专利名称：等内径直流三维球型补偿器的制作方法
技术领域：
本发明涉及管道补偿装置，尤其是一种设置有密封填料加注管的等内径直流三维球型补偿器。
背景技术：
石油、化工、电力、热力等行业一般都需要在管道中安装使用三维球型补偿器，三维球型补偿器通常由两个球型结构元件和一个套筒结构元件组成，球型结构元件能够作径向挠曲角位移，套筒结构元件能够作轴向直线位移，三维球型补偿器的优点是偏转角度大、轴向位移量大，能有效补偿和吸收锅炉等设备运行时产生的较大向下位移量。目前，现有按照D-LD2000标准制造的三维球型补偿器一般都是针对电厂、水泥厂烟风或煤粉管道设计的，球型补偿器的球体由等厚度钢板加工而成，球体外表面外凸形成球面，其内表面相应形成凹槽。补偿器工作过程中，煤粉经过球体形成的变径区容易产生涡流，并在凹槽内不断集聚和流动，不仅降低了煤粉的流速，影响正常输送，而且容易磨损补偿器球体，降低其使用寿命。现有三维球型补偿器的密封件通常为缠绕石棉盘根，使用温度为350°C以下，使用三至五年就会发生泄漏现象，从而必须更换补偿器，导致使用寿命较短，维护和更换工作量大，成本较高。
发明内容
针对以上现有三维球型补偿器的不足，本发明的目的是提供一种管道内部无变径，不易泄漏、使用寿命长，能够在不停机的情况下补充密封填料的等内径直流三维球型补偿器。本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的等内径直流三维球型补偿器，包括中间连接管和设在中间连接管两端的球面活动密封组件1、球面活动密封组件II，所述中间连接管与球面活动密封组件I之间设有伸缩补偿装置，所述球面活动密封组件I包括球面管1、球面法兰1、加注管1、球面外套管I和变径管I，所述球面管I设在球面外套管I内，所述球面法兰I通过螺栓与球面外套管I连接和固定；所述球面法兰I与球面管1、球面外套管I构成填料腔I，填料腔I内设有密封填料；所述球面外套管I上设有密封填料加注管I，加注管I与填料腔I连通，加注管I的开口端设有密封帽；所述球面管I的管壁设为实体结构，球面管I管壁的内表面设为平滑面。作为本发明的优选技术方案，所述伸缩补偿装置包括伸缩管、直管法兰和伸缩外套管，伸缩外套管设在所述中间连接管的端部，所述伸缩管的一端通过伸缩外套管套设在所述中间连接管内，伸缩管的另一端通过变径管I与所述球面活动密封组件I连接；所述直管法兰与伸缩管、中间连接管和伸缩外套管构成填料腔III，填料腔III内设有密封填料；所述伸缩外套管上设有密封填料加注管III，加注管III与所述填料腔III连通，加注管III的开口端设有密封帽。 作为本发明的优选技术方案，所述球面活动密封组件II包括球面管I1、球面法兰
I1、球面外套管II，所述球面管II设在球面外套管II内，所述球面法兰II与球面管I1、球面外套管II构成填料腔II，填料腔II内设有密封填料；所述球面外套管II上设有密封填料加注管II，加注管II与所述填料腔II连通，加注管II的开口端设有密封帽。作为本发明的优选技术方案，所述球面管II外圆弧的直径大于球面管II内径的二分之一，小于球面管II内径的1. 5倍。作为本发明的优选技术方案，所述球面法兰II与所述填料腔II之间还设有非金属挡环，所述填料腔II的另一侧设有金属挡环，金属挡环与所述球面外套管II焊接固定，金属挡环与所述球面管II的外表面之间设有非金属嵌环。作为本发明的优选技术方案，所述球面管I的内径与所述伸缩管的内径大小相
坐寸ο作为本发明的优选技术方案，所述球面管I的端面与所述伸缩管之间的间隙小于35晕米。作为本发明的优选技术方案，所述密封填料包括石墨缠绕密封材料。本发明的有益效果是相对于现有技术，本发明球面管的球体采用实体结构，管道内部无变径，煤粉流动更加畅通，不易磨损补偿器球体，从而有利于延长补偿器的使用寿命。填料腔设有的非金属挡环和嵌环有利于加强密封效果，并减小球面的磨损。填料腔的外套管设置加注管，用于补充加注密封填料，将传统的缠绕石棉盘根改为石墨缠绕密封材料，并添加合金及抗氧化剂等填料，密封抗压性能更好，正常使用温度可达 650。。。本发明扩大了产品的使用领域和范围，不仅可以用于电厂、水泥厂等管道位移量较小、工作温度较低的管道中，而且适用于热力、化工等管道位移量较大，工作温度较高的管道中，并且能够在不停机的情况下补充密封材料，大大延长了产品的使用寿命，降低了维护成本。
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的局部放大示意图。图中1、球面管I，2、螺栓，3、球面法兰I，4、加注管I，5、密封填料，6、球面外套管I，7、变径管I，8、伸缩管，9、直管法兰，10、加注管III，11、伸缩外套管，12、中间连接管，13、球面管II, 14、非金属挡环，15、球面法兰II, 16、加注管II, 17、非金属嵌环，18、球面外套管II，19、变径管II。
具体实施例方式如图1和图2所示，等内径直流三维球型补偿器，包括中间连接管12和设在中间连接管12两端的球面活动密封组件1、球面活动密封组件II，所述中间连接管12与球面活动密封组件I之间设有伸缩补偿装置，球面活动密封组件I包括球面管I1、球面法兰I 3、加注管I 4、球面外套管I 6和变径管I 7，球面管I I设在球面外套管I 6内，球面法兰I 3通过螺栓2与球面外套管I 6连接和固定；球面法兰I 3与球面管I1、球面外套管I 6构成填料腔I，填料腔I内设有密封填料5。球面外套管I 6上设有密封填料加注管
I4，加注管I 4与填料腔I连通，加注管I 4的开口端设有密封帽；球面管I I的管壁设为实体结构，球面管I I管壁的内表面设为平滑面。所述伸缩补偿装置包括伸缩管8、直管法兰9和伸缩外套管11，伸缩外套管11设在中间连接管12的端部，伸缩管8的一端通过伸缩外套管11套设在中间连接管12内，伸缩管8的另一端通过变径管I 7与球面活动密封组件I连接。所述直管法兰9与伸缩管8、中间连接管12和伸缩外套管11构成填料腔III，填料腔III内设有密封填料。伸缩外套管上设有密封填料加注管III 10，加注管III 10与填料腔III连通，加注管III 10的开口端设有密封帽。所述球面活动密封组件II包括球面管II 13、球面法兰II 15、球面外套管II 18，球面管II 13设在球面外套管II 18内，球面外套管II 18与变径管II 19焊接连接，球面法兰
II15与球面管II 13、球面外套管II 18构成填料腔II，填料腔II内设有密封填料；球面外套管II 18上设有密封填料加注管II 16，加注管II 16与填料腔II连通，加注管II 16的开口端设有密封帽。本实施例中，所述球面管I和球面管II外圆弧的直径分别大于其内径的二分之一，小于其内径的1. 5倍。所述球面法兰II 15与填料腔II之间还设有非金属挡环14，填料腔II的另一侧设有金属挡环，金属挡环与球面外套管II 18焊接固定，金属挡环与球面管II 13的外表面之间设有非金属嵌环17。本实施例所述填料腔I的密封填料5两侧也分别设有非金属挡环和非金属嵌环，该结构有利于加强密封效果，并减小球面的磨损。本实施例中，所述球面管I I的内径与伸缩管8的内径大小相等，球面管I I的端面与伸缩管8之间的间隙小于35毫米。本实施例所述密封填料包括石墨缠绕密封材料，该密封材料中添加有合金及抗氧化剂等填料，密封抗压性能更好，正常使用温度可达650°C。
权利要求
1.一种等内径直流三维球型补偿器，包括中间连接管和设在中间连接管两端的球面活动密封组件1、球面活动密封组件II，所述中间连接管与球面活动密封组件I之间设有伸缩补偿装置，其特征是所述球面活动密封组件I包括球面管1、球面法兰1、加注管1、球面外套管I和变径管I，所述球面管I设在球面外套管I内，所述球面法兰I通过螺栓与球面外套管I连接和固定； 所述球面法兰I与球面管1、球面外套管I构成填料腔I，填料腔I内设有密封填料；所述球面外套管I上设有密封填料加注管I，加注管I与填料腔I连通，加注管I的开口端设有密封帽；所述球面管I的管壁设为实体结构，球面管I管壁的内表面设为平滑面。
2.根据权利要求1所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述伸缩补偿装置包括伸缩管、直管法兰和伸缩外套管，伸缩外套管设在所述中间连接管的端部，所述伸缩管的一端通过伸缩外套管套设在所述中间连接管内，伸缩管的另一端通过变径管I与所述球面活动密封组件I连接； 所述直管法兰与伸缩管、中间连接管和伸缩外套管构成填料腔III，填料腔III内设有密封填料；所述伸缩外套管上设有密封填料加注管III，加注管III与所述填料腔III连通，加注管III的开口端设有密封帽。
3.根据权利要求1或2所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述球面活动密封组件II包括球面管I1、球面法兰I1、球面外套管II，所述球面管II设在球面外套管II内，所述球面法兰II与球面管I1、球面外套管II构成填料腔II，填料腔II内设有密封填料； 所述球面外套管II上设有密封填料加注管II，加注管II与所述填料腔II连通，加注管II的开口端设有密封帽。
4.根据权利要求3所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述球面管II外圆弧的直径大于球面管II内径的二分之一，小于球面管II内径的1. 5倍。
5.根据权利要求3所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述球面法兰II与所述填料腔II之间还设有非金属挡环，所述填料腔II的另一侧设有金属挡环，金属挡环与所述球面外套管II焊接固定，金属挡环与所述球面管II的外表面之间设有非金属嵌环。
6.根据权利要求1所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述球面管I的内径与所述伸缩管的内径大小相等。
7.根据权利要求6所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述球面管I的端面与所述伸缩管之间的间隙小于35毫米。
8.根据权利要求1所述的等内径直流三维球型补偿器，其特征是所述密封填料包括石墨缠绕密封材料。
全文摘要
本发明涉及等内径直流三维球型补偿器，包括中间连接管、伸缩补偿装置和球面活动密封组件，球面活动密封组件包括球面管、球面法兰、加注管、球面外套管和变径管，球面管设在球面外套管内，球面法兰与球面外套管连接，球面法兰与球面管、球面外套管构成填料腔，填料腔内设有密封填料；球面外套管上设有密封填料加注管，球面管的管壁设为实体结构，球面管管壁的内表面设为平滑面。相对于现有技术，本发明球面管采用实体结构，管道内部无变径，介质流动更加畅通，不易磨损球体，延长了使用寿命；填料腔设有的非金属挡环有利于加强密封效果，减小球面磨损，并能在不停机的情况下补充密封材料，大大延长了产品的使用寿命，降低了维护成本。
文档编号F16L27/06GK103062544SQ20121057552
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者黄春玲, 苏春, 洪亮 申请人:江苏贝特管件有限公司