[实用新型]一种无阻力旁开式直管压力平衡波纹补偿器

说明书

技术领域

本实用新型属于管道压力平衡补偿器，尤其涉及一种无阻力旁开式直管压力平衡波纹补偿器。

背景技术

两端有固定装置的压力管道，管道会因热胀冷缩产生变形，这就要求在管道中必须安装补偿器元件。当管道架空或者管道两端的设备不能承受比较大的推力时，就需要安装一个没有内压推力（即盲板力）的补偿器，这种补偿器就是轴向压力平衡波纹补偿器。轴向压力平衡波纹补偿器包括直通式和旁通式两种类型。直通式波纹管补偿器称为直管压力平衡式型波纹补偿器，是一种全内压补偿器；它的特点是平衡波纹管的有效面积是工作波纹管有效面积的两倍，工作时通过拉杆平衡掉了内压推力，补偿器在工作时不会因压力的升高对两端设备产生推力，补偿器本身可以被拉伸或者压缩；这种补偿器的缺点是补偿器变形时是三个波纹管同时变形，是并联管系，压力高时波纹管比较厚，刚度力（弹性力）很大，径向尺寸很大，在有并行多个管道时，布置不了；同时，内压波纹管因为波纹管受内压时有向外伸长的趋势，波纹管两端管道有一个反作用力，相当于波纹管处于受压状态，存在压杆稳定性问题，也就是有柱状失稳问题。在设计时，外压补偿器可以把波纹管的波数做多一些，补偿量可以做得很大，内压则不可以，因为波数多了以后存在柱失稳现象，为此有了旁通式波纹管补偿器。在GBT 12777-2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》关于旁通直管压力平衡型膨胀节的描述是：由两个相同的波纹管及端环、平衡管封头、外管等结构件组成，主要用于吸收轴向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节；旁通直管压力平衡型膨胀节包括全外压式和内外压组合式两种。直通式波纹管补偿器和旁通式波纹管补偿器使用时共同特点是补偿管线的轴向位移并且没有压力推力，不同之处在于外压式波纹管补偿器没有柱状失稳现象；但旁通式波纹管补偿器存在的缺陷是介质流动时阻力很大，速度高时还有噪音问题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种无阻力旁开式直管压力平衡波纹补偿器的技术方案，克服直通式波纹管补偿器径向尺寸大和刚度力大的缺陷，也避免了旁通式波纹管补偿器增加介质流动阻力和介质高速流动时产生噪音的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种无阻力旁开式直管压力平衡波纹补偿器，包括两端与主管道连接的工作波纹管；其特征在于，工作波纹管的后端设有主传导法兰，在主传导法兰上设有沿主管道轴线向前伸出的主拉杆；在与工作波纹管前端连接的所述主管道上设有平衡管道，所述平衡管道从主管道的一侧伸出主管道，在平衡管道上设有平衡波纹管，所述平衡波纹管的一端通过平衡管道与主管道连通，平衡波纹管的另一端设有平衡传导法兰，所述平衡传导法兰连接一个平衡管封头；在平衡传导法兰上设有沿平衡管道轴线向主管道方向伸出的平衡拉杆，在平衡传导法兰相对主管道的两侧每侧至少设有一支平衡拉杆，所述主拉杆的数量与平衡拉杆的数量相同，每支主拉杆在主管道的圆周方向的位置对应于一支平衡拉杆；在主管道与平衡管道连接处的两侧设有拉杆转向装置，每支主拉杆和相对应的平衡拉杆通过一个所述拉杆转向装置连接；拉杆转向装置将拉力从平衡拉杆传递到主拉杆。

更进一步，所述拉杆转向装置是三角形杠杆，所述三角形杠杆的转轴设置在所述主管道与平衡管道连接处，三角形杠杆的两端分别设有与主拉杆连接的主杆销轴和与平衡拉杆连接的平衡杆销轴；平衡拉杆拉动三角形杠杆时，三角形杠杆拉动主拉杆；主拉杆拉动三角形杠杆时，三角形杠杆拉动平衡拉杆。

更进一步，所述平衡管道的管径与主管道的管径相同，所述工作波纹管与平衡波纹管是相同规格的波纹管。

更进一步，所述三角形杠杆转轴至主杆销轴的中心距等于三角形杠杆转轴至平衡杆销轴的中心距；主拉杆的轴线垂直于三角形杠杆转轴至主杆销轴中心的连线，平衡拉杆的轴线垂直于三角形杠杆转轴至平衡杆销轴中心的连线。

更进一步，在所述平衡传导法兰相对主管道的两侧每侧设有两支平衡拉杆，四支平衡拉杆相对于主管道对称分布；在主传导法兰上设有四支主拉杆，每支主拉杆的位置对应于一支平衡拉杆；在主管道与平衡管道连接处的两侧每侧各设有两个三角形杠杆，每支主拉杆和相对应的平衡拉杆通过一个所述三角形杠杆连接。

更进一步，两支远离所述工作波纹管的平衡拉杆分别通过一个内三角形杠杆连接一支靠近平衡波纹管的主拉杆，所述内三角形杠杆的转轴相对于平衡杆销轴向工作波纹管方向偏移，所述内三角形杠杆的转轴相对于主杆销轴向平衡波纹管方向偏移；