一种紧凑限位压力平衡型补偿器的制作方法

本实用新型属于波纹管平衡补偿器，尤其涉及一种紧凑限位压力平衡型补偿器。

背景技术：

各类介质输送管道会因温度的变化和其它因素发生收缩或膨胀变形，使管道结构产生应力，严重时会使管道收到破坏，发生管道事故。目前，消除管道压力的方法包括采用能够吸收管线轴向位移的直管压力平衡型波纹补偿器，通常压力平衡波纹补偿器需要在轴向排列的两个工作波纹管和一个平衡波纹管，这样的压力平衡波纹补偿器具有较大的轴向尺寸，在一些管道结构中无法满足安装要求，难以实施。另外，通常的压力平衡波纹补偿器的工作波纹管是外露的结构，不利于波纹管的保护。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种紧凑限位压力平衡型补偿器的技术方案，减小压力平衡波纹补偿器的整体轴向长度，并保护工作波纹管免受外力损坏。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种紧凑限位压力平衡型补偿器，包括左端管、右端管、左工作波纹管、右工作波纹管和平衡波纹管，所述左工作波纹管是套在所述左端管上的外压波纹管，所述右工作波纹管是套在所述右端管上的外压波纹管，所述平衡波纹管套在所述左外管和右外管之外。

更进一步，所述左端管的右端和右端管的左端之间的间隔距离为膨胀间隙；在所述左端管上设有左端板，在所述右端管上设右端板；所述左端管的右端与所述左工作波纹管的右端连接，所述右端管的左端与右工作波纹管的左端连接；在所述左工作波纹管之外套有左外管，所述左工作波纹管的左端连接所述左外管的左端，所述左外管的外径设有左中间端板，在所述右工作波纹管之外套有右外管，所述右工作波纹管的右端连接所述右外管的右端，所述右外管的外径设有右中间端板；所述平衡波纹管的右端与所述右中间端板连接，所述平衡波纹管的左端与所述左中间端板连接；所述左工作波纹管、右工作波纹管、平衡波纹管与左外管、右外管左中间端板、右中间端板构成与所述膨胀间隙连通的封闭空间；所述左端板通过左拉杆与所述右中间端板连接，所述右端板通过右拉杆与所述左中间端板连接。

更进一步，所述左外管在左端与所述左端管滑动配合，所述右外管在右端与所述右外管滑动配合。

更进一步，所述左拉杆以滑动配合穿过所述左中间端板，所述右拉杆以滑动配合穿过所述右中间端板。

更进一步，所述膨胀间隙大于或等于所述紧凑限位压力平衡型补偿器的最大热补偿量；所述左外管的左端与所述左端板之间的距离为所述最大热补偿量的1.00倍～1.05倍，所述右外管的右端与所述右端板之间的距离为所述最大热补偿量的1.00倍～1.05倍。

本实用新型的有益效果是：平衡波纹管套在工作波纹管之外，减小了压力平衡波纹补偿器的整体轴向长度，采用外压式的工作波纹管和平衡波纹管，工作波纹管被套在平衡波纹管和外管内，使工作波纹管避免了内部介质的冲刷和由于外部环境的损坏；由于控制了工作波纹管与端板之间的距离，可避免对工作波纹管的过渡拉伸。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

具体实施方式

实施例一：

如图1，一种紧凑限位压力平衡型补偿器，包括左端管1、右端管2、左工作波纹管3、右工作波纹管4和平衡波纹管5，工作介质6由所述左端管向所述右端管方向流动，所述左端管的右端和右端管的左端之间的间隔距离为膨胀间隙K，膨胀间隙大于或等于所述紧凑限位压力平衡型补偿器的最大热补偿量。左端管的右端和右端管的左端之间的内径中设有导流筒19。

在所述左端管上设有左端板7，在所述右端管上设右端板8；所述左工作波纹管是套在所述左端管上的外压波纹管，所述左端管的右端9与所述左工作波纹管的右端连接，所述右工作波纹管是套在所述右端管上的外压波纹管，所述右端管在左端10与右工作波纹管的左端连接；在所述左工作波纹管之外套有左外管11，所述左工作波纹管的左端连接所述左外管的左端，本实施例中，左工作波纹管的左端与左外管的左端通过左环板12连接，所述左外管的外径设有左中间端板13，在所述右工作波纹管之外套有右外管14，所述右工作波纹管的右端连接所述右外管的右端，右工作波纹管的右端与右外管的右端通过右环板15连接，所述右外管的外径设有右中间端板16；所述平衡波纹管套在所述左外管和右外管之外，所述平衡波纹管的右端与所述右中间端板连接，所述平衡波纹管的左端与所述左中间端板连接；所述左工作波纹管、右工作波纹管、平衡波纹管与左外管、右外管左中间端板、右中间端板构成与所述膨胀间隙连通的封闭空间；所述左端板通过左拉杆17与所述右中间端板连接，所述右端板通过右拉杆18与所述左中间端板连接。

所述左外管在左端与所述左端管滑动配合，所述右外管在右端与所述右外管滑动配合。

所述左拉杆以滑动配合穿过所述左中间端板，所述右拉杆以滑动配合穿过所述右中间端板。

为了避免对工作波纹管的过渡拉伸，所述左环板与所述左端板之间的距离KL应控制在最大热补偿量的1.00倍～1.05倍。同理，右环板与右端板之间的距离KR应控制在最大热补偿量的1.00倍～1.05倍。对工作波纹管的伸缩起到了限位作用。本实施例中，KL为最大热补偿量的1.03倍；KR为最大热补偿量的1.03倍。

本实施例中的“左”和“右”是相对的结构概念，可以互相置换，并不意味着相关结构特征绝对位于左侧或右侧。

平衡波纹管的有效面积Sp是工作波纹管（包括左工作波纹管和右工作波纹管）有效面积Sg的2倍。

工作波纹管由于介质压力P产生的推力为Fg，Fg=P×Sg；

平衡波纹管由于介质压力产生的推力为Fp，Fp=P×Sp=2Fg；

由于压力而产生的的压力通过刚性件拉杆传递，两个工作波纹管产生的压力推力2Fg正好与一个平衡波纹管产生的压力推力Fp相平衡。

管道升温与安装状态下产生温差，假设补偿器右端固定，由此而产生的的热位移通过左端管1拉伸左工作波纹管3；同时左端板7与左端管一起向右侧移动，通过左拉杆17带动左中间端板13向右侧移动，平衡波纹管5被拉伸。如温度由高变低降温的情况，各个部件的运动方向反之。

紧凑限位压力平衡型补偿器的工作波纹管为外压式，并设置在平衡波纹管内部，大大减少了安装长度，在不增加安装空间的条件下可以提高补偿能力，降低轴向位移反力，减小对管道固定支架和管口的作用力。

紧凑限位压力平衡型补偿器避免了介质直接对工作波纹管的冲刷，提高了补偿器的使用寿命。可以吸收设计范围以内的管道热位移，同时在非正常超温工况或固定支架移动情况下，可避免由于管道位移超出正常范围对补偿器的损坏；在超出正常热位移后，限位作用能够避免非正常工况对补偿器的损坏。