本实用新型涉及火力发电厂管道结构。
背景技术:
在火力发电厂烟风煤粉管道及汽水管道设计中,经常采用补偿器吸收管道或设备的热位移,以降低管道的二次应力或设备接口推力。补偿器的采用必然会带来内压推力问题,即管道内部介质压力作用在补偿器所在管道的两侧弯头上,在弯头处产生推力。若没有补偿器,那么,作用在弯头上的推力大小相等,方向相反,整体上合力为零;由于补偿器的存在,两侧弯头上的推力均作用在补偿器上,对补偿器产生拉力。为确保补偿器正常工作且不被拉坏,需要在补偿器两侧管道上设置固定支架以吸收补偿器内压推力。
补偿器内压推力一般按下式计算:
Fn=p*A;
Fn——波节环面上的内压推力,N;
P——管道设计压力,MPa;
A——波节环面的有效面积,mm2。
随着管道设计压力提高或者管道截面变大,补偿器内压推力相应提高,用于吸收内压推力的固定支架的荷载也随即提高。固定支架一般生根在钢结构或者混凝土结构上。随着内压推力提高,带来固定支架及其生根结构设计困难,造价大幅提高。消除补偿器内压推力成为管道设计追求的目标。
如图1所示,为某工程磨煤机入口一次热风道布置图,管道1设计压力为0.35MPa,管道规格为φ2220×9,管道立管上设置了补偿器2。上弯头所受内压推力竖直向上,下弯头所受内压推力竖直向下。上弯头处的支架5和下弯头处的支架5各要承担的补偿器内压推力均为Fn=1354KN,约合135t力。这么大的力通过支架作用在结构梁上,造成结构梁非常大,土建造价很高。
技术实现要素:
本实用新型所解决的技术问题在于,提供一种可以在现有设备中方便安装的补偿器结构,对现有补偿器结构进行有效的补充,消除内推压力,以简化支吊架系统,减少土建投资。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种零内压推力的补偿器结构,其设置于管道,管道上设置有补偿器,补偿器两端外侧设置有法兰;两侧法兰之间通过拉杆相连接。
法兰设置供弯管通过的开口。法兰与管道之间焊接连接。法兰位置设置有支架。拉杆与管道之间的净距大于管道保温层厚度。拉杆与法兰之间内外侧通过锁紧螺母紧固。
本实用新型的有益效果如下:本实用新型的结构可以适用于各种管道布置型式,内压推力由法兰及拉杆组件承受,不对补偿器外的管道传递。管道支吊架系统不再承受内压推力,减少土建投资。对于高压力或大截面的烟风道,这一点尤为重要。
附图说明
图1为现有工程磨煤机入口一次热风道布置图。
图2本实用新型直管道的布置结构示意图。
图3为本实用新型弯管的布置结构示意图。
图4为图3中A面结构示意图。
具体实施方式
如图2-4所示,磨煤机入口一次热风道即采用了该补偿器结构。本实用新型一种零内压推力的补偿器结构,其设置于管道1,管道1外侧设置有补偿器2,这里的补偿器根据热位移大小和方向可以设置多个,图中为两个,本实用新型的重点在于,补偿器2两端外侧设置有法兰3,管道1容置于法兰3;两侧法兰3之间通过拉杆4相连接。法兰3与管道1之间一般通过焊接连接,并且,法兰3可以依据需求在相应位置设置有支架5(一般为固定支架),支架的设置以保证该法兰处管道的热位移为零,或者是管道膨胀的原点。这样,法兰处没有热位移。
拉杆4穿法兰3之间内外侧应该通过锁紧螺母6进行紧固,以确保拉杆与法兰之间紧密连接无相对位移。
并且,拉杆4与管道1之间的净距应当大于管道保温层(图中未标出)的厚度,确保拉杆位于保温结构之外,即拉杆处于环境温度,无热位移。
如图3及图4所示,在管道为弯管时,法兰可以设置有供弯管通过的开口,以利设置。
本实用新型中的法兰规格、材质可以依据需求选用,以可以承受内压推力为准,拉杆的规格和材质以及数量同样可以依据需求设置。补偿器的数量和布置方式,也可以依据需求灵活安排。支架的位置和数量也可以依据需求设置。
本实用新型的结构可以适用于各种管道布置型式,如水平或垂直布置的管道,内压推力由法兰及拉杆组件承受,不对补偿器外的管道传递。管道支吊架系统不再承受内压推力,减少土建投资。对于高压力或大截面的烟风道,这一点尤为重要。