成形，由此出现了一道环面焊缝，这样的结构使用在压力管道上始终是一个安全隐患，尤其是在高寒地区的压力管道和压力等级高的管道风险更大；况且现有的旋转补偿器采用的大都是单一的填料密封形式，在使用上：流体介质与承压能力等方面均受到一定局限。

发明内容

本实用新型提供了一种节能防爆型补偿器，以实现解决现有技术的不足，达到减小管道应力，增强密封性能，提高承压能力，实现大补偿量，适用范围更广；同时又能节省投资和运行成本，真正使管网既运行安全可靠，又符合环保节能要求的目的。

为达到上述目的本实用新型的技术方案是：

一种节能防爆型补偿器，包括：调节螺杆，密封件B压帽，变径管A段，变径管B段，变径管C段，内管，钢球，格兰，密封件B压帽翼圈，密封件B，变径管内承台C，内管凸外环，密封件A，变径管内承台B和变径管内承台A；

所述的变径管由该变径管A段，该变径管B段和该变径管C段组合而成；该变径管A段，该变径管B段和该变径管C段呈阶梯状顺序排列连接的以形成该变径管整体为圆柱状的刚性管结构；

所述的内管与变径管的内径相同且呈内端同轴对插的结构；

所述的内管整体为圆柱状的刚性管结构；内端的外环从端头处依次顺序设置有一L型凹部，呈凸起状的该内管凸外环和第一锥度区段；该L型凹部，该内管凸外环和该第一锥度区段与该内管为一体成型的结构；该内管凸外环整体为截面成矩形的环形结构，位于该L型凹部和该第一锥度区段之间，该环形结构的一端与该第一锥度区段延伸过渡连接，另一端与该L型凹部的L型垂直端面重合；该内管凸外环的外环表面设置有第一螺纹区段；

所述的内管的外环环套有该密封件A，该密封件B，该格兰和该密封件B压帽；该格兰为截面成矩形的圆环状结构，该格兰位于该密封件B压帽和该密封件B之间；该密封件A位于该L型凹部之中；

该变径管C段的内径与该内管的内径相同，该变径管A段和该变径管B段的内径大于该内管的内径；该变径管B段位于该变径管A段和该变径管C段之间；该变径管A段通过截面为矩形的环形结构的该变径管内承台C与该变径管B段连接为一体；该变径管B段通过截面为矩形的环形结构的该变径管内承台A与该变径管C段连接为一体；该变径管内承台B凸设置于该变径管B段的内环表面并位于该变径管内承台C和该变径管内承台A之间；

所述的变径管内承台C的水平内端面设置有第二螺纹区段，该第一螺纹区段和该第二螺纹区段螺旋连接；

所述的变径管内承台B截面为直角结构，该直角结构的垂直端面与该内管凸外环上的垂直端面相对设置；两垂直端面分别顶抵住该密封件A的周边；

所述的变径管A段的外环表面设置有第三螺纹区段；该变径管A段的内环表面设置有第二锥度区段；

所述的密封件B整体呈截面为梯形的环状结构；该梯形的两腰分别与该第一锥度区段和该第二锥度区段顶抵设置；该密封件B梯形的底面与该格兰呈顶抵状态；

所述的密封件B压帽整体呈截面为L形的环状结构；该L形的水平端为该密封件B压帽翼圈，该密封件B压帽翼圈环套在该变径管A段的外环表面，该密封件B压帽翼圈的内表面设置有第四螺纹区段；该第四螺纹区段和该第三螺纹区段螺旋连接；该L形的垂直端沿外端面圆周呈均匀分布设置复数个安装了该调节螺杆的螺孔，该调节螺杆穿过该螺孔并顶抵住该格兰；该密封件B压帽沿内环表面设置一环形凹部，复数个该钢球位于该环形凹部中并与该内管的外环呈滚动顶抵的状态；

所述的密封件A为截面呈O型金属环状的中空环形结构，该O型金属环状的周边分别与该内管凸外环的垂直端面、该变径管B段的内环、该变径管内承台B直角结构的垂直端面和该内管的外环呈顶抵状态；

形成该变径管连同与其固定成一体的该密封件B压帽和该格兰与该内管受到径向热膨胀力挤推时可通过该螺纹区域的转动沿径向同轴同步整体相对旋转移动的结构。

该变径管A段的该第二锥度区段的锥角位于该变径管内承台C处；该锥角度数为4-6度。

该内管上的该第一锥度区段位于该格兰和该内管凸外环之间；该第一锥度区段的锥角位于该内管凸外环处；该锥角度数为4-6度。

该变径管B段的外环为圆锥状结构，该变径管B段外环的锥度为18-27度。

该密封件A为不锈钢或镍材料的管材精加工制成；该管体中填充了耐高温固体材料。

该第一锥度区段的锥角度数为4度。

该变径管内承台A整体为直角结构，该变径管内承台A与该内管内端端头的距离为3-7毫米。

该密封件B梯形的顶面与该变径管内承台C和该内管凸外环组成的端面相对位置设置；该梯形的顶面与该端面两者之间的距离与该密封件B梯形高之比为1∶7。

该内管凸外环上的第一螺纹区段与第一锥度区段之和为100毫米；该内管凸外环上的该第一螺纹区段与该第一锥度区段长度之比为4∶9。

该内管凸外环的外环半径与内管外环半径之比为10∶9。

采用本实用新型的技术方案具有同轴精度高，摩擦系数、自身扭距、压力损失更小，抗弯能力、承压能力更强，介质流向不受限，密封可靠，性能优良，管道运行更安全且维护方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为图1截面视图部分的放大示意图；

图3为图1中内管沿轴线的剖面示意图；

图4为图1中密封件B压帽沿轴线的剖面示意图。

图中标号说明

1、调节螺杆

2、密封件B压帽

3、变径管A段

4、变径管B段

5、变径管C段

6、内管

7、钢球

8、格兰

9、密封件B压帽翼圈

10、密封件B

11、变径管内承台C

12、内管凸外环

13、密封件A

14、变径管内承台B

15、变径管内承台A。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案说明如下，以利全面的了解本实用新型技术方案的详细内容。

如图1，图2，图3和图4所示；一种节能防爆型补偿器，包括：调节螺杆1，密封件B压帽2，变径管A段3，变径管B段4，变径管C段5，内管6，钢球7，格兰8，密封件B压帽翼圈9，密封件B10，变径管内承台C11，内管凸外环12，密封件A13，变径管内承台B14和变径管内承台A15；

所述的变径管由该变径管A段3，该变径管B段4和该变径管C段5组合而成；该变径管A段3，该变径管B段4和该变径管C段5呈阶梯状顺序排列连接的以形成该变径管整体为圆柱状的刚性管结构；即该变径管A段3，该变径管B段4和该变径管C段5依次连接为一体成型的结构或通过固定连接(如焊接连接)成一体的结构；该变径管B段4位于该变径管A段3和该变径管C段5之间；

所述的内管6与变径管的内径相同(实际上内管6是与组成变径管的该变径管A段3，该变径管B段4和该变径管C段5中的该变径管C段5的内径相同；而)且呈内端同轴对插的结构；两管内端同轴对插后的内径相同；如图1和图2所示。

如图3，所述的内管6整体为圆柱状的刚性管结构；内端的外环从端头处依次顺序设置有一L型凹部(相当于内管6在端头处沿外环凹进一圈，从端头处的截面看缺一个右上角，如图1和图2和图3所示)，呈凸起状的该内管凸外环12和第一锥度区段(所谓从端头处依次顺序设置理解为：从端头处向后或从端头处自右向左顺序设置)；该L型凹部，该内管凸外环12和该第一锥度区段与该内管6为一体成型的结构，该内管凸外环12和该第一锥度区段凸设置在该内管6的外环表面；该内管凸外环12整体为截面成矩形的环形结构，位于该L型凹部和该第一锥度区段之间，该环形结构的一端与该第一锥度区段延伸过渡连接(即该环形结构的一端延伸过渡连接该第一锥度区段)，另一端与该L型凹部的L型垂直端面重合(即两端面重合成一个端面或一个共存的端面)；该内管凸外环12的外环表面设置有第一螺纹区段；

所述的内管6的外环环套有该密封件A13，该密封件B10，该格兰8和该密封件B压帽2；该格兰8为截面成矩形的圆环状结构，该格兰8位于该密封件B压帽2和该密封件B10之间；该密封件A13位于该L型凹部之中并环扣在该内管6的外环；该格兰8的内径大于该内管6的外径；该格兰8的厚度为5毫米或该格兰8的厚度为该密封件B压帽2L形垂直端厚度的2/5。

该变径管C段5的内径与该内管6的内径相同，该变径管A段3和该变径管B段4的内径大于该内管6的内径；该变径管B段4位于该变径管A段3和该变径管C段5之间；该变径管A段3通过截面为矩形的环形结构的该变径管内承台C11与该变径管B段4连接为一体；该变径管B段4通过截面为矩形的环形结构的该变径管内承台A15与该变径管C段5连接为一体；该变径管内承台B14凸设置于该变径管B段4的内环表面并位于该变径管内承台C11和该变径管内承台A15之间；

所述的变径管内承台C11的水平内端面设置有第二螺纹区段，该第一螺纹区段和该第二螺纹区段螺旋连接；

所述的变径管内承台B14截面为直角结构，该直角结构的垂直端面与由该内管凸外环12上的垂直端面相对设置；两垂直端面分别顶抵该密封件A13的周边(水平方向上的周边)；

所述的变径管A段3的外环表面设置有第三螺纹区段；该变径管A段3的内环表面设置有第二锥度区段；

所述的密封件B10整体呈截面为梯形的环状结构；该梯形的两腰分别与该第一锥度区段和该第二锥度区段顶抵设置；该密封件B10梯形的底面与该格兰8呈顶抵状态；该密封件B10梯形结构可为等腰梯形结构；该格兰8的端面小于该密封件B10梯形的底面。

如图4，所述的密封件B压帽2整体呈截面为L形的环状结构；该L形的水平端为该密封件B压帽翼圈9，该密封件B压帽翼圈9环套在该变径管A段3的外环表面，该密封件B压帽翼圈9的内表面设置有第四螺纹区段；该第四螺纹区段和该第三螺纹区段螺旋连接；该密封件B压帽翼圈9的外表面成4-6度的锥度；该密封件B压帽翼圈9L形的垂直端沿外端面圆周呈均匀分布设置复数个安装了该调节螺杆1的螺孔，该调节螺杆1穿过该螺孔并顶抵住该格兰8；该密封件B压帽2沿内环表面设置一环形凹部，复数个该钢球7位于该环形凹部中并与该内管6的外环呈滚动顶抵的状态；该密封件B压帽(2)沿内环表面设置的环形凹部与该L形垂直端的中心线错开设置；错开的距离为该L形垂直端厚度的1/5。

所述的密封件A13为截面呈O型金属环状的中空环形结构，该密封件A13为用不锈钢或镍材料的管材精加工制成的O型金属环；包括在管体中填充了耐高温固体材料；也可为不填充任何材料的中空结构；该O型金属环壁厚为该O型金属环外径的1/6-1/5(六分之一至五分之一)。

该O型金属环状的周边分别与该内管凸外环12的垂直端面、该变径管B段4的内环、该变径管内承台B14直角结构的垂直端面和该内管6的外环呈顶抵状态；换句话也可以说是所述的密封件A13为截面呈O型金属环状的环形结构，该O型金属环状的周边分别与该内管6上L型凹部的垂直端面、水平端面、该变径管B段4的内环(内环过渡端面)、该变径管内承台B14直角结构的垂直端面呈顶抵状态；

形成该变径管连同与其固定成一体的该密封件B压帽2和该格兰8与该内管6受到径向热膨胀力挤推时可通过该螺纹区域的转动沿径向同轴同步整体相对旋转移动的结构。

该变径管A段3的该第二锥度区段的锥角位于该变径管内承台C11处；该锥角度数为4-6度，较佳的锥角度数为4度或4.8度。

该内管6上的该第一锥度区段位于该格兰8和该内管凸外环12之间；该第一锥度区段的锥角位于该内管凸外环12处；该锥角度数为4-6度，较佳的锥角度数为4度或4.8度或5.6度。

该变径管B段4的外环为圆锥状结构，该变径管B段4外环的锥度为18-27度，较佳的锥角度数为22度。

该变径管内承台A15整体为直角结构，该变径管内承台A15与该内管6内端端头的距离为3-7毫米；较佳的距离为6毫米。

该密封件B10梯形的顶面与该变径管内承台C11和该内管凸外环12组成的端面相对位置设置(该变径管内承台C11和该内管凸外环12通过分别设置其上的该第二螺纹区段和该第二螺纹区段螺旋连接后，该变径管内承台C11的垂直端面和该内管凸外环12的垂直端面(不与该内管6L型凹部的L型垂直端面重合的另一垂直端面)组成一整体的垂直端面；此垂直端面与该密封件B10梯形的顶面相对位置设置)；(整体的垂直端面与该密封件B10梯形的顶面)两者之间的距离为10-16毫米；较佳的距离为12毫米；该密封件B10梯形的顶面与由该变径管内承台C11的垂直端面和该内管凸外环12的另一垂直端面组成一整体的垂直端面之间的距离与该密封件B10梯形高之比为1∶7。如图3，该内管凸外环12上的第一螺纹区段与第一锥度区段之和为100毫米；该内管凸外环12上的该第一螺纹区段与该第一锥度区段长度之比为4∶9。

该内管凸外环12的外环半径与内管6外环半径之比为10∶9。

Claims (10)

1.一种节能防爆型补偿器，其特征在于包括：调节螺杆(1)，密封件B压帽(2)，变径管A段(3)，变径管B段(4)，变径管C段(5)，内管(6)，钢球(7)，格兰(8)，密封件B压帽翼圈(9)，密封件B(10)，变径管内承台C(11)，内管凸外环(12)，密封件A(13)，变径管内承台B(14)和变径管内承台A(15)；

所述的变径管由该变径管A段(3)，该变径管B段(4)和该变径管C段(5)组合而成；该变径管A段(3)，该变径管B段(4)和该变径管C段(5)呈阶梯状顺序排列连接的以形成该变径管整体为圆柱状的刚性管结构；

所述的内管(6)与变径管的内径相同且呈内端同轴对插的结构；

所述的内管(6)整体为圆柱状的刚性管结构；内端的外环从端头处依次顺序设置有一L型凹部，呈凸起状的该内管凸外环(12)和第一锥度区段；该L型凹部，该内管凸外环(12)和该第一锥度区段与该内管(6)为一体成型的结构；该内管凸外环(12)整体为截面成矩形的环形结构，位于该L型凹部和该第一锥度区段之间，该环形结构的一端与该第一锥度区段延伸过渡连接，另一端与该L型凹部的L型垂直端面重合；该内管凸外环(12)的外环表面设置有第一螺纹区段；

所述的内管(6)的外环环套有该密封件A(13)，该密封件B(10)，该格兰(8)和该密封件B压帽(2)；该格兰(8)为截面成矩形的圆环状结构，该格兰(8)位于该密封件B压帽(2)和该密封件B(10)之间；该密封件A(13)位于该L型凹部之中；

该变径管C段(5)的内径与该内管(6)的内径相同，该变径管A段(3)和该变径管B段(4)的内径大于该内管(6)的内径；该变径管B段(4)位于该变径管A段(3)和该变径管C段(5)之间；该变径管A段(3)通过截面为矩形的环形结构的该变径管内承台C(11)与该变径管B段(4)连接为一体；该变径管B段(4)通过截面为矩形的环形结构的该变径管内承台A(15)与该变径管C段(5)连接为一体；该变径管内承台B(14)凸设置于该变径管B段(4)的内环表面并位于该变径管内承台C(11)和该变径管内承台A(15)之间；

所述的变径管内承台C(11)的水平内端面设置有第二螺纹区段，该第一螺纹区段和该第二螺纹区段螺旋连接；

所述的变径管内承台B(14)截面为直角结构，该直角结构的垂直端面与该内管凸外环(12)上的垂直端面相对设置；两垂直端面分别顶抵住该密封件A(13)的周边；

所述的变径管A段(3)的外环表面设置有第三螺纹区段；该变径管A段(3)的内环表面设置有第二锥度区段；

所述的密封件B(10)整体呈截面为梯形的环状结构；该梯形的两腰分别与该第一锥度区段和该第二锥度区段顶抵设置；该密封件B(10)梯形的底面与该格兰(8)呈顶抵状态；

所述的密封件B压帽(2)整体呈截面为L形的环状结构；该L形的水平端为该密封件B压帽翼圈(9)，该密封件B压帽翼圈(9)环套在该变径管A段(3)的外环表面，该密封件B压帽翼圈(9)的内表面设置有第四螺纹区段；该第四螺纹区段和该第三螺纹区段螺旋连接；该L形的垂直端沿外端面圆周呈均匀分布设置复数个安装了该调节螺杆(1)的螺孔，该调节螺杆(1)穿过该螺孔并顶抵住该格兰(8)；该密封件B压帽(2)沿内环表面设置一环形凹部，复数个该钢球(7)位于该环形凹部中并与该内管(6)的外环呈滚动顶抵的状态；

所述的密封件A(13)为截面呈O型金属环状的中空环形结构，该O型金属环状的周边分别与该内管凸外环(12)的垂直端面、该变径管B段(4)的内环、该变径管内承台B(14)直角结构的垂直端面和该内管(6)的外环呈顶抵状态；

形成该变径管连同与其固定成一体的该密封件B压帽(2)和该格兰(8)与该内管(6)受到径向热膨胀力挤推时可通过该螺纹区域的转动沿径向同轴同步整体相对旋转移动的结构。

2.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该变径管A段(3)的该第二锥度区段的锥角位于该变径管内承台C(11)处；该锥角度数为4-6度。

3.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该内管(6)上的该第一锥度区段位于该格兰(8)和该内管凸外环(12)之间；该第一锥度区段的锥角位于该内管凸外环(12)处；该锥角度数为4-6度。

4.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该变径管B段(4)的外环为圆锥状结构，该变径管B段(4)外环的锥度为18-27度。

5.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该密封件A(13)为不锈钢或镍材料的管材精加工制成；该管体中填充了耐高温固体材料。

6.如权利要求3所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该第一锥度区段的锥角度数为4度。

7.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该变径管内承台A(15)整体为直角结构，该变径管内承台A(15)与该内管(6)内端端头的距离为3-7毫米。

8.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该密封件B(10)梯形的顶面与该变径管内承台C(11)和该内管凸外环(12)组成的端面相对位置设置；该梯形的顶面与该端面两者之间的距离与该密封件B(10)梯形高之比为1∶7。

9.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该内管凸外环(12)上的第一螺纹区段与第一锥度区段之和为100毫米；该内管凸外环(12)上的该第一螺纹区段与该第一锥度区段长度之比为4∶9。

10.如权利要求1所述的节能防爆型补偿器，其特征在于该内管凸外环(12)的外环半径与内管(6)外环半径之比为10∶9。