專利名稱:新型復合式補償器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種新型復合式補償器,屬于熱力管道及其他介質管道補償裝置的技 術領域,具體說屬于石油、化工、輕工、熱力、冶金等行業中使用的熱力管道及其它介質管道 補償裝置結構的技術領域。
背景技術:
熱力管道因傳輸的介質溫度變化,必然引起管道的熱脹冷縮,管道伸縮變形是以 不利于管道安全運行的軸向推力或軸向位移形式出現。常規情況下,熱力管道中都設有管 道補償裝置以吸收或補償管道變形。現有技術的管道補償器有多種結構形式。目前市場上 常見的有以下幾種補償器1.球形補償器、2.波紋補償器、3.套筒式補償器、4.旋轉補償 器。其中進口球形補償器造價過高,而國內生產球形補償器性能一般,且壓損較大。波紋 補償器在實際應用中管道應力較大,運行時始終處在受力狀態,易爆裂;而且與采用Π型自 然補償方式一樣投資及壓力損失都很大。套筒式補償器結構單一,密封性能不穩定,泄漏現 象較普遍,在防腐環節方面也很薄弱。旋轉補償器性能良好;具有補償量大、布置靈活、特別 是在長輸架空管道中應用優勢較明顯;但也存在不足其一是內管與變徑管的接合部位兩 者間隙過大,流體介質運動中在該部位會產生渦流,這樣就增加了流體介質的壓力損失。其 二是旋轉補償器由于結構是徑向工作原理,在管道中應用布置時必須占用一定空間;每組 補償器安裝點都必須加設疏水閥;這樣又增加了管網的造價和壓損;特別在埋地管道上根 本無法得到普遍應用,另外套筒補償器與旋轉補償器都是采用的填料密封形式,在使用上 介質受到局限。
發明內容
本發明提供了一種新型復合式補償器。以實現解決目前市場現有的幾種補償器的 不足,達到能進一步實現消除管道應力,增強密封性能,具備防腐功效,能實現大補償量,擴 大適用范圍和多功能的特點;節省投資和運行成本,真正使管道運行安全、可靠和節能的目 的。為達到上述目的本發明的技術方案是一種新型復合式補償器是雙密封結構,包括內管和外套管,其中還包括波紋 管、導流管、變徑管承臺、變徑延伸管、內管凸外環、外套管內承臺、螺栓螺母、A密封填料、外 套管法蘭、壓料法蘭、B密封填料、鋼球、防腐套管、防腐套管固定梁、平基螺栓與絕熱墊片。所述的外套管套附在波紋管和內管的外環;外套管的一端外環設有外套管法蘭, 該外套管法蘭外環一端面設有一L型的凹口 ;外套管的內側一體設有橫截面為矩形的外套 管內承臺;該外套管法蘭上均勻分布復數通孔;所述的內管一端外環設有防腐套管固定梁;另一端設有截面為矩形的內管凸外 環;所述的波紋管一端搭接在內管及內管凸外環的端頭,另一端與變徑管承臺及變徑延伸管緊固結合。所述的壓料法蘭設于所述的內管外環面并位于該防腐套管固定梁和外套管內承 臺之間,該壓料法蘭的內側設有凹槽,凹槽內置有復數鋼球頂抵內管外環面。壓料法蘭約端 面均勻分布有通孔,至少一個所述的螺栓螺母位于兩者之間并穿過所述的通孔,通過螺母 與外套管法蘭緊扣連接固定。所述的A密封填料設置于外套管內承臺、壓料法蘭、內管外環面和外套管內側圍 成的空間內。該A密封填料一端緊壓外套管內承臺,另一端頂抵壓料法蘭的壓料端(壓料 端即截面呈L型壓料法蘭一側L型端口)。所述的壓料法蘭與外套管法蘭靠外環的端面設有兩者相對應的L型凹口;B密封 填料設于相對應的二個L型凹口形成的凹槽內。所述的防腐套管套設于壓料法蘭和外套管法蘭的外環面,該防腐套管軸向截面呈 L型,一端與所述的外套管法蘭搭接并與所述的B密封填料呈扣緊狀態;該防腐套管一側端 面上均勻分布至少一個通孔,所述的平基螺栓(或沉頭螺栓)通過防腐套管固定梁端面上 均勻分布的對應螺栓孔與該防腐套管固定梁緊扣連接固定。所述的防腐套管固定梁和防腐套管接觸端面之間設有絕熱墊片,該絕熱墊片為環 狀,截面形狀為矩形。所述的防腐套管材質為玻璃鋼聚脂或合成材料或鋼材包覆耐腐材料(包括)防腐 涂層材料。所述的變徑管承臺與變徑延伸管為一整體結構,該變徑延伸管與內管內外徑相 同,變徑管承臺外環與外套管的內環相吻合。該變徑管承臺的外環設有坡口與外套管一端 緊固連接使變徑延伸管與外套管、外套管內承臺、外套管法蘭成為一整體;并使變徑延伸管 與內管形成同軸同徑的結構。所述的導流管的一端插入內管,導流管的另一端插入變徑延伸管內,并與變徑延 伸管緊固連接。所述的內管和與其固定連接的防腐套管和波紋管形成可同步進行左右位移的結構。采用本發明的技術方案由于變徑延伸管整體同軸在變徑管承臺上,與外套管的一 端搭接,同時波紋管一端搭接在內管及內管凸外環的端頭,另一端通過變徑管承臺與變徑 延伸管緊固結合,導流管的一端插入內管與變徑延伸管內,同時導流管與變徑延伸管緊固 連接成一體。防腐套管又同軸套在外套管法蘭外環上并與內管固定成一體,(波紋管、內管 與防腐套管)在相對位移時能充分保證同軸和同步。由于他們是分別同軸套在一起,因此 在吸收熱澎脹的過程中會產生從內管和防腐套管一端同軸同步地隨波紋管的伸縮向其另 一端方向的相對位移,軸向移動,以減緩熱澎脹壓力對管道的破壞。采用這樣的結構具有既 可作為埋地管道運行使用,又可作為架空管道使用。既可帶著防腐套管固定梁、絕熱墊片、B 密封填料以及防腐套管進行使用;又可不帶著防腐套管固定梁、絕熱墊片、B密封填料以及 防腐套管進行使用;多重密封的可靠性能,而且具備防腐功效,能實現大補償量,適用范圍 廣,壓力損失小,投資省的特點;真正使管道運行安全、可靠、節能的特點。
圖1為本發明吸收熱位移前的結構示意圖2為本發明吸收熱位移后的結構示意圖。附圖標記說明1.變徑延伸管2.導流管3.變徑管承臺4.波紋管5.外套管6.外套管內承臺7.內管凸外環8. A密封填料9.螺栓螺母10.壓料法蘭11.外套管法蘭12.鋼球13. B密封填料14.防腐套管固定梁15.防腐套管16.絕熱墊片17.平基螺栓18.內管19.保溫層
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的技術方案詳細描述如下。如圖1所示為本發明吸收熱位移前的結構示意圖,從圖中可看出一種新型復合式 補償器,包括管狀外型的變徑延伸管1、導流管2、波紋管4、外套管5、防腐套管15和內管 18,外型為圓環狀的變徑管承臺3、外套管內承臺6、內管凸外環7、壓料法蘭10、外套管法蘭 11、防腐套管固定梁14和絕熱墊片16,外型為環狀的A密封填料8和B密封填料13,及螺 栓螺母9、鋼球12、平基螺栓17 ;(波紋管為用可折疊皺紋片沿折疊伸縮方向連接成的管狀 彈性敏感元件。它的開口端固定,密封端處于自由狀態,并利用輔助的螺旋彈簧或簧片增加 彈性。工作時在內部壓力的作用下沿管子長度方向伸長,使活動端產生與壓力成一定關系 的位移。波紋管主要分為金屬(不銹鋼、碳鋼)波紋管、塑料波紋管。金屬波紋管主要應用 于補償管線熱變形、減震、吸收管線沉降變形等作用,廣泛應用于石化、儀表、航天、化工、電 力、水泥、冶金等行業。塑料等其他材質波紋管在介質輸送、電力穿線、機床、家電等領域有 著不可替代的作用。)所述的導流管2為管狀結構,一端插入內管18的一端,另一端插入變徑延伸管1 的一端并與之緊固連接,例如焊接連接;該變徑延伸管1 一端口的外環面一體延伸凸設置 有變徑管承臺3,使該變徑延伸管1整體截面為L型,所述的變徑管承臺3與該外套管5緊 固連接。該變徑管承臺3的外徑與外套管5的內徑相吻合;變徑管承臺3的外環設置坡口面與外套管5內側一端相對應設置的坡口采用焊接連接使變徑延伸管1、變徑管承臺3與外 套管5、外套管內承臺6、外套管法蘭11成為一體結構。該波紋管4為可伸縮結構,并套設在該導流管2外環面,該波紋管4兩端口分別與 內管18的一端和變徑延伸管1的一端頂抵并緊固連接,例如焊接連接;所述的外套管5環 套在波紋管4外環面,一端與變徑延伸管1緊固連接,另一端滑套在內管18上,所述的外套 管法蘭11 一體設置在該外套管5的一端,該外套管5內環面一體凸設置有截面為矩形的外 套管內承臺6,因此實際上是外套管內承臺6滑套在內管18外表面上;所述的內管18外環 面緊固設置有至少一個防腐套管固定梁14,防腐套管固定梁14為環狀結構,截面形狀可為 矩形或圓形;該壓料法蘭10環套在內管18外環面并位于該外套管法蘭11和該防腐套管固 定梁14之間;所述的防腐套管15 —端分別套設于該外套管法蘭11和壓料法蘭10的外環 面,另一端與防腐套管固定梁14緊固連接;該內管18端頭外環緊固連接有截面為矩形的內 管凸外環7,所述的外套管內承臺6位于該內管凸外環7和防腐套管固定梁14之間。所述的波紋管4的一端與內管18的端頭連接固定,實際上是與內管18的端頭和 設在其上的內管凸外環7連接固定,例如焊接固定;波紋管4另一端與變徑延伸管1緊固連 接,實際上是與變徑延伸管1上延伸設置的變徑管承臺3焊接連接固定;分別形成內管18、 波紋管4和防腐套管15為可同軸同步移動的一體結構,及變徑延伸管1、外套管5、外套管 內承臺6、外套管法蘭11為可同軸同步移動的一體結構。所述的壓料法蘭10為環狀,截面形狀為L形,L形一端頂抵設置于由外套管5 — 端內側、內管18外環面和外套管內承臺6之間形成的腔空間內的A密封填料8,L形另一端 面均勻設置復數個通孔,該外套管法蘭11端面均勻設置相應復數個通孔,至少一個螺栓螺 母9穿過所述的通孔,將該外套管法蘭11和該壓料法蘭10緊扣連接固定。所述的A密封填料8的一端面扣壓在外套管內承臺6上。所述的壓料法蘭10與內管18接觸表面向內設有環形凹槽,所述凹槽內設置有至 少一個鋼球12頂抵內管18的外環。所述的外套管法蘭11和壓料法蘭10相對端面分別設有相對應的L型凹口,該相 對應的二個L型凹口共同形成的凹槽內置有B密封填料13。所述的防腐套管15軸向截面呈L型,L型一端套設在壓料法蘭10和外套管法蘭 11的外環面,并與所述的B密封填料13呈扣緊狀態;L型另一端與防腐套管固定梁14通過 平基螺栓17緊固連接,所述的防腐套管固定梁14與防腐套管15接觸端面之間設有絕熱墊 片16。所述的防腐套管15為玻璃鋼聚脂或合成材料或鋼材包覆耐腐材料或鋼材涂涮防 腐層構成。圖2所示為本發明吸收熱位移后的結構示意圖,位移后隨著波紋管4的壓縮和內 管(18)的相對位移可于外套管(5)與防腐套管15空出的空間內填入保溫層19。綜上所述,外套管5 —端沿外環表面凸出設置了外套管法蘭11,并延伸設有橫截 面為矩形的外套管內承臺6,外套管內承臺6設置在該端的內壁;另一端通過外套管5延伸 與變徑管承臺3緊固連接(比如采用焊接的方式)。該外套管法蘭11上均勻分布復數通 孔;靠外環一端面設有一 L型的凹口。內管18—端頭外環設有內管凸外環7 ;內管11靠外 端的外環面設有防腐套管固定梁14。波紋管4設在外套管與導流管之間;波紋管的一端與內管18和內管凸外環7的端頭焊接連接固定,另一端與變徑管承臺3焊接連接固定。導流 管2的一端插入內管11中,另一端插入變徑延伸管3中并與變徑延伸管3焊接連接固定。 外套管5靠近外套管法蘭11的內側與內管18外環之間的腔內設有A密封填料8,A密封填 料8的一端面扣壓在外套管內承臺6上,另一端頂抵壓料法蘭10的壓料端。壓料法蘭10 設于內管外環面并位于該防腐外管固定梁14和外套管內承臺6之間,壓料法蘭10端面均 勻分布有通孔,至少一個所述的螺栓螺母9位于兩者之間并穿過所述的通孔,通過螺母緊 扣連接固定。所壓料法蘭10的內側設有一凹槽,凹槽內置有復數鋼球12頂抵內管18的外 環。外套管法蘭11和壓料法蘭10采用螺栓螺母9緊扣連接固定。外套管法蘭11和壓料 法蘭10靠外環的端面設有相對應的L型凹口,相對應的二個L型凹口共同形成的凹槽內置 有B密封填料13。防腐套管15套設在壓料法蘭10和外套管法蘭11的外環面,防腐套管 15軸向截面呈L型,一端與外套管法蘭11搭接并與B密封填料13呈扣緊狀態,另一端與防 腐套管固定梁14采用平基螺栓17緊固連接,防腐套管固定梁14與防腐套管15接觸端面 之間設有絕熱墊片16。所述的內管和與其固定連接的防腐套管和波紋管形成可同步進行左右位移的結 構。本發明的技術方案在實施時由于外套管5與變徑管承臺3通過焊接連接,使外套 管5外套管法蘭11、外套管內承臺6、變徑管承臺3與變徑延伸管1最終為一體結構;內管 18外環靠內端處設有內管凸外環7,內管18外環靠外端處設有防腐套管固定梁14 ;外套管 5與導流管2之間設有波紋管4 ;第一步先把波紋管4與內管凸外環7及變徑延伸管1進行焊接連接固定;然后把 帶著內管凸外環7及波紋管4的內管18 —起插入加工好的半成品外套管5的筒體內,并使 內管凸外環7抵至外套管內承臺6 ;同時將變徑管承臺3與外套管5進行焊接連接固定。第二步將A密封填料8嵌入靠外套管法蘭11端的外套管5與內管18之間的槽內, 使A密封填料8內端面緊壓外套管內承臺6的端面,然后在壓料法蘭10內側的凹槽內放置 放置乳狀黃油及鋼球12,接著把帶著鋼球11的壓料法蘭10從內管18外環套入,使壓料法 蘭10的壓料端面抵至A密封填料8的端面;接著在壓料法蘭10與外套管法蘭11兩者相對 應的凹口共同形成的凹槽內放置B密封填料13 ;然后采用油壓機對壓料法蘭10進行施壓, 當壓力達到一定等級時使壓料法蘭10的壓料端面緊扣A密封填料8的端面,同時使B密封 填料13也達到一定的密實狀態;即有由螺栓螺母9中的螺栓依次穿過外套管法蘭11與壓 料法蘭10 二者端面設有相對應的數孔內,再通過螺栓螺母9中的螺母進行緊扣連接固定。第三步將防腐套管固定梁14焊接在內管18外環的指定位置,并在防腐套管固定 梁14外端面放套置絕熱墊片16 ;接著將防腐套管15套置到外套管法蘭11及壓料法蘭10 二者的外環,使防腐套管15L形長端內環緊扣B密封填料13的外環面,同時使防腐套管15L 形端邊的端面緊抵防腐套管固定梁14 ;然后通過防腐套管15L形端邊的端面上設有的數 孔,采用平基螺栓17使防腐套管15與防腐套管固定梁14緊固連接。第四步將導流管2的插入內管11與變徑延伸管3中;同時將導流管2與變徑延伸 管3焊接連接固定。使導流管2與變徑延伸管3成一體結構。最后進行金屬外露部位在內的耐腐包覆層工作;(包括涂涮耐腐材料)。這種工藝與結構使
1、所述的鋼球12、起到了內管18及防腐外套管15在左右位移時起到了同軸扶正、 減小摩阻的多重功效。2、所述的變徑管承臺3為實現變徑延伸管1與內管18內外徑相同提供了必要的 條件;變徑延伸管1與變徑管承臺3為一整體。3、所述的變徑管承臺3與外套管5采用焊接連接使變徑延伸管1和變徑管承臺3 與外套管5、外套管內承臺6、外套管法蘭11成為一體結構。4、所述的A密封填料8、密封填料13稱之為固定密封件,它具有防腐套管15與 內管18在左右位移時的良好潤滑作用5、所述的波紋管4、再加上A密封填料8和B密封填料13具備了環面結合端面的 多重密封;使密封性能更可靠。6、所述的絕熱墊片16起到了防腐套管15與內管18的隔熱、保溫、節能的效功。7、所述的防腐套管15起到了對主結構件真正的防腐功效。8、所述的防腐套管15可與內管18進行同步左右位移;9、防腐性能得了充分保證。密封的可靠性能,而且具備防腐功效,能實現大補償 量,擴大適用范圍和多功能的特點;節省投資和運行成本,真正使管道運行安全、可靠、節能 的特點。
權利要求
1.一種新型復合式補償器,其特征在于包括變徑延伸管(1)、導流管O)、變徑管承臺 (3)、波紋管(4)、外套管(5)、外套管內承臺(6)、內管凸外環(7)、A密封填料(8)、螺栓螺母(9)、壓料法蘭(10)、外套管法蘭(11)、鋼球(12)、B密封填料(13)、防腐套管固定梁(14)、 防腐套管(15)、絕熱墊片(16)、平基螺栓(17)與內管(18);所述的導流管O)為管狀結構,一端插入內管(18)的一端,另一端插入變徑延伸管(I)的一端并與之緊固連接;該波紋管(4)套設在該導流管( 外環面,兩端口分別與內管 (18)的一端和變徑延伸管(1)的一端頂抵;所述的外套管( 環套在波紋管(4)外環面,一 端與變徑延伸管(1)緊固連接,另一端滑套在內管(18)上,所述的外套管法蘭(11) 一體設 置在該外套管(5)的一端,該外套管(5)內環面一體凸設置有截面為矩形的外套管內承臺 (6);所述的內管(18)外環面緊固設置有至少一個防腐套管固定梁(14),該壓料法蘭(10) 環套在內管(18)外環面并位于該外套管法蘭(11)和該防腐套管固定梁(14)之間;所述的 防腐套管(1 一端分別套設于該外套管法蘭(11)和壓料法蘭(10)的外環面,另一端與防 腐套管固定梁(14)緊固連接;所述的波紋管(4)的一端與內管(18)的端頭連接固定,另一端與變徑延伸管(1)緊固 連接;分別形成內管(18)、波紋管(4)和防腐套管(1 為可同軸同步移動的一體結構,及 變徑延伸管(1)、外套管( 、外套管內承臺(6)、外套管法蘭(11)為可同軸同步移動的一體 結構。
2.如權利要求1所述的補償器,其特征在于所述的變徑延伸管(1)一端口的外環面一 體延伸凸設置有變徑管承臺(3),使該變徑延伸管(1)整體截面為L型,所述的變徑管承臺 ⑶與該外套管(5)緊固連接。
3.如權利要求1所述的補償器,其特征在于所述的內管(18)端頭外環緊固連接有截面 為矩形的內管凸外環(7),所述的外套管內承臺(6)位于該內管凸外環(7)和防腐套管固定 梁(14)之間。
4.如權利要求1所述的補償器,其特征在于所述的壓料法蘭(10)為環狀,截面形狀為 L形,L形一端頂抵設置于由外套管( 一端內側、內管(18)外環面和外套管內承臺(6) 之間形成的腔空間內的A密封填料(8),L形另一端面均勻設置復數個通孔,該外套管法蘭(II)端面均勻設置相應復數個通孔,至少一個螺栓螺母(9)穿過所述的通孔,將該外套管 法蘭(11)和該壓料法蘭(10)緊扣連接固定。
5.如權利要求4所述的補償器,其特征在于所述的A密封填料(8)的一端面扣壓在外 套管內承臺(6)上。
6.如權利要求1所述的補償器,其特征在于所述的壓料法蘭(10)與內管(18)接觸表 面向內設有環形凹槽,所述凹槽內設置有至少一個鋼球(1 頂抵內管(18)的外環。
7.如權利要求1或4所述的補償器,其特征在于所述的外套管法蘭(11)和壓料法蘭(10)相對端面分別設有相對應的L型凹口,該相對應的二個L型凹口共同形成的凹槽內置 有B密封填料(13)。
8.如權利要求1所述的補償器,其特征在于所述的防腐套管(15)軸向截面呈L型,L 型一端套設在壓料法蘭(10)和外套管法蘭(11)的外環面,并與所述的B密封填料(13)呈 扣緊狀態;L型另一端與防腐套管固定梁(14)通過平基螺栓(17)緊固連接,所述的防腐套 管固定梁(14)與防腐套管(1 接觸端面之間設有絕熱墊片(16)。
9.如權利要求2所述的補償器,其特征在于所述的變徑管承臺(3)的外徑與外套管 (5)的內徑相吻合;變徑管承臺( 的外環設置坡口面與外套管(5)內側一端相對應設置 的坡口采用焊接連接使變徑延伸管(1)、變徑管承臺( 與外套管(5)、外套管內承臺(6)、 外套管法蘭(11)成為一體結構。
10.如權利要求1所述的補償器,其特征在于所述的防腐套管(15)為玻璃鋼聚脂或合 成材料或鋼材包覆耐腐材料或鋼材涂涮防腐層構成。
全文摘要
本發明公開了一種新型復合式補償器,屬于熱力管道及其他管道補償裝置的技術領域。包括外套管一端的外環設有外套管法蘭;內側設有外套管內承臺;外套管另一端連接變徑管承臺及變徑延伸管。內管外環分別設有內管凸外環和防腐套管固定梁;外套管與導流管之間設有波紋管,波紋管的一端與內管連接固定,波紋管的另一端與變徑管承臺連接固定。導流管的一端插入內管與變徑延伸管內,一端與變徑延伸管接連接固定。外套管法蘭和壓料法蘭的相對靠外環端面設有相對應的二個L型凹口形成的凹槽內置B密封填料。采用這樣的結構具有可使得內管以及防腐套管可隨波紋管伸縮進行同步左右位移;密封性能更可靠;而且熱損小、耐腐蝕,適用介質范圍廣,可實現大補償量,確保管道運行安全;具有既可作為埋地使用運行,又可作為架空管道使用運行的多功能。
文檔編號F16L51/02GK102147037SQ20101010665
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者于幸, 徐峰, 陳墅庚, 陳振興, 陳達遠 申請人:陳墅庚