專利名稱：平衡式波紋管補償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種內(nèi)壓平衡式波紋管補償器，屬于熱力管道補償裝置。
目前我國熱力管道設(shè)計中通常采用“∩”形、波紋管、套管和球形補償器，來補償管道因熱脹冷縮所引起的變形量。有于波紋管補償器不易泄漏，安全可靠，故一般較為重要的熱力管道或主管道經(jīng)常選用波紋管補償器作為補償裝置，但是這種波紋管補償器，在使用過程中，會因管道的內(nèi)壓力(工作時介質(zhì)壓力)在盲板或彎頭處對管道的端固定支架產(chǎn)生很大的側(cè)向推力，這種附加側(cè)向推力隨著介質(zhì)壓力，特別是動壓力(由水錘所引起的介質(zhì)壓力，通常是公稱壓力的3～6))，以及管道公稱通徑的增大而增大?，F(xiàn)以老式波紋管補償器為例，若管道通徑DN600毫米，介質(zhì)公稱壓力為2.5MPa，波紋管單邊高度70毫米，則在盲板或彎頭處對管道的端固定支架產(chǎn)生的側(cè)向推力為F＝(Dn＋2h)2×Pnπ／4＝(600＋2×70)22.5π／4＝1075KN。若考慮介質(zhì)的流體動壓力，則在盲板或彎頭處對管道固定支架所產(chǎn)生的瞬時側(cè)向推力約為F＝1075(3～6)＝3225～6450KN，為了保證兩端固定支架的剛度和強度，確保熱力管道的安全運行，特別當(dāng)熱力管道采用高架管鋪設(shè)時，勢必要增大固定支架的橫截面面積，這樣不僅增加了建設(shè)投資費用，而且給施工帶來很大的不便，同時由于很大的側(cè)向力長期施加于固定支架上，因此，影響了固定支架的使用壽命。
本實用新型發(fā)明的目的在于利用內(nèi)壓平衡波紋管補償器由內(nèi)壓力對管道的端固定支架所引起的附加側(cè)向推力，確保熱力管道在平衡狀態(tài)下安全運行。
附圖表示平衡式波紋管補償器的主要結(jié)構(gòu)。
下面將結(jié)合附圖對平衡式波紋管補償器的結(jié)構(gòu)作詳細說明。
在附圖中所標(biāo)各數(shù)字分別表示如下1、內(nèi)套管，2、外波紋管，3、矩形槽，4、連接管，5、矩形槽，6、外殼體，7、內(nèi)殼密封筒，8、內(nèi)波紋管，9、排氣管，10、堵板


，在內(nèi)套管(1)外設(shè)有內(nèi)、外波紋管(8)、(2)，連接管(4)，內(nèi)殼密封筒(7)和外殼體(6)等，在內(nèi)端部設(shè)有堵板(10)，在內(nèi)套管(1)和連接管(4)的中部設(shè)有相同數(shù)量的矩形槽(3)、(5)，連接管(4)的兩端分別與內(nèi)、外波紋管(8)、(2)的相鄰端以及內(nèi)殼密封筒(7)、外殼體(6)焊接連接，內(nèi)套管(1)的兩端與內(nèi)、外波紋管的另一端焊接連接，在施焊前應(yīng)將連接管(4)和內(nèi)套管(1)中部的矩形槽(3)、(5)相對應(yīng)，然后焊接，在內(nèi)殼密封筒(7)上設(shè)有排氣管(9)，并與外殼體(6)焊接連接；內(nèi)套管(1)與連接管(4)滑動配合。工作原理由于在內(nèi)套管(1)內(nèi)設(shè)有堵板(10)，改變了介質(zhì)的流向，同時由于內(nèi)波紋管(8)、堵板(10)和內(nèi)殼密封筒(7)以及排氣管(9)所形成的空間為一常壓區(qū)，改變了波紋管補償器的受力狀態(tài)。介質(zhì)從內(nèi)套管(1)的口端進入，沿內(nèi)套管(1)的中部矩形槽(3)進入由內(nèi)殼密封筒(7)與外殼體(6)所組成的圓筒形密封腔，由外殼體(6)的出口端流出，由于介質(zhì)充滿了該補償器的型腔，且各部表面的壓強處處相等，內(nèi)套管(1)內(nèi)的堵板(10)的截面面積與管道公稱通徑的截面面積相等，且內(nèi)、外波紋管的幾何尺寸亦相同，即作用在管道盲板或彎頭處的力與作用在堵板(10)及內(nèi)、外波紋管端面上的力總是大小相等，方向相反的一對平衡力。外殼體(6)的內(nèi)腔各端截面以及盲板與內(nèi)殼密封筒(7)各端截面上所受的力也是一對大小相等，方向相反的平衡力。從而保證了內(nèi)套管(1)與外殼體(6)的平衡狀態(tài)，平衡了波紋管補償器由內(nèi)壓力引起在盲板或彎頭處對管道的端固定支架的附加側(cè)向推力。在使用所述平衡式波紋管補償器時，應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計要求，預(yù)調(diào)整波紋管的拉伸長度，將其置于兩滑動支架中間或一端靠近固定支架，使其軸心線調(diào)整至同軸于管道軸心線，兩端與管道焊接即可。當(dāng)熱力管道因受熱而膨脹伸長時，推動內(nèi)套管(1)向外殼體(6)內(nèi)移動，此時外波紋管(2)壓縮內(nèi)波紋管(8)在內(nèi)套管(1)的另一端的作用下伸長，兩波紋管的變化量相等(補償器總體長度縮短)，當(dāng)熱力管道冷卻(或溫度下降)而縮短時，內(nèi)套管(1)向外殼體(6)的外側(cè)移動(補償器總體長度伸長)，吸收或補償其管道的變形量、釋放管道的熱應(yīng)力，從而保證管道的安全運行。
本實用新型的優(yōu)點在于采用內(nèi)壓平衡結(jié)構(gòu)，因此，內(nèi)壓力對管道端固定支架不產(chǎn)生側(cè)向推力，并能自行導(dǎo)向，具有使用壽命長，流體阻力小，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于實施，運行安全可靠，有顯著的節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
實施例公稱壓力2.5MPa，公稱通徑500毫米，4個波形，補償量100毫米，結(jié)構(gòu)如附圖所示。內(nèi)、外波紋管均采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼板制成，其余結(jié)構(gòu)均采用Q235材料制成，主要外形尺寸外殼體最大外徑φ980毫米，最大長度1000毫米。
權(quán)利要求1.一種平衡式波紋管補償器，由內(nèi)、外波紋管(8)、(2)、外殼體(6)等組成，其特征在于內(nèi)套管(1)和連接管(4)的中部設(shè)有一定數(shù)量的矩形槽(3)、(5)，在內(nèi)套管(1)的端部設(shè)有堵板(10)，在外部設(shè)有內(nèi)、外波紋管(8)、(2)，連接管(4)，內(nèi)殼密封筒(7)、外殼體(6)等。內(nèi)外波管(8)、(2)的相鄰端分別與連接管(4)、內(nèi)殼密封筒(7)、外殼體(6)焊接連接，內(nèi)、外波紋管(8)、(2)的另一端分別與內(nèi)套管(1)焊接連接，在內(nèi)殼密封筒(7)上設(shè)有排氣管(9)，并與外殼體(6)焊接連接。由內(nèi)殼密封筒(7)、內(nèi)波紋管(8)、堵板(10)，以及排氣管(9)構(gòu)成常壓結(jié)構(gòu)。內(nèi)套管(1)與連接管(4)滑動配合。
專利摘要一種平衡式波紋管補償器，在內(nèi)套管(1)的外部設(shè)有內(nèi)、外波紋管(8)、(2)，連接管(4)，內(nèi)殼密封筒(7)，外殼體(6)等，在內(nèi)端部設(shè)有堵板(10)，在內(nèi)套管(1)和連接管(4)的中部設(shè)有相同數(shù)量的矩形槽(3)、(5)。由內(nèi)殼密封筒(7)，內(nèi)波紋管(8)，堵板(10)以及排氣管(9)構(gòu)成的空間為一常壓區(qū)，改變了各構(gòu)件的受力狀態(tài)，通過內(nèi)、外波紋管(8)、(2)的變形來吸收或補償熱力管的變形量，釋放管道的內(nèi)應(yīng)力，同時，由于承壓面A、B分別設(shè)置在兩個物體上，從而平衡了波紋管補償器由內(nèi)壓力所引起在盲板或彎頭處對管道的端固定支架產(chǎn)生的附加側(cè)向推力，從而保證了管道的安全運行，具有顯著的節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能，外形美觀，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
文檔編號F16L51/00GK2152132SQ9323607
公開日1994年1月5日 申請日期1993年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月9日
發(fā)明者陶柏林, 吉兆亞 申請人:陶柏林, 吉兆亞