CN211059558U - 采用组合式密封结构的管道补偿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造涉及采用组合式密封结构的管道补偿器，包括外套管、旋转芯管和填料压盖，密封腔内设有密封填料，密封填料包括压变式金属环和非金属柔性填料，压变式金属环在外力作用下产生径向扩张和变形，使其内外两侧边与密封腔侧壁紧密配合；压变式金属环与非金属柔性填料紧密结合。压变式金属环由金属空心管弯曲构成，或者由截面为半圆形、弧形、V形的金属片弯曲构成。旋转芯管外凸缘台阶侧面与外套管内凸环相对面之间嵌设线型金属密封环，能够随着管道介质压力的高低变化形成正相关自密封作用，进一步增强密封效果。本实用新型具有较强耐高温高压性能，密封性能好，承压强度大，使用寿命长，安装方便。特别适用于高温、高压热力管网，使用安全可靠。

Description

采用组合式密封结构的管道补偿器

技术领域

本实用新型涉及管道补偿器技术领域，尤其是一种采用组合式密封结构的管道补偿器。

背景技术

管道补偿器一般都需要采用密封填料来保持管道密封，防止介质泄漏。现有的套筒补偿器通过滑动芯管的伸缩补偿管道的位移，滑动芯管与填料之间的密封不能持久保持良好状态，长期使用容易产生泄漏。旋转补偿器的内外管之间设有密封填料腔，密封填料装进密封腔内，通过填料压盖压紧密封填料来实现密封。旋转补偿器的旋转部件之间配合间隙较大，受管道推力作用，内外管相对旋转的稳定性差，易产生不同轴偏心偏转，增加旋转阻力，用于高压管道中容易磨损或被压坏，使用一段时间后即会影响密封填料的密封性能，导致密封失效，出现泄漏。如果发现和维护不及时，甚至会引发安全生产事故。

现有管道补偿器一般采用石墨盘根或石棉盘根作为密封填料，在普通工况下具有较好的密封效果。对于输送高温、高压介质的管道来说，由于管道补偿器不可避免的装配间隙以及传统密封填料强度较低的原因，加上高温、高压介质的作用，盘根材料在补偿器的偏转和位移过程中损耗较大。另一方面，传统管道补偿器的装配间隙通常设计为紧贴内芯管的外表面，工作过程中，介质会沿着装配间隙向密封填料的根部渗透，并使密封填料加速流失和吹散。这样的设计较易引起阻止介质泄漏作用的“迷宫效应”失效，导致补偿器的密封填料损耗大，易泄漏，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有较强耐高温、高压性能，密封效果好，承压强度大，运转灵活，使用寿命长，安装方便的采用组合式密封结构的管道补偿器。

本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

采用组合式密封结构的管道补偿器，包括外套管、旋转芯管和填料压盖，旋转芯管设在外套管内，填料压盖的端面与外套管的内表面、旋转芯管的外表面构成填料密封腔，密封腔内设有密封填料，所述密封填料包括压变式金属环和非金属柔性填料，压变式金属环在外力作用下会产生径向扩张和变形，使其内外两侧边与所在密封腔的侧壁紧密配合；同时，压变式金属环与非金属柔性填料紧密结合，从而达到密封效果。

作为本实用新型的优选技术方案，所述压变式金属环由金属空心管弯曲构成，或者由截面为半圆形、弧形、V形的金属片弯曲构成。

作为本实用新型的优选技术方案，所述金属空心管包括空心圆管或椭圆形空心管。

作为本实用新型的优选技术方案，所述压变式金属环包括封闭式金属环或一侧开口的C形金属环。

作为本实用新型的优选技术方案，所述密封填料包括至少两层压变式金属环和两层非金属柔性填料，第一压变式金属环设在密封腔的底部，然后依次是第一非金属柔性填料、第二压变式金属环、第二非金属柔性填料。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一压变式金属环由金属空心管弯曲构成，第二压变式金属环由弧形或V形金属片弯曲构成。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一压变式金属环是端口焊接的封闭式金属环，第二压变式金属环是一侧开口的C形金属环。

作为本实用新型的优选技术方案，所述压变式金属环是铜环或铝合金环，所述非金属柔性填料是石墨盘根或石棉盘根。

作为本实用新型的优选技术方案，所述外套管的内壁设有内凸环，旋转芯管的端部设有与所述内凸环相配合的台阶形外凸缘，所述外凸缘与内凸环之间形成的装配间隙位于密封腔底部的中间位置。

作为本实用新型的优选技术方案，所述旋转芯管的外凸缘设有至少二级台阶，上台阶的侧面与内凸环相对面之间设有线型金属密封环；所述外套管是整体结构的旋转式变径管，外套管的端管内径与旋转芯管的内径相等。

本实用新型的有益效果是：相对于现有技术，本实用新型采用软质易拉伸的压变式金属环与非金属柔性填料在外力作用下压紧形成复合密封结构，使金属环及柔性填料在径向得到扩张，其内外两侧的边沿与所在密封腔侧壁紧密配合；同时，旋转芯管外凸缘台阶的侧面与外套管内凸环相对面之间嵌设线型金属密封环，此密封环能够随着管道介质压力的高低变化形成正相关自密封作用，从而达到进一步增强密封的效果。

补偿器工作时，压变式金属环放置在密封腔底部，能够阻隔高温、高压介质与柔性密封填料的直接接触，有效减少柔性填料的损耗，同时达到延长密封填料使用寿命和加强密封的效果。线型金属密封环与压变式金属环在承压状态下形成端面密封，摩擦力小，密封效果好，有利于补偿器的灵活运转。既形成端面密封，又能起到防脱和减摩作用。

本实用新型具有较强耐高温、高压性能，密封性能好，承压强度大，使用寿命长，安装方便。特别适用于高温、高压热力管网，使用安全可靠，并且有利于节能和保护环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、压变式金属环，2、线型金属密封环，3、外套管，4、柔性填料，5、填料压盖，6、旋转芯管，31、内凸环，32、端管，61、台阶形外凸缘。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，采用组合式密封结构的管道补偿器，包括外套管3、旋转芯管6和填料压盖5，旋转芯管6设在外套管3内，填料压盖5的端面与外套管3的内表面、旋转芯管6的外表面构成填料密封腔，密封腔内设有密封填料，所述密封填料包括压变式金属环1和非金属柔性填料4，压变式金属环1在外力作用下会产生径向扩张和变形，使其内外两侧边与所在密封腔的侧壁紧密配合；同时，压变式金属环1与柔性填料4紧密结合，从而达到密封效果。

本实施例中，所述压变式金属环1由金属空心管弯曲构成，或者由截面为半圆形、弧形、V形的金属片弯曲构成；金属空心管包括空心圆管或椭圆形空心管；压变式金属环1包括连接端焊接的封闭式金属环，或一侧开口的C形金属环。

本实施例密封腔内的密封填料包括三层压变式金属环1和两层非金属柔性填料4，第一压变式金属环设在密封腔的底部，然后依次是第一非金属柔性填料、第二压变式金属环、第二非金属柔性填料、第三压变式金属环。所述第一压变式金属环由金属空心管弯曲构成，第二压变式金属环由弧形金属片弯曲构成，第三压变式金属环由V形金属片弯曲构成。所述第一压变式金属环是端口焊接的封闭式金属环，第二和第三压变式金属环是一侧开口的C形金属环。所述压变式金属环1是铜环或铝合金环，柔性填料4是石墨盘根或石棉盘根。

所述外套管3的内壁设有内凸环31，旋转芯管6的端部设有与内凸环31相配合的台阶形外凸缘61，外凸缘61与内凸环31之间形成的装配间隙位于密封腔底部的中间位置。所述旋转芯管6的外凸缘61设有上、下二级台阶，上台阶的侧面与内凸环31相对面之间设有线型金属密封环2。本实用新型外套管3是整体拉伸结构的旋转式变径管，外套管3端管32的内径与旋转芯管6的内径相等。

上述实施例仅限于说明本实用新型的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解实用新型的技术方案和实施方式，并不能据此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用组合式密封结构的管道补偿器，包括外套管、旋转芯管和填料压盖，旋转芯管设在外套管内，填料压盖的端面与外套管的内表面、旋转芯管的外表面构成填料密封腔，密封腔内设有密封填料，其特征是：所述密封填料包括压变式金属环和非金属柔性填料，压变式金属环在外力作用下会产生径向扩张和变形，使其内外两侧边与所在密封腔的侧壁紧密配合；同时，压变式金属环与非金属柔性填料紧密结合，从而达到密封效果。

2.根据权利要求1所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述压变式金属环由金属空心管弯曲构成，或者由截面为半圆形、弧形、V形的金属片弯曲构成。

3.根据权利要求2所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述金属空心管包括空心圆管或椭圆形空心管。

4.根据权利要求1所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述压变式金属环包括封闭式金属环或一侧开口的C形金属环。

5.根据权利要求1所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述密封填料包括至少两层压变式金属环和两层非金属柔性填料，第一压变式金属环设在密封腔的底部，然后依次是第一非金属柔性填料、第二压变式金属环、第二非金属柔性填料。

6.根据权利要求5所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述第一压变式金属环由金属空心管弯曲构成，第二压变式金属环由弧形或V形金属片弯曲构成。

7.根据权利要求6所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述第一压变式金属环是端口焊接的封闭式金属环，第二压变式金属环是一侧开口的C形金属环。

8.根据权利要求1所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述压变式金属环是铜环或铝合金环，所述非金属柔性填料是石墨盘根或石棉盘根。

9.根据权利要求1至8任一项所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述外套管的内壁设有内凸环，旋转芯管的端部设有与所述内凸环相配合的台阶形外凸缘，所述外凸缘与内凸环之间形成的装配间隙位于密封腔底部的中间位置。

10.根据权利要求9所述采用组合式密封结构的管道补偿器，其特征是：所述旋转芯管的外凸缘设有至少二级台阶，上台阶的侧面与内凸环相对面之间设有线型金属密封环；所述外套管是整体结构的旋转式变径管，外套管的端管内径与旋转芯管的内径相等。

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