一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置，包括设有保温层的蒸汽管，其特点是蒸汽管上设有推力环、挡板和承力环，保温层设置在挡板两侧的蒸汽管上，保温层外设有套管，所述挡板为套装在蒸汽管上的圆环，其外圆大于推力环和承力环直径，挡板与蒸汽管为滑动连接；所述推力环和承力环为设置在挡板两侧的套筒，推力环和承力环由冀板分别与蒸汽管和套管固定连接。本发明与现有技术相比具有限制波纹管在初始热伸长以后的补偿，阻止波纹管在初始热伸长以后的继续膨胀，较好避免了波纹管的震荡，有效防止热网中补偿器波纹管过早发生疲劳破坏，结构简单，制作、安装方便，进一步提高管网的安全运行和经济效益。
【专利说明】一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及热力管网【技术领域】，尤其是一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置。
【背景技术】
[0002]热力管网，尤其是工业蒸汽输配管网发展很快，管网中介质温度不同于环境温度，如工业用蒸汽，其介质温度大约在150°C -300°C之间，管道温度接近介质温度，管道多用普通碳钢制造。介质温度范围和钢材的物理性质决定了输送工业蒸汽的管道需要解决其热胀冷缩问题，为此热网需要补偿。金属波纹管补偿器由于结构简单，使用方便等较多优点，在热网中得到广泛使用，金属波纹管补偿器通过柔性极好的金属波纹管屈伸变形来吸收热网钢管的胀缩。决定波纹管寿命的因素之一是波纹管的疲劳次数，热网中常用的不锈钢波纹管寿命约为1000次，热网中蒸汽温度除了与热网总入口接收的蒸汽品位有关之外，还与管道中蒸汽的流量和所涉及管段在管网中的位置有关。蒸汽从管网上游向下游移动，沿途散热，汽温逐渐降低，管中汽流速度高，管中蒸汽散失热量相对于一定量的蒸汽，其热值就少，蒸汽温度就高，相反亦然。因为管中蒸汽的流通量不停息地在变动。因此，管中蒸汽温度也跟随升降，引起钢管同步胀缩，使波纹管不间断地伸缩。波纹管频繁地伸缩，其中绝大多数波动幅度都很小，一个昼夜可能有一次幅度稍大的伸缩，一年可能因热网停汽，发生一次最大幅度的伸缩。把若干次小幅度的伸缩合起来，可折合成一次满额的伸缩，因为热网中蒸汽温度波动的频率很高，故补偿器的寿命仍然受到明显的影响，常早于管网报废。更换补偿器，尤其是更换直埋敷设管网上的补偿器，成本远远高于补偿器本体的价值。蒸汽管网由安装状态转变成运行状态，管道的温度升幅达到20(T30(TC，因此引起的钢管热伸长量十分可观。一个补偿管段的热伸长量可达到200mm，热网上这样大幅度地伸缩，每年不过一两次。如果补偿器只吸纳这一类尺寸变化，现有技术的补偿器的寿命理论上可长达几百年，但热网上金属波纹管补偿器的寿命之所以不够长，蓋由于频繁波动所致，因此避免补偿器频繁动作，使补偿器的寿命与管网一致，这种事有很高的价值。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置，蒸汽管上采用挡板与推力环和承力环组成的限位机构，限制波纹管在初始热伸长以后的补偿，阻止波纹管在初始热伸长以后的继续膨胀，较好消除了波纹管的震荡，有效防止热网中补偿器波纹管过早发生疲劳破坏。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置，包括设有保温层的蒸汽管，其特点是蒸汽管上设有推力环、挡板和承力环，保温层设置在挡板两侧的蒸汽管上，保温层外设有套管，所述挡板为套装在蒸汽管上的圆环，其外圆大于推力环和承力环的直径，挡板与蒸汽管为滑动连接；所述推力环和承力环为设置在挡板两侧的套筒，推力环和承力环由冀板分别与蒸汽管和套管固定连接。
[0005]所述推力环与承力环的间距为AL=aXLX(t2-tQ)，其中L为补偿管段长度；α为钢材的线性膨胀系数；t2为补偿管段工作期间的下限温度Atl为热网安装温度。
[0006]本发明与现有技术相比具有限制波纹管在初始热伸长以后的补偿，阻止波纹管在初始热伸长以后的继续膨胀，较好避免了波纹管的震荡，有效防止热网中补偿器波纹管过早发生疲劳破坏，结构简单，制作、安装方便，进一步提高管网的安全运行和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的右视图；
图4为本发明使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0008]参阅附图1，本发明包括设有保温层2的蒸汽管6 ;所述蒸汽管6上设有推力环3、挡板4和承力环5 ;所述保温层2设置在挡板4两侧的蒸汽管6上，保温层2外设有套管1，所述挡板4为套装在蒸汽管6上的圆环，其外圆大于推力环3和承力环5的直径，挡板4与蒸汽管6为滑动连接；所述推力环3和承力环5为设置在挡板4两侧的套筒，推力环3和承力环5由冀板7分别与蒸汽管6和套管I固定连接；所述推力环3与承力环5的间距为Δ L=a ，其中L为补偿管段长度；a为钢材的线性膨胀系数；t2为补偿管段工作期间可达到的下限Atl为热网安装环境温度。
[0009]参阅附图2，所述冀板7呈放射状设置且与推力环3和蒸汽管6焊接。
[0010]参阅附图3，所述冀板7呈放射状设置且与承力环5和套管I焊接。
[0011]参阅附图4，将本装置设在补偿管段钢管8与波纹管补偿器9之间且紧邻波纹管补偿器9。热力网安装完毕，管网中开始送汽，管道温度由环境温度h开始升高，蒸汽管6膨胀。推力环3跟随蒸汽管6向承力环5靠近。当蒸汽温度达到&以后，推力环5触碰挡板4，并将挡板4紧压在承力环5上，蒸汽管6热膨胀从此止步。当蒸汽温度再升高到t (t< tmax)，这个阶段蒸汽管6不再伸长，转而在蒸汽管6中集聚应力，此时，热网运行期间蒸汽温t在h和t2之间波动。蒸汽管6中应力同比起伏，紧邻蒸汽管6的波纹管补偿器9在蒸汽温度t2和h间波动时，其波纹管形状保持不变，波纹管的频繁伸缩因此被消除。
[0012]本发明设置在热网中补偿管段8的活动端终点并紧邻波纹管补偿器9，限定了波纹管补偿器9为吸收补偿管段钢管8在热网正常运行时的初始热伸长(或称为基础热伸长)，补偿管段钢管8的膨胀量达到初始热伸长以后，本发明的推力环3触到挡板4，挡板4触碰到承力环5，套管I阻止蒸汽管6继续伸长。由于上述所发生的是补偿管段钢管8在热网正常运行中可以达到的基础热伸长。因此，正常运行的热网中的波纹管补偿器9被定格在该蒸汽温度点位上，热网只要不停止供汽，该波纹管补偿器9就不会松弛。又因为蒸汽温度达到此点位后，蒸汽管6被阻止继续膨胀，所以蒸汽温度再升高。波纹管补偿器9的波纹管也不再有动作。这第二阶段内蒸汽温度的变化，引起热网中补偿管段8中钢管内产生压应力，并与蒸汽温度同比变化，正常运行管网中蒸汽温度在第二温度区间频繁地波动。因此，本发明很好的消除了波纹管补偿器9持续震荡导致的疲劳破坏，大大提高了波纹管补偿器9的使用寿命和管网的安全运行。
[0013]以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种消除波纹管补偿器震荡的安定装置，包括设有保温层的蒸汽管，其特征在于蒸汽管上设有推力环、挡板和承力环，保温层设置在挡板两侧的蒸汽管上，保温层外设有套管，所述挡板为套装在蒸汽管上的圆环，其外圆大于推力环和承力环的直径，挡板与蒸汽管为滑动连接；所述推力环和承力环为设置在挡板两侧的套筒，推力环和承力环由冀板分别与蒸汽管和套管固定连接。
2.权利要求1所述消除波纹管补偿器震荡的安定装置，其特征在于所述推力环(3)与承力环(5)的间距为Λ L=a，其中L为补偿管段长度；a为钢材的线性膨胀系数；t2为补偿管段在工作期间的下限温度Atl为热网安装时环境温度。
【文档编号】F16L51/02GK104154373SQ201410463054
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】刘领诚 申请人:上海科华热力管道有限公司