[实用新型]具有热态弥合套管的高温耐磨膨胀节

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带有波纹管的膨胀节，尤其涉及连接于输送含有粉末、颗粒物的高温气体管道中的膨胀节。

背景技术

    管道的热胀冷缩会在其管壁及管道上产生热应力和推拉力，为了降低和消除管壁应力和管道间的挤压推力，管道每隔一段距离都需要装一个膨胀节，以补偿管道因温度变化而产生的伸缩变形。由于波纹管膨胀节结构紧凑、节省空间、便于标准化生产制造而被广泛使用。

在石油化工、电力、冶金、建材及核电等工业领域中大量使用输送含有粉末、颗粒物等高温气体的输送管道，如对工业尾气进行脱硫脱硝环保净化处理系统中输气管道等等。在这些高温输气管道中，除输气管道从常温到高温所产生的大量轴向伸长对膨胀节的巨大推挤作用外，气流中的粉末和颗粒物对管壁存在着严重的冲刷和磨损交互作用，尤其在膨胀节位置由于管道尺寸和结构的变化，高温气流产生的涡流加剧着对膨胀节内壁的冲刷和磨损作用，同时高温气体中往往还含有大量的高温腐蚀性物质。因此工作在上述恶劣环境中的膨胀节很容易出现泄漏失效，成为整个输气系统中的薄弱环节，即使采用不锈钢波纹管膨胀节或带有内壁复合层的波纹管膨胀节，其泄漏失效事故也会经常出现。高温气体的泄漏不仅影响整个输气系统的安全可靠运行，而且会给环境带来严重污染，同时现有结构的膨胀节还存在隔热性能差，热能散发损失严重，不利于余热的有效利用。因此，如何解决高温气体管道膨胀节因冲刷、磨损、高温腐蚀等因素引起的泄漏问题，已成为高温管道工程中迫切需要解决的实际问题，具有显著的工程意义和技术经济价值。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种耐高温抗磨损，并能有效补偿管道热态伸长的具有热态弥合套管的高温耐磨膨胀节。

为了解决上述技术问题，本实用新型的具有热态弥合套管的高温耐磨膨胀节，包括波纹管，在波纹管的两端均固定连接有接管，在接管的管内固定设置有环形挡板，在所述波纹管的管腔内设置有相互滑动套接的外套管和内套管，该外套管与一环形挡板固定连接，内套管与另一环形挡板固定连接；在波纹管、外套管、内套管和环形挡板所要围成的空间中填充有保温隔热填料；在所述内套管的内壁上设有耐磨隔热层；内套管和耐磨隔热层的伸出端与环形挡板之间填充有可燃填料。

在上述结构中，由于在波纹管的管腔中设置有由相互套接的内、外套管构成的套筒式伸缩节，从而很好地补偿了因温度而产生的管道伸缩变形，尤其在输气管道输送高温气体时管道的轴向伸长被该结构补偿吸收，避免了管壁应力和管道推挤力的产生。又由于在波纹管、套筒式伸缩节及其两环形挡板所围成的空间中填充有保温隔热填料层，能有效地阻断高温气体热量的散发，保证了气体热能的有效利用，且不影响膨胀节轴向伸缩变形。还由于在内套管的内管壁上设有耐磨隔热层，该结构所形成的内衬层，不仅使得膨胀节输气管壁具有极高的抗高温冲击，耐粉末、颗粒物冲刷磨损的综合性能，而且使膨胀节能有效抵卸腐蚀气体的侵蚀，使用寿命长，使用更加安全可靠。更由于内套管和耐磨隔热层的伸出端填充有可然填料，当输气管道和膨胀节在输送高温气体时，一方面炽热的气流使可燃填料燃烧或炭化，燃烧后出现缝隙空间，另一方面高温气流也使管道受热而出现轴向伸长，该伸长正巧填充补入燃烧后的缝隙空间，并且使内套管和耐磨隔热层前端面与环形挡板侧面相贴合，完全弥合了可燃填料燃烧后的缝隙空间，形成了与输气管道内壁相衔接的耐高温腐蚀、抗磨损的膨胀节管壁。

本实用新型的一种优选实施方式，在所述外套管内壁与内套管外壁之间活动地设有密封环。该结构密封效果好，便于制造生产和安装维护。

本实用新型的又一种优选实施方式，所述可燃填料为纸质填充层。纸质填充层可燃性好，成本低廉。

本实用新型再一种优选实施方式，所述耐磨隔热层包括焊接于内套管管壁上的龟甲网，在该龟甲网上浇筑有耐磨隔热骨料层。所述耐磨隔热骨料层为耐磨水泥浇筑层。龟甲网具有耐高温、耐火、防腐等功能，在管壁上焊接龟甲网有效地增强了耐磨隔热骨料层的锚固能力，使之更加牢固，而且耐磨水泥浇筑层，不仅浇筑方便，而且耐高温和抗磨损性能优。

附图说明

图1是本实用新型具有热态弥合套管的高温耐磨膨胀节一种具体实施方式的横截面结构示意图。

图中，1—接管、2—环形挡板、3—可燃填料、4—保温隔热填料、5—波纹管、6—外套管、7—密封环、8—内套管、9—耐磨隔热层。

具体实施方式

在图1所示具有热态弥合套管的高温耐磨膨胀节中，波纹管5为金属波纹管，该波纹管的波形既可以是环形，也可以是螺旋形结构。波纹管5的两端各焊接固定有一接管1，该接管1为金属圆管，在每一接管1的管腔内均固定设置有一环形挡板2，环形挡板2为中心带有通孔的片状圆板。在波纹管5的管腔中设置有相互滑动套接的外套管6和内套管8，外套管6的伸出端可轴向移动地套接在内套管8的伸出端上，在该伸出端的外套管6内壁与内套管8外壁之间设有活动的密封环7。在外套管6与伸出端相对的另一端固定连接于对应的环形挡板2上，内套管8的另一端则固定连接于对应的另一环形挡板2上。在波纹管5的内管壁、外套管6、内套管8和两片环形挡板2所围成空间中填充有保温隔热填料4，该保温隔热填料4采用陶瓷纤维或者硅酸铝材料，也可以是其他相应的无机或有机保温隔热材料。在内套管8面热的内管壁上，焊接有常用的龟甲网，在龟甲网上浇筑有作为耐磨隔热骨料的耐磨水泥层，其连接性能好，不易开裂脱落。本实用新型的膨胀节中，初始状态下内套管8和耐磨隔热层9伸出端与相应的环形挡板2之间填充有可燃填料3，该可燃填料3为纸质填充层，也可以是其他可燃物构成的填充层。当输气管道通以高温气体时，可燃填料3被燃烧而形成一缝隙空间，此时伸长的管道沿轴长正巧填入该缝隙空间，并使内套管8和耐磨隔热层9伸出端与挡板侧面贴合，使缝隙空间被弥合，并使管道和膨胀节的内壁相衔接。