实用新型内容
针对上述的不足,本实用新型提供了一种适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节。本申请提供的适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节,能够满足熔融还原工艺中高温、高速物料的输送要求,有效地减轻了高温、高速物料造成的磨损,避免了膨胀节失稳、锈蚀等问题,延长了膨胀节的使用寿命,节约材料成本。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
本实用新型实施例一方面提供了一种适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节,其中,包括伸缩组件、刚性组件及限位组件;所述伸缩组件能够在拉伸位置与收缩位置之间运动,所述刚性组件设置在所述伸缩组件内侧,所述伸缩组件位于所述拉伸位置时,所述伸缩组件的长度与所述刚性组件的长度相等,所述伸缩组件两端与所述限位组件连接,所述限位组件用以限制所述波纹管在所述拉伸位置与所述收缩位置之外运动。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述伸缩组件包括:
波纹管,所述波纹管能够在拉伸位置与收缩位置之间运动;
伸缩内管,所述伸缩内管包括同轴设置的第一管段与第二管段,所述第一管段与所述第二管段均设置在所述波纹管内侧,所述波纹管一端与所述第一管段连接,所述波纹管另一端与所述第二管段连接,所述波纹管能够带动所述第一管段与所述第二管段进行相对运动,所述第一管段下端形成有第一贴合面,所述第二管段上端形成有第二贴合面,所述第一管段与所述第二管段进行相对运动时,所述第一贴合面与所述第二贴合面能够紧密贴合,所述波纹管位于所述拉伸位置时,所述伸缩内管的长度与所述刚性组件的长度相等;
所述刚性组件包括:
刚性内管,所述刚性内管设置在所述伸缩内管内侧;
保温隔热层,所述保温隔热层设置在所述伸缩内管与所述刚性内管之间;
耐磨层,所述耐磨层设置在所述刚性内管内侧;
所述限位组件包括:
两个连接件,两个所述连接件其中之一与所述第一管段连接,其中之另一与所述第二管段连接,所述连接件能够将所述膨胀节连接至物料输送管线;
至少一组限位元件,一组所述限位元件包括第一限位元件与第二限位元件,所述第一限位元件的一端与两个所述连接件其中之一连接,所述第二限位元件的一端与两个所述连接件其中之另一连接,所述第一限位元件和所述第二限位元件的另一端活动连接用以限制所述波纹管在所述拉伸位置与所述收缩位置之外运动。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述伸缩内管采用弹性钢材;或所述第一贴合面和/或所述第二贴合面上设置有弹性材料涂层。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述第一管段下端内径逐渐增大形成第一贴合面,所述第二管段上端外径逐渐增大形成第二贴合面。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述第一贴合面的长度大于所述第二贴合面的长度。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述伸缩组件还包括密封件,所述密封件设置于第二管段上且嵌入所述第二贴合面。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述刚性内管采用耐高温钢管。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述连接件上设置有若干安装孔,若干所述安装孔以所述连接件轴线为中心呈等距离圆周分布。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述膨胀节还包括固定组件,所述固定组件一端能够与两个所述连接件其中之一上的安装孔连接,所述固定组件另一端能够与两个所述连接件其中之另一上相对设置的安装孔连接,所述固定组件用以固定两个所述连接件的相对位置。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述活动连接为铰连接,所述第一限位元件和所述第二限位元件的另一端均设置有连接孔,所述连接孔通过铰连接连接在一起。
在适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节的一种优选的实施方式中,所述铰连接至少包括:螺栓连接、活塞销连接。
通过本实用新型实施例技术方案,可以达到以下有益效果:
(1)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节通过设置伸缩组件、刚性组件及限位组件,使膨胀节中心为刚性结构,外圈为可伸缩结构,且对伸缩范围进行了限制。膨胀节中心为刚性结构可以确保膨胀节连接至物料输送管线中后,其刚性内管与物料输送管线能够紧密衔接;外圈为可伸缩结构能够确保膨胀节在安装过程中有限的空间中实现较大程度的收缩,最大程度地方便刚性内管的对接、安装及更换。同时,通过设置保温隔热层及耐磨层能够确保膨胀节中的管道适应熔融还原工艺中高温、高速物料的输送要求,有效减轻高温、高速物料对其内部造成的磨损,避免了膨胀节失稳、锈蚀等问题,延长了膨胀节的使用寿命。另外,通过限制伸缩组件的伸缩范围,使波纹管位于拉伸位置时伸缩内管的长度与刚性组件的长度相等,避免了因伸缩组件无限延伸导致刚性内管与物料输送管线衔接位置出现较大的空隙,导致高温、高压物料从管道衔接缝隙中流出,损坏膨胀节,降低物料输送管线的整体使用寿命。
(2)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节通过将弹性内管设置成包括第一管段与第二管段,并在第一管段与第二管段分别设置第一贴合面与第二贴合面,使膨胀节在进行伸缩运动时第一贴合面与第二贴合面紧密贴合,这样可以有效地防止保温隔热层中的耐材被高温高速物料冲刷带走,影响保温隔热效果。伸缩内管采用弹性钢材或在第一贴合面、第二贴合面上设置弹性材料涂层,可以利用弹性材料的特性,实现第一贴合面与第二贴合面的紧密贴合。
(3)本实用新型实施例示例的适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节将第二管段中第二贴合面设置成头部为尖状的,可以避免保温隔热层中粉状或颗粒状的耐材阻碍第二管段回缩。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
首先,对本实用新型所揭示的技术方案的技术构思进行说明。在熔融还原工艺中物料输送管线需要输送的物料数量多、温度高,很容易造成管线内部磨损,现有的膨胀节多为单层钢结构,难以满足熔融还原工艺中高压、高速、高温物料的输送要求,高温物料与金属波纹管直接接触,极易导致膨胀节受热膨胀、内部磨损等问题。另外,在物料输送管线损坏时,需要对刚性管线进行更换,现有的膨胀节刚性偏大,在更换过程中难以实现管线的对接和安装。而且现有的膨胀节在运行过程中金属波纹管弹性补偿灵活性不够,易导致其发生失稳、锈蚀等问题,难以满足熔融还原工艺高温、高压、摩损严重的环境。
因此,目前需要研发出一种新型的适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节。
具体采取的方案是:
本实施例提供了一种适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节,其中,如图1所示,包括伸缩组件、刚性组件及限位组件;所述伸缩组件能够在拉伸位置与收缩位置之间运动,所述刚性组件设置在所述伸缩组件内侧,所述伸缩组件位于所述拉伸位置时,所述伸缩组件的长度与所述刚性组件的长度相等,所述伸缩组件两端与所述限位组件连接,所述限位组件用以限制所述波纹管在所述拉伸位置与所述收缩位置之外运动。
在一种优选的实施方式中,伸缩组件包括波纹管11与伸缩内管,波纹管 11能够在拉伸位置与收缩位置之间运动。伸缩内管包括同轴设置的第一管段 12与第二管段13,第一管段12与第二管段13均设置在波纹管11内侧,波纹管11一端与第一管段12连接,波纹管11另一端与第二管段13连接,波纹管11能够带动第一管段12与第二管段13进行相对运动,第一管段12下端形成有第一贴合面121,第二管段13上端形成有第二贴合面131,第一管段12与第二管段13进行相对运动时,第一贴合面121与第二贴合面131能够紧密贴合,波纹管11位于拉伸位置时,伸缩内管的长度与刚性组件的长度相等。刚性组件包括刚性内管21、保温隔热层22及耐磨层23,刚性内管21设置在伸缩内管内侧;保温隔热层22设置在伸缩内管与刚性内管21之间;耐磨层23 设置在刚性内管21内侧。限位组件包括两个连接件31与至少一组限位元件,两个连接件31其中之一与第一管道12连接,其中之另一与第二管段13连接,连接件31能够将膨胀节连接至物料输送管线;一组限位元件包括第一限位元件32与第二限位元件33,第一限位元件32的一端与两个连接件31其中之一连接,第二限位元件33的一端与两个连接件31其中之另一连接,第一限位元件32和第二限位元件33的另一端活动连接用以限制波纹管11在拉伸位置与收缩位置之外运动。
波纹管11在拉伸位置处时,伸缩内管长度最大且与刚性内管长度相等,第一管段12与第二管段13的相对位置最远。波纹管11在收缩位置处时,伸缩内管长度最小且小于刚性内管长度,第一管段12与第二管段13的相对位置最近。
本实施例示例的适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节通过设置伸缩组件、刚性组件及限位组件,使膨胀节中心为刚性结构,外圈为可伸缩结构,且对伸缩范围进行了限制。膨胀节中心为刚性结构可以确保其连接至物料输送管线后,其刚性内管21与物料输送管线能够紧密衔接;外圈为可伸缩结构能够确保在有限的安装空间中膨胀节外圈能够进行较大程度的收缩,最大程度地方便刚性内管21的对接、安装及更换;通过限制组件限制伸缩范围,使波纹管11位于拉伸位置时伸缩内管的长度与刚性组件的长度相等,能够避免因伸缩量过大导致刚性内管21与物料输送管线的衔接位置处出现较大的缝隙,致使高温、高速物料从管道衔接缝隙中流出,损坏膨胀节,能够最大程度地确保膨胀节整体结构的有效性和稳定性,延长了物料输送管线的整体使用寿命。本实施例示例的膨胀节能够适用于熔融还原工艺中850℃的高温。
将弹性内管设置成包括第一管段12与第二管段13,并在第一管段12与第二管段13分别设置第一贴合面121与第二贴合面131,使膨胀节在进行伸缩运动时第一贴合面121与第二贴合面131紧密贴合,能够有效地防止保温隔热层 22中的耐材被高温、高速物料冲刷带走,影响保温隔热效果。
膨胀节刚性组件中设置刚性内管21能够有效地减轻高温、高速物料对伸缩内管及波纹管11的磨损。
在刚性内管21与伸缩内管之间设置保温隔热层22能够有效地避免高温物料与伸缩内管及波纹管11直接接触导致膨胀节受热膨胀、腐蚀等问题,防止了膨胀节在高温条件下失去强度而损坏,延长了膨胀节的使用寿命。
在刚性内管21内侧设置耐磨层23能够有效地适应熔融还原工艺中物料输送量大且对输送管线内部磨损量大的特点,能够有效地抵挡高温、高速物料对膨胀节内部的磨损。
在一种优选的实施方式中,保温隔热层22中所用的耐材为岩棉纤维,岩棉纤维具有良好的保温隔热性能,能够有效的阻隔高温物料与金属内管内壁直接接触,从而对膨胀节起到保护作用。
在一种优选的实施方式中,波纹管11内填充物所用材料为岩棉纤维。
在一种优选的实施方式中,保温隔热层22的厚度为70-90mm。
在一种优选的实施方式中,限位组件包括多组限位元件,多组限位元件以连接件31轴线为中心对称分布。
在一种优选的实施方式中,伸缩内管采用弹性钢材;或第一贴合面121和 /或第二贴合面131上设置有弹性材料涂层。利用弹性材料的特性,当膨胀节膨胀时,波纹管11进行伸展运动,第一贴合面121与第二贴合面131之间会出现缝隙,选用弹性钢材能够弥补出现的缝隙,即第一贴合面121具有向第二贴合面131方向变形的倾向、第二贴合面131具有向第一贴合面121方向变形的倾向,依靠弹性材料本身的弹性特性,实现第一贴合面121与第二贴合面131 的紧密贴合。
在一种优选的实施方式中,第一管段12下端内径逐渐增大形成第一贴合面121,第二管段13上端外径逐渐增大形成第二贴合面131。第二贴合面131 设置成头部为尖状的,可以避免保温隔热层22中粉状或颗粒状的耐材阻碍第二管段13回缩。
在一种优选的实施方式中,第一贴合面121的长度大于第二贴合面131的长度。这样设置能够有效地确保第一管段12与第二管段13相对运动时,第一贴合面121能够与第二贴合面131紧密贴合。
在一种优选的实施方式中,伸缩组件还包括密封件132,如图2所示,密封件132设置于第二管段13上且嵌入第二贴合面131。设置密封件132能够有效地避免管内高温物料泄漏,阻止管内高温物料与波纹管11的直接接触。
在一种优选的实施方式中,密封件132采用填料绳,填料绳能够有效避免膨胀节内高温物料泄漏,阻止高温物料与波纹管11直接接触。
进一步地,填料绳采用石墨石棉绳。
在一种优选的实施方式中,连接件31上设置有若干安装孔311,如图3 所示,若干安装孔311以连接件31轴线为中心呈等距离圆周分布。设置安装孔311能够使膨胀节方便、快捷地安装至物料输送管线中。
在一种优选的实施方式中,连接件31采用法兰盘。
在一种优选的实施方式中,膨胀节还包括固定组件,固定组件一端能够与两个连接件31其中之一上的安装孔311连接,固定组件另一端能够与两个连接件31其中之另一上相对设置的安装孔311连接,固定组件用以固定两个连接件31的相对位置。通过在膨胀节上添加固定组件,能够连接连接件31上相对设置的安装孔311,这样可以固定两个连接件之间的位置,在膨胀节加工过程或者未使用时用于固定、支撑上下两个连接件。
在一种优选的实施方式中,固定组件采用螺栓与螺母。
在一种优选的实施方式中,活动连接为铰连接,第一限位元件32和第二限位元件33的另一端均设置有连接孔,连接孔通过铰连接连接在一起。
在一种优选的实施方式中,铰连接至少包括:螺栓34连接、活塞销连接。
在一种优选的实施方式中,第一限位元件32和第二限位元件33均采用锤形锚固件,第一限位元件32为一个第一锤形锚固件,第二限位元件33为两个第二锤形锚固件,第一锤形锚固件设有连接孔的一端与两个第二锤形锚固件设有连接孔的一端固定,连接孔之间采用螺栓34固定。
在一种优选的实施方式中,刚性内管21采用耐高温钢管。
在一种优选的实施方式中,伸缩内管和/或刚性内管21采用奥氏体铬镍不锈钢管,奥氏体铬镍不锈钢管具有很好的抗腐蚀性及耐高温性,能够在高温下持续作业。
为便于理解,下面对上述适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节及可视化监测系统做进一步的描述:
本实施例示例了一种适用于熔融还原工艺的物料输送管线用膨胀节,膨胀节内壁含保温隔热材料与耐磨材料。膨胀节包括伸缩组件、刚性组件及限位组件。其中,伸缩组件包括波纹管11与伸缩内管,伸缩内管包括第一管段12与第二管段13,第一管段12下端形成有第一贴合面121,第二管段13上端形成有第二贴合面131,第二贴合面131上还设置有密封件132;刚性组件包括刚性内管21、保温隔热层22及耐磨层23;限位组件包括两个连接件31与至少一组限位元件。
连接件31采用法兰盘,两个法兰盘之间并列设置,两个法兰盘相向一侧之间均固定安装有固定环35,两个固定环35之间固定安装有波纹管11,波纹管11四周对称设置有两组限位元件,每组限位元件由两个锤形锚固件通过铰连接固定安装,两两组限位元件分别于两个法兰盘固定安装。
两个法兰盘均呈椭圆环状设置,两个法兰盘的外弧边均开设有若干个安装孔311,每个法兰盘上的若干个安装孔311的规格一致且相互之间相对于法兰盘中心呈等距离的圆周分布。
在膨胀节加工过程或者未使用时,采用螺栓与螺母连接上下两个连接件31 上相对设置的安装孔311,这样可以固定、支撑上下两个连接件,使膨胀节稳定。
在将膨胀节安装至熔融还原工艺中的物料输送管线中时,位于椭圆形法兰盘长轴处的四个安装孔311先行对称安装、固定位置,然后安装剩余的安装孔 311。
每组限位元件均包括3个锤形锚固件、2个螺栓34、2个活塞销。第一锤形锚固件固定在两个第二锤形锚固件之间,并且用螺栓34固定。活塞销能够有效增加锤形锚固件与螺栓34之间的摩擦力,从而使固定更加稳固。所述两组限位元件的两端分别与两个法兰盘固定连接。
刚性内管21采用耐高温钢管,保温隔热层22固定在钢管上且与钢管外壁贴合设置,刚性内管21与保温隔热层22能够有效地避免膨胀节内的高温物料与波纹管11直接接触。
第一贴合面121与第二贴合面131之间设置有密封件132,密封件132采用填料绳,填料绳采用石墨石棉绳。采用填料绳能够有效地避免管内高温物料泄漏,阻止管内高温物料与波纹管11的直接接触。
当高温物料通过该膨胀节时,通过设置在刚性内管21外壁上的保温隔热层22隔绝了管内高温物料与伸缩内管的接触,从而防止了高温物料与波纹管 11的长期高温接触磨损而造成波纹管11破裂,防止了安全事故的发生,有效地保护了波纹管11的实用寿命,节约材料成本。
本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
以上,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。