[发明专利]防堵塞导流膨胀节

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气固两相流的膨胀节。

背景技术

膨胀节在石油、化工、电力、冶金等各个领域得到了广泛的应用，技术成熟，使用效果好，普通膨胀节通常具有减振、吸收位移的功能，其通常结构为套装的内环和外环，所述套装部分外设装有非金属织物蒙皮或金属波纹管的密封装置，密封装置的密封腔内填充纤维织物、保温棉等填料，用于减振和吸收移位。这种结构容易导致气固两相流在通过膨胀节的中部收缩段时，在其局部易产生涡流现象，在输送介质的不断冲刷下，膨胀节极易损坏，导致泄漏。同样是由于普通膨胀节的密封装置的结构形式，导致内环和外环套装间隙处存在死区，输送介质的固体颗粒易在死区集聚，经常导致膨胀节堵塞，特别是在物料湿度较大时，膨胀节堵塞的情况更为严重，导致膨胀节无法发挥应具有的作用，致使设备、管道因振动或位移未及时吸收而损坏。此外在输送易燃物质时，由于易燃物质的堆积、摩擦、涡流等现象的存在，极易导致易燃物质自燃或爆炸，引发安全事故。

针对以上膨胀节在生产过程中存在的问题，一般通过增加疏松口、监视口、检查口等方法来定期或不定期进行检查、疏松，增加了生产成本及劳动强度。即便如此，也无法彻底解决以上问题，致使膨胀节经常性堵死或损坏，影响系统的稳定性，严重者影响生产安全。因此急需可降低生产成本、劳动强度、提高安全系数并且能有效彻底解决上述问题的一种膨胀节。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、安装维护简便、可靠性高、可对输送介质进行局部降速或增速，并进行导流，使输送介质快速顺利通过膨胀节，有效防止固体颗粒在膨胀节死区集聚、堵塞问题发生，提高膨胀节使用寿命的防堵塞导流膨胀节。

技术方案包括内环和外环，所述内环的下部与外环的上部套装，所述套装部分外设装有非金属织物蒙皮或金属波纹管的密封装置，所述外环的中部管壁上连接有多个导流管，所述导流管的出口处对应设有导流装置。

所述密封装置中非金属织物蒙皮或金属波纹管内侧的密封腔连接有密封管，所述密封腔经内环和外环套装处的间隙与外环内的腔体连通。

所述外环的下部直径小于外环的上部直径，外环的中部管壁的倾斜角度α为5～30°。

所述导流管应与介质输送方向的角度β为30～60

所述内环和外环套装处的间隙控制在1-20mm。

所述导流装置为安装在外环中部内侧管壁上的导流板，所述导流板由顶板和侧板组成，所述顶板固定在外环中部内侧管壁上且高度不低于导流管出口处的高度，所述侧板的上端与顶板连接，下端位于导流管的出口处的下方并与外环下部的内侧管壁具有第一间隙L1。

所述顶板和/或侧板上均开有吹堵口。

所述顶板上的吹堵口的方向与介质输送方向的角度γ为0～60°，所述侧板上吹堵口的方向与介质输送方向的角度δ为15～75°。

所述吹堵口为倒梯形，入口直径小于出口直径。

所述吹堵口的出口直径为输送介质平均直径的70％～90％，且不小于2mm；吹堵口的入口直径为输送介质平均直径的50％～80％，且不小于1mm。

所述侧板中部距离导流管的出口处管壁具有第二间隙L2，所述第一间隙L1小于第二间隙L2、且大于所述吹堵口的入口直径。

所述导流板为沿外环内侧壁面周向一体布置或者与导流管出口处一一对应布置。

所述导流装置为与安装在外环中部内侧壁面上的导流内管，所述导流内管的入口与所述导流管的出口连通，所述导流内管的出口沿外环壁面垂直向下。

发明人对现有膨胀节存在的问题进行了深入研究，针对冲刷问题主要存在于外环中部的收缩段，因此在外环中部的管壁上均匀连接多个导流管，并在所述导流管的出口处对应设置导流装置。通过增设的导流装置对输送介质进行导流，解决局部易产生的涡流及介质对管壁的冲刷而造成膨胀节的磨损。所述导流管应与介质输送方向的角度β为30～60°，导流管数量为多个时宜对称布置，保证导流风均匀。

针对易堵塞的问题，发明人取消了过去密封腔内内填充纤维织物、保温棉等填料的结构形式，而是通过密封管向密封腔内持续通入一定压力的气流(又称密封风)，保持密封腔内压力，密封风压力略大于介质输送压力，可避免输送介质中的固体颗粒物沿内环和外环间的间隙(又称密封环)进入密封腔内或在内外环间隙处堆集，导致膨胀节堵塞；同时在外环的中部收缩段侧形成气流，改变输送介质的局部流向，防止输送介质直接冲击外环中部，导致局部管壁磨损甚至损坏。密封风增强和优化了密封环与外环中部管壁之间的流动，防止输送介质的集聚和产生涡流。