專利名稱：一種矩形曲管壓力平衡型膨脹節的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種膨脹節，特別是抗震動效果好的矩形曲管壓力平衡型膨脹 節，屬管件技術領域。
背景技術：
在鋼鐵冶煉工藝中，現代高爐爐頂中貯存有大量煤氣，其壓力高達0. 15-0. 25Mpa, 能夠產生大量的勢能。利用高爐爐頂余熱，將高爐煤氣導入透平機作功，驅動發電機完成能 量回收，簡稱 TRT (Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,高爐煤氣余壓透平 發電裝置)裝置。TRT主要是應用差壓發電，所以最主要的因素是進出口差壓，壓力差越高 發電越好。透平機出口采用膨脹節作為壓力、溫度補償裝置。透平機出口是矩形結構，出口 采用的膨脹節為矩形曲管壓力平衡型膨脹節。曲管曲管左右各有一件彎頭側板，為了減小 膨脹節的自重和安裝空間，所述彎頭側板采用薄壁板。由于彎頭側板面積大、壁厚薄，加之 TRT出口的壓力波動，會給膨脹節的矩形曲管帶來運行中震動嚴重、噪聲超標等問題，這些 問題會對TRT透平機運行造成安全隱患。
實用新型內容本實用新型用于解決上述已有技術之缺陷而提供一種在不增加彎頭側板壁厚的 條件下，有效降低震動和噪聲的矩形曲管壓力平衡型膨脹節。本實用新型所稱問題是由以下技術方案解決的一種矩形曲管壓力平衡型膨脹節，它包括波紋管和與波紋管連接的曲管，其特別 之處是所述曲管兩側的彎頭側板上設有點式支撐的強固組件，強固組件分布在幾排曲線 上。上述矩形曲管壓力平衡型膨脹節，所述強固組件分布曲線為漸開線，各條漸開線 的基圓直徑隨彎頭側板的半徑增大而增大，各漸開線的起始點位于曲管入口端的彎頭側板 處。上述矩形曲管壓力平衡型膨脹節，所述鄰近彎頭側板內側的漸開線基圓直徑為彎 頭側板內側圓弧直徑+300-400毫米，相鄰兩條漸開線的基圓直徑差為300-400毫米。上述矩形曲管壓力平衡型膨脹節，所述各強固組件由強固柱和加強墊片組成，其 中強固柱穿過彎頭側板并與其焊合，所述加強墊片與彎頭側板的外板面焊合。上述矩形曲管壓力平衡型膨脹節，所述位于同一條漸開線上的各強固組件曲線間 距為400-600毫米。本實用新型針對TRT裝置透平機出口矩形曲管壓力平衡型膨脹節運行震動嚴重、 噪聲超標問題進行了改進，在所述膨脹節工作時的產生震動的主要環節——彎頭側板增設 點式支撐、按漸開線分布的強固組件，使彎頭側板由一個整體較大的平面，縮變或分割為若 干個單元平面，從而改變了彎頭側板固有震動頻率，加大了與TRT裝置透平機固有頻率差， 實現了對TRT裝置透平機系統運行減震降噪的作用，大大提高了矩形曲管壓力平衡型膨脹節運行的安全質量。本實用新型在不增加彎頭側板壁厚尺寸的基礎上，明顯減小了曲管左、 右彎頭側板變形并降低了震動及噪聲，強固組件的漸開線分布形式有利于煤氣流量通暢， 提升TRT裝置發電效率。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是強固組件結構示意圖。附圖中各標號表示如下1.波紋管；2.導流筒；3.曲管；4.彎頭側板；5.強固 柱；6.加強墊片；7.強固組件分布曲線；7-1.鄰近彎頭側板內側的漸開線；8.曲管入口 端，9.曲管出口端。
具體實施方式
參看圖1、圖2，本實用新型用于TRT裝置的矩形出口處，其構成包括波紋管1和曲 管3，波紋管內設有導流筒2，波紋管與曲管連接，曲管的兩側面是兩塊彎頭側板4。彎頭側 板呈扇形，其面積很大，壁厚很薄。本實用新型在兩彎頭側板4上設置了強固組件，強固組 件分布在幾條曲線7上。由于TRT裝置透平機出口工作壓力波動頻繁大約10次/h，且波動 的振幅大約在0. 1-0. 3Mpa之間，由此會給膨脹節的矩形曲管，特別是彎頭側板帶來運行中 震動嚴重、噪聲超標等問題。在彎頭側板上增設強固組件，使彎頭側板由一個整體較大的平 面，縮變或分割為若干個單元平面。從而改變了彎頭側板固有震動頻率，加大了與TRT裝置 透平機固有頻率差，實現了對TRT裝置透平機系統運行減震降噪的作用，大大提高了矩形 曲管壓力平衡型膨脹節運行的安全質量。所述強固組件分布曲線7為漸開線，各條漸開線 的基圓直徑隨彎頭側板4的半徑增大而增大，各條漸開線的起始點位于曲管入口端8的彎 頭側板處，各漸開線終止于曲管的出口端9。其中鄰近彎頭側板內側的漸開線7-1的基圓 直徑為彎頭側板內側圓弧直徑+300-400毫米，相鄰兩條漸開線的基圓直徑差為300-400毫 米，位于同一條漸開線上的各強固組件曲線間距為400-600毫米。強固組件分布在漸開線 上，根據漸開線曲率半徑逐漸增大的特性，可以確保膨脹節內介質的順利流暢，從而達到減 少介質流動阻力和降低因介質流動、壓力波動帶來的阻力。參看圖3，各強固組件由強固柱5和加強墊片6組成，其中強固柱穿過彎頭側板4 并與其焊合，加強墊片位于彎頭側板外側，強固柱由加強墊片的孔中穿過，加強墊片與強固 柱及彎頭側板的外板面焊合。給出一個具體的實施例曲管3的內側直徑為800mm，外側直徑為MOOmm其彎頭 側板4的寬度為1600mm。根據矩形曲管壓力平衡型膨脹節固有震動頻率情況，確定在彎頭 側板上分布三條漸開線，生成這三條漸開線的基圓直徑分別為1200 mm、1600 mm、2000 mm, 各條漸開線上強固組件的曲線間距為500 mm。
權利要求1.一種矩形曲管壓力平衡型膨脹節，它包括波紋管(1)和與波紋管連接的曲管(3)，其 特征在于所述曲管(3)兩側的彎頭側板(4)上設有點式支撐的強固組件，強固組件分布在 幾排曲線(7)上。
2.根據權利要求1所述的矩形曲管壓力平衡型膨脹節，其特征在于所述曲線(7)為漸 開線，各條漸開線的基圓直徑隨彎頭側板(4)的半徑增大而增大，各漸開線的起始點位于曲 管入口端(8)的彎頭側板處。
3.根據權利要求2所述的矩形曲管壓力平衡型膨脹節，其特征在于所述鄰近彎頭側 板內側的漸開線(7-1)基圓直徑為彎頭側板內側圓弧直徑+300-400毫米，相鄰兩條漸開線 的基圓直徑差為300-400毫米。
4.根據權利要求1或2或3所述的矩形曲管壓力平衡型膨脹節，其特征在于所述各 強固組件由強固柱(5)和加強墊片(6)組成，其中強固柱穿過彎頭側板并與其焊合，所述加 強墊片與彎頭側板的外板面焊合。
5.根據權利要求4所述的矩形曲管壓力平衡型膨脹節，其特征在于所述位于同一條 漸開線上的各強固組件曲線間距為400-600毫米。
專利摘要一種矩形曲管壓力平衡型膨脹節，用于解決透平機出口膨脹節的運行震動及噪聲超標問題。其技術方案是它包括波紋管和與波紋管連接的曲管，改進后所述曲管兩側的彎頭側板上設有點式支撐的強固組件，強固組件分布在幾排曲線上。本實用新型在膨脹節工作時的產生震動的主要環節——彎頭側板增設點式支撐、按漸開線分布的強固組件，使彎頭側板由一個整體較大的平面，縮變或分割為若干個單元平面，從而改變了彎頭側板固有震動頻率，加大了與TRT裝置透平機固有頻率差，實現了對TRT裝置透平機系統運行減震降噪的作用，大大提高了矩形曲管壓力平衡型膨脹節運行的安全質量。
文檔編號F16L51/04GK201925658SQ201120050228
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者王春月, 董玉國, 陳少軍, 魏守亮 申請人:秦皇島北方管業有限公司