一种耐高温变径补偿器的制作方法

本实用新型涉及一种变径补偿器，更具体的，本实用新型涉及一种耐高温变径补偿器，所述耐高温变径补偿器用于高温下不同形状、尺寸的管道接口之间的过渡变径连接。

背景技术：

用于不同形状、尺寸的管道接口之间的过渡连接的变径补偿器国际上已有近百年的应用历史。目前市场上的变径补偿器主要有3种：1、矩形与矩形的变径补偿器，2、圆形变径补偿器，3、天方地圆变径补偿器。

上述三种变径补偿器，轴向长度都较大，一般都大于小端的直径或矩形的宽度，而当变径补偿器的轴向长度较短(例如，小于小端的直径或矩形的宽度)时，或因轴向长度太小，变径补偿器变径变不过来，整型难度大；如是金属型的，变径补偿器两边的焊接角焊缝难保证质量；如是非金属型的，则变径补偿器的囊皮难处理，等等，导致传统的变径补偿器就无法实现。

另外，对于耐高温的变径补偿器要求更高。为此，已有人设计了不少耐高温的变径补偿器。例如，

申请号为“201610020204.0”、申请人为江苏新方圆电气设备制造有限公司的“新型耐高温旋转补偿器”发明，公开了一种新型耐高温旋转补偿器，包括变径接管、旋转内管、密封压套、外套管、密封填料和螺栓组件；外套管自右向左套合在旋转内管外表面上，在外套管环形内凸台、旋转内管环形外凸台、外套管内表面、旋转内管外表面之间的空腔内设有端面密封件。

申请号为“201620029624.0”、申请人：江苏新方圆电气设备制造有限公司的“耐高温高压旋转补偿器”的本实用新型公开了一种耐高温高压旋转补偿器，包括旋转内管、密封压套、外套管、密封填料、变径接管；外套管套合在旋转内管上，外套管环形内凸台、旋转内管环形外凸台之间的空腔内设有端面密封件；变径接管的大端朝右，套合在旋转内管左端，变径接管右端固定连接。

申请号为“201610015043.6”、申请人为江苏远通波纹管有限公司的“球型补偿器”公开了一种球型补偿器，包括变径管、外壳、加注管、填料、挡圈、密封圈、压盖、球形管和若干个钢球，所述外壳为圆柱形壳体，所述外壳的一端与所述变径管连接，另外一端设置有第一法兰盘，球形管内置在外壳内腔中，所述填料塞装在外壳与球形管之间。

同样，申请号为“201510986213.0”、申请人为江苏远通波纹管有限公司的“用于管道热补偿的球形补偿器”公开了一种用于管道热补偿的球形补偿器，包括壳体和球体,壳体上开设有进液孔和第一凹槽，壳体处连接有压板，压板上开设有锥形通孔，球体包括球头段和安装段，球头段穿过锥形通孔并伸入第一凹槽内，球体可绕球头段的中心在锥形通孔内往复运动。

然而，上述四项专利文献仍未解决在变径补偿器轴向长度很短(例如轴向长度小于圆形管道的直径)的情况下所需的变径补偿，即在高温下不同形状、尺寸的管道接口之间的变径过渡连接。

技术实现要素：

为克服上述问题，本实用新型目的在于，提供一种耐高温变径补偿器。所述耐高温变径补偿器用于石化、冶金、电力、焦化等行业高温烟道的、不同形状、尺寸的管道接口之间的过渡补偿连接。

本实用新型补偿器的基本结构：

本实用新型的一种耐高温变径补偿器的技术方案如下：

一种耐高温变径补偿器，所述补偿器一侧用于与矩形管道连接，一侧用于与圆形管道变径连接，其特征在于，所述补偿器在高温状态下工作时，可作自动的不同形状、尺寸管道变径接口之间的过渡补偿连接，

所述耐高温变径补偿器包括：

补偿器框架(2)：包括构成补偿器框架主体、截面尺寸相同、间距可变的第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)及固定连接于第一矩形管道连接部(1-1) 的圆形管道接口端部，

置于框架内周的一组矩形套筒式导流筒，包括：

矩形套筒式外导流筒(3)及置于矩形套筒式外导流筒(3)筒内、可相对矩形套筒式外导流筒(3)作轴向拉伸或收缩移动的矩形套筒式内导流筒(6)；

矩形套筒式外导流筒(3)一端固定于第一端板(4-1)，第一端板(4-1) 固定连接于第一矩形管道连接部(1-1)；

矩形套筒式内导流筒(6)一端固定连接于第二端板(4-2)，第二端板(4-2) 固定连接于第二矩形管道连接部(1-2)；

第一端板(4-1)及第二端板(4-2)分别伸出补偿器框架，第一、二端板的伸出端外周分别固定有囊皮上下侧，所述囊皮用于补偿器工作时第一、二矩形管道连接部(1-1,1-2)的伸缩位移及密封；

由此，通过囊皮上下侧分别连接矩形套筒式外导流筒(3)和内置于矩形套筒式外导流筒(3)筒内的矩形套筒式内导流筒(6)，所述矩形管道连接部形成可作轴向相对拉伸或收缩移动的第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)二个部分，在高温状态下工作时，可自动进行不同形状、尺寸的变径管道接口之间的过渡补偿连接。

过渡补偿连接功能包括在高温状态下工作时不同形状、尺寸管道变径接口之间的整形、焊接及密封。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

第一矩形管道连接部(1-1)与圆形管道接口端部之间设置有用于支撑外侧浇注料和保护内部的隔热层，所述隔热层(5)厚度为200～250mm范围。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

在矩形套筒式外导流筒(3)和内置于矩形套筒式外导流筒(3)筒内的矩形套筒式内导流筒(6)之间也充填有用于保护内部隔热材料或支撑外侧浇注料，充填所述材料后，内置上述材料的矩形套筒式外导流筒(3)筒和矩形内导流筒 (6)之间留有3-5mm径向间隙，以便于矩形套筒式外导流筒(3)筒和矩形内导流筒(6)二者之间的相对位移。

隔热层5用于避免内侧高温传导到外部金属壳体。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

第一端板(4-1)，第二端板(4-2)为矩形框状板片，内置于矩形补偿器框架内，

所述囊皮上下侧分别通过第一端板(4-1)，第二端板(4-2)，环形设置于补偿器第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)的连接处外周、用于补偿器工作时第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)相对伸缩位移及密封。

根据本实用新型，封板7为矩形侧板，起到补偿器整体刚度支撑及侧面浇注料固定作用，囊皮13为一厚的柔软胶皮，不漏气，可压缩，用于补偿器工作时伸缩及密封。

所述置于所述圆形管道接口端封板7下的隔热层5厚度为200mm。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

第一、二端板之间间距为70-100mm，即，第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2) 之间的轴向间距为70-100mm，补偿器工作时，所述轴向间距可由设计的70-100mm 压缩到10mm。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，优选的是：

第一、二端板之间间距为70-80mm，即，第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2) 之间轴向间距为70-80mm，补偿器工作时，所述轴向间距可由设计的70-80mm压缩到10mm。

即，在高温状态下工作时，一组矩形套筒式导流筒的二件矩形套筒之轴向间距可在10-80mm范围变动，由此，补偿器工作时，第一和第二矩形管道连接部 (1-1,1-2)之间发生相对伸缩位移，可自动进行不同形状、尺寸的变径管道接口之间的过渡补偿连接及密封，其可伸缩范围为60-70mm。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

封板(7)的圆形管道接口端设置有包括短接管9和圆形法兰10的圆形接管部，短接管9起到变径口定位及与该侧管道连接作用，圆形法兰10用于与该侧圆形管道连接。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

固定囊皮于第一端板(4-1)，第二端板(4-2)的压板为矩形环状、带有很多螺栓孔的压条。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，其特征在于：

所述耐高温变径补偿器轴向高度为550-700mm。

根据本实用新型所述一种耐高温变径补偿器，优选的是：

所述耐高温变径补偿器轴向高度为600mm。

根据本实用新型，压板相当于一圈矩形法兰，其作用是压紧囊皮的边缘。囊皮是可伸缩皮质，用于补偿矩形补偿器伸缩时，补偿器第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)相对距离的变化，同时起到密封作用，使得补偿器当中的高温气体，通过隔热层还有少量泄漏时，不至于泄漏到补偿器外部来。外导流筒及矩形内导流筒对应的端板(内环板，矩形环板，一方面起到固定浇注料，另一方面固定内外导流筒。内筋板为长条形，对整体补偿器起到刚性作用，另也起到固定浇注料作用。矩形法兰为沿补偿器外壳一圈矩形，起到支撑皮囊内部隔热层作用。

如图所示，本实用新型耐高温变径补偿器下部为矩形，上部圆形。与传统的天方地圆补偿器主要区别在于轴向长度。上下距离600mm为轴向长度。传统的天方地圆补偿器轴向长度较长，至少要比圆口直径长，才能做出来，而在一些特定的场合，比如锅炉烟道，焚烧炉与锅炉较近，烟道直径又大，用传统的天方地圆补偿器，轴向空间不够。为此，需要本实用新型类型的补偿器来解决补偿轴向膨胀和矩形变圆口。本实用新型最大的特点就是轴向长度可以很小，只要略大于轴向膨胀量即可。矩形变圆口，可以整个补偿器做成矩形的，在一侧矩形侧板上开圆形接管，与圆形接管连上，就起到方接圆的作用了。

根据本实用新型，可以根据不同的烟道温度来选择关键的材料：例如，根据烟道最高温，选择适合的耐温浇注料；根据烟道最高温，选择矩形内导流筒材料；既能满足我们高温的工艺需要，又能符合经济实用性的原则。

附图说明

图1为本实用新型的耐高温变径补偿器截面图。

图2为本实用新型的耐高温变径补偿器俯视图。

图中，1-1，1-2分别为第一和第二矩形管道连接部，2为框架，3为矩形套筒式外导流筒，4-1,4-2分别为固定连接于矩形套筒式外导流筒3的第一端板及其内置的矩形套筒式内导流筒6的第二端板，5为隔热层，6为矩形套筒式内导流筒，7为封板，8为内筋板，9为短接管，10为圆形法兰，11为矩形法兰，12 为螺栓螺母，13为囊皮。

具体实施方式

实施例

该技术在2015年就开始摸索，2017年在宝钢化工四期硫酸锅炉进口烟道上开始使用。解决了四期硫酸锅炉进口烟道在每次开停工过程高温有害气体泄漏问题。

耐高温变径补偿器一侧用于与矩形管道连接，一侧用于与圆形管道变径连接，其特征在于，所述补偿器在高温状态下工作时，可作自动的不同形状、尺寸管道变径接口之间的过渡补偿连接，

所述耐高温变径补偿器包括：

补偿器框架2：包括构成补偿器框架主体、可相对移动的第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)及固定连接于第一矩形管道连接部(1-1)的圆形管道接口端部，

所述矩形管道连接部包括：

置于框架内周的一组矩形套筒式导流筒，包括：矩形套筒式外导流筒3及置于矩形套筒式外导流筒3筒内、可相对矩形套筒式外导流筒3作轴向拉伸或收缩移动的矩形套筒式内导流筒6，用于补偿器工作时起到伸缩定位作用；

矩形套筒式外导流筒3一端固定于第一端板4-1，第一端板4-1固定连接于第一矩形管道连接部(1-1)；

矩形套筒式内导流筒6一端固定连接于第二端板4-2，第二端板4-2固定连接于第二矩形管道连接部(1-2)；

第一端板4-1及第二端板分别伸出补偿器框架，第一、二端板的伸出端外周分别固定有囊皮上下侧，所述囊皮用于补偿器工作时第一、二矩形管道连接部 (1-1,1-2)的伸缩位移及密封；

由此，通过囊皮上下侧分别连接矩形套筒式外导流筒3和内置于矩形套筒式外导流筒3筒内的矩形套筒式内导流筒6，所述矩形管道连接部形成可作轴向相对拉伸或收缩移动的第一和第二矩形管道连接部(1-1,1-2)二个部分，在高温状态下工作时，可自动进行不同形状、尺寸的变径管道接口之间的过渡补偿连接。

本实用新型的内容主要是选择合适的材料和较合理的结构形式。

经过多年耐高温材料的使用经验，以及根据不同的烟道温度，来选择关键的材料：根据烟道最高温，选择适合的耐温浇注料；根据烟道最高温，选择矩形内导流筒材料；选择合适的材料，既能满足高温的工艺需要，又符合经济实用性的原则。

根据不同烟道温度、不同烟道长度，计算轴向膨胀量；再根据轴向膨胀量和烟道轴向空间设计本补偿器外形结构和具体尺寸。