[发明专利]应力消除装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应力消除装置，尤其是涉及一种高空管道中因风力作用而产生应力的消除装置，以及两个设备间的连接管道因振动而产生应力的消除装置，具体地说是一种消除两个固定建筑物或设备之间的高空连接管道、汽轮机和锅炉之间的连接管道、与水泥转窑中的滚筒相连的蒸汽管道等因风力、振动等因素造成管道应力破坏的应力消除装置。

背景技术

目前，在石化、冶金、电力、水泥等行业及一些大型企业中，往往需要将一台设备的原料通过管道送往另一台设备，其间的跨距一般相对较大，所需的安装高度又相对较高，尤其是当两台设备位于不同的建筑物内时，需通过高空管道相连，而直立设备或固定建筑物达到一定高度时受风力作用作360°的全方位晃动。晃动的幅度、方向和频率都不确定，故使得高空管道也容易受到风力、温差、自重的影响而发生变形且变形方向不确定，严重影响其安全运行和使用寿命。即使两个设备安装在同一室内，无需悬空架设，也会由于受到温差、振动、自重等因素的影响也使悬空管道发生变形，如电力行业中的汽轮机与锅炉之间的连接管道会由于振动和输送介质的高温而对输送管道产生较大的应力，此外在水泥炉窑中的蒸汽管道也会由于转窑的转动而产生应力。对于高空管道，目前常用的消除应力的方法是采用大U形结构设计，这不仅增加了管道的长度，而且增加了制造和安装难度，尤其是弯头的制造难度和成本相当高，长期扭动会使使用寿命降低，造成安全隐患，但在很多情况下所空间和场地的影响又不允许采用大U形结构，而对于因振动而产生的应力变形则目前尚无很好的解决方案。

发明内容

本发明的目的之一是针对高空管道在安装和使用过程中易受风力作用而造成损坏的问题，设计一种能力对应力变形进行补偿从而达到消除应力目的应力消除装置。

本发明的目的之二是针对现有的设备间的连接管道因振动、介质温度等产生变形损坏的问题，设计一种消除设备间因振动、温度变化而产生应变的应力消除装置。

本发明的技术方案之一是：

一种消除高空管道因风力作用而产生变形的应力消除装置，其特征是它包括两根与固定建筑物或设备固定相连的水平管道，所述的水平管道之间至少通过两根与其轴心线相垂直的垂直管段和至少一根与垂直管段相连的连接管相连形成一贯通的高空管道，在所述的垂直管段和/或水平管道和/或连接管上至少安装有两个旋转变形补偿器。

所述的水平管道1，2分别连接有与其轴心线相垂直的垂直管段3，4，两根垂直管段3，4之间通过连接管5相连，在所述的垂直管段3上安装有允许水平管道1与连接管5之间作相对旋转运动的旋转变形补偿器6，在所述的垂直管段4上安装有允许水平管道2与连接管5之间也作相对旋转运动的旋转变形补偿器7，所述的旋转变形补偿器6和旋转变形补偿器7及其连接管组成一单方向高空管道变形补偿装置。

所述的水平管道1，2的两个悬壁端之间设有三个垂直管段9，10，11和两个分别与三个垂直管段相连的连接管12，13，其中的二个垂直管段9，10分别与对应的水平管道1，2的悬臂端相连，在垂直管段9上安装有允许水平管道1与连接管12作相对旋转运动的旋转变形补偿器14，在垂直管段10上安装有允许水平管道2与连接管13作相对旋转运动的旋转变形补偿器15，在垂直管段11上安装有允许连接管12，13作相对旋转运动的旋转变形补偿器16；所述的旋转变形补偿器14，15，16及其连接管形成两个方向的高空管道变形补偿装置。

所述的水平管道1，2的两个悬壁端之间设有四个垂直管段17，18，19，20和三个分别与四个垂直管段相连的连接管21，22，23，其中的二个垂直管段17，20分别与对应的水平管道1，2的悬臂端相连，在垂直管段17上安装有允许水平管道1与连接管21作相对旋转运动的旋转变形补偿器24，在垂直管段18上安装有允许连接管21与连接管22作相对旋转运动的旋转变形补偿器25，在垂直管段19上安装有允许连接管22与连接管23作相对旋转运动的旋转变形补偿器26，在垂直管段20上安装有允许连接管23与水平管道2作相对旋转运动的旋转变形补偿器27；所述的旋转变形补偿器24，25，26，27及其连接管道形成各向高空管道变形补偿装置。

本发明所述的高度是指在一定高度下因受风力影响会对管道产生破坏作用的高度。

本发明的技术方案之二是：