[发明专利]自平衡式套筒补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道安全装置，具体地讲，本发明涉及一种套筒补偿器。

背景技术

传统的套筒补偿器具有结构简单、承压能力强、轴向补偿能力大等显著特点，所以在城市热力管道中得到广泛应用。传统的管道补偿装置结构特征属于非约束型，此结构产品运行时存在较大值的盲板推力。盲板推力对管道具有破坏性，工程中为了防御配套套筒补偿器的盲板推力，通常采用加固支架的方法应对。此种被动式措施虽然有效，能够抵挡盲板推力的冲击。但是，为此建设坚实的支架土建工程量大，基建成本高，占地大，从而增加用户的配套成本。

发明内容

本发明主要解决套筒补偿器存在盲板推力的问题，提出一种结构简单、密封严密、轴向补偿灵活、安全可靠，能够消除盲板推力的自平衡套筒补偿器。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

自平衡式套筒补偿器，它包括动内管、左轴封、外壳、内轴封、阀控管、静内管、空心管和肋板。其改进之处在于：所述外壳为两端束节的直通圆管，内轴封同轴内置在外壳内腔中段由圆周上均布的阀控管径向定位支承，阀控管两端分别贯穿内轴封和外壳管壁并作密封连接，端部外露的阀控管构成对内轴封在线补充填料通道。所述动内管和静内管均为两节同轴直管，动内管两端口径相等，中间由内置左隔板轴向密封相隔，在左隔板左侧同一位置环管壁均布3～6只旁通孔(A)沟通外壳内腔，左隔板右侧一节为盲管结构。静内管为两节直径不等的直管，它由内置右隔板轴向密封相隔，在右隔板右侧同一位置环管壁均布3～6只旁通孔(A)沟通外壳内腔，右隔板左侧一节为盲管结构。动内管和静内管上的每只旁通孔(A)内壁两侧顺轴向固定连接肋板构成加强结构。静内管以盲管一端与外壳内腔中的内轴封密封连接，另一端与外壳右端密封连接。动内管以盲管一端从外壳左侧插入到内腔中直接与静内管盲管端相套合，形成由内轴封密封的平衡腔，动内管左端与左轴封配合构成滑动密封副。所述空心管一端贯穿右隔板并作密封连接，另一端从静内管右端伸出沟通大气压。

上述结构中动内管管壁上均布的旁通孔总面积和静内管管壁上均布的旁通孔总面积相等，该面积值大于动内管内孔面积。

作为进一步改进方案，动内管管壁上均布的旁通孔和静内管管壁上均布的旁通孔均为矩形孔。

作为进一步改进方案，动内管内置的左隔板和静内管内置的右隔板均为弧顶外凸结构。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、介质旁通结构简单、制作容易；

2、处在静内管中的右隔板和处在动内管中的左隔板端面积相等，介质通过时产生的盲板推力大小相等，方向相反，相互抵消，从而实现无推力；

3、外露的阀控管作为内轴封在线补充填料通道，确保运行期间内轴封保持密封性能，提高运行效率；

4、两只内置盲管相套合组成的平衡腔由空心管沟通大气压，使得在不同位移状态下都能产生与盲板推力相等的反推力，起到平衡作用。

附图说明

图1是本发明结构剖面示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的自平衡式套筒补偿器，它包括动内管1、左轴封2、外壳3、内轴封4、阀控管5、静内管6、空心管7和肋板8。所述外壳3为两端束节的直通圆管，内轴封4同轴内置在外壳3内腔中段由圆周上均布的阀控管5径向定位支承，阀控管5两端分别贯穿内轴封4和外壳3管壁并作固定连接，端部外露的阀控管5构成对内轴封4在线补充填料通道。此结构为平衡腔在运行期间的密封提供保障，不会因内泄漏作停机维修，大大提高运行效率。所述动内管1和静内管6均为两节同轴直管，动内管1两端口径均为DN700mm，中间由内置左隔板1.1轴向密封相隔，在左隔板1.1左侧同一位置环管壁均布6只旁通孔A沟通外壳3内腔，左隔板1.1右侧一节为盲管结构。本实施例中旁通孔A为矩形孔，长360mm，宽240mm，每只旁通孔A面积86400mm2，总面积为518400mm2。静内管6为两节直径不等的直管，它由内置右隔板6.1轴向密封相隔，在右隔板6.1右侧同一位置环管壁均布与动内管1相同数量和尺寸的旁通孔A沟通外壳3内腔，处在右隔板6.1左侧一节为盲管结构。左隔板1.1和右隔板6.1面积相等、形状相同，均为弧顶外凸结构。为了提高动内管1和静内管6的刚性，在每只旁通孔A内壁两侧顺轴向固定连接肋板8构成加强结构。静内管6以盲管一端与外壳3内腔中的内轴封4密封连接，另一端与外壳3右端密封连接。动内管1以盲管一端从外壳3左侧插入到内腔中直接与静内管6盲管端相套合，形成由内轴封4密封的平衡腔，动内管1左端与左轴封2配合构成滑动密封副。所述空心管7一端贯穿右隔板6.1并作密封连接，另一端从静内管6右端伸出沟通大气压。本发明实际运行时，介质从动内管1一端引入，经旁通孔A从静内管6出口端排出。介质作用在左隔板1.1盲板推力使平衡腔受压产生向内的推力，该力作用在动内管1上正好与管边盲端的向外的推力相反而相互抵消，使配套的支架达到不承受盲板推力的效果。