一种具有防振隔热结构的高温膨胀节的制作方法

1.本发明涉及膨胀节技术领域，具体说的是一种具有防振隔热结构的高温膨胀节。


背景技术：

2.波纹管膨胀节作为管道压力管道的补偿器，它能够补偿管道的热变形、机械变形等，起到了降低管道应力和提高管道使用寿命的作用。尤其在高温介质场合（可达650℃~750℃）中，管道热膨胀量大，材料许用应力低，介质泄露危险大，对膨胀节的安全性能要求严格。波纹管是膨胀节工作的核心部件，为了使膨胀节处于安全工作状态，通常在膨胀节内部设置隔热层，见图1所示，降低波纹管工作温度。
3.但由于管系振动、介质高速流动以及真空工况等因素，隔热材料易发生脱落并伴随介质被冲走，造成波纹管工作温度超温，易造成膨胀节失效，需要额外增加吹扫等降温装置，见图2所示。
4.临时吹扫降温装置降低波纹管的局部工作温度，易造成波纹管温度分布不均，出现局部超温，带来更大的安全风险，另外高温下，管系剧烈振动，临时加装降温装置，刚性低，伴随管系的振动会产生更大位移，存在极大的安全隐患，同时增加工程造价。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种具有防振隔热结构的高温膨胀节，其结构简单，适用性强，造价低，有效降低核心部件波纹管的工作温度，提升膨胀节运行可靠性，保障装置安全。
6.为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种具有防振隔热结构的高温膨胀节，包括波纹管、连接在波纹管两侧的端管、入口导流筒和出口导流筒，出口导流筒的尾端搭接在入口导流筒上，搭接部分之间设有间隙，波纹管、入口导流筒、出口导流筒和端管围成用于填充隔热层的隔热层填充空间，在隔热层填充空间内设有防振隔热机构，防振隔热机构包括内隔热筒、外隔热筒、隔热环形挡板ⅰ、隔热环形挡板ⅱ、隔热环形挡板ⅲ，内隔热筒的一端和外隔热筒的一端分别连接在波纹管两端的端管内壁上，内隔热筒的一端和外隔热筒的另一端重叠搭接，在此搭接部位的内隔热筒和外隔热筒之间设有间隙，在入口导流筒上连接有隔热环形挡板ⅰ，隔热环形挡板ⅰ的外圈与内隔热管不连接，隔热环形挡板ⅰ、入口导流筒、波纹管左侧的端管、内隔热筒围成的空间内填充有隔热层ⅰ，隔热环形挡板ⅱ和隔热环形挡板ⅲ位于内隔热筒和出口导流筒之间，在内隔热筒上连接有至少一个隔热环形挡板ⅱ，隔热环形挡板ⅱ的内圈与出口导流筒之间设有间隙，在出口导流筒上连接有至少一个隔热环形挡板ⅲ，隔热环形挡板ⅲ的外圈与内隔热筒之间设有间隙，其中一个隔热环形挡板ⅲ位于最左侧，最左侧隔热环形挡板ⅲ、外隔热筒、波纹管右侧的端管与出口导流筒转成的空间内填充有隔热层ⅳ。
7.多个隔热环形挡板ⅱ和多个隔热环形挡板ⅲ交错设置在内隔热筒和出口导流筒之间。
8.在最左侧隔热环形挡板ⅲ与内隔热筒的间隙处设有隔热层ⅱ。
9.隔热层ⅱ的下方设有焊接在最左侧隔热环形挡板ⅲ上的内筒，内筒向左侧延伸至隔热层ⅰ所处的空间内，并与隔热环形挡板ⅰ的外圈之间设有间隙，内筒与内隔热筒之间填充隔热层ⅱ。
10.内隔热筒的外侧包裹有隔热层ⅲ。
11.本发明有益效果是：增设隔热环形挡板ⅰ和隔热环形挡板ⅱ，将整体隔热层分割为隔热层ⅰ和隔热层ⅳ，降低隔热层振动变形，延长隔热层寿命，防止隔热层高速振动下，隔热脱落。
12.增设隔热环形挡板ⅲ可以有效防止高温介质温度直接传递给波纹管，引起波纹管超温，同时防止隔热层ⅳ脱落。
13.增设内、外隔热筒，延长传热路径，增加热阻，同时设置隔热层ⅲ，进一步降低高温介质温度，彻底杜绝波纹管超温。
14.导流筒、隔热环形挡板及组件、内外隔热筒，组成隔热迷宫结构，有效延长传热路径，即使隔热层完全失效，高温介质至少需要通过四层以上的隔热防护，才接触到波纹管，不会引起波纹管超温现象。
15.在隔热环形挡板组件设置柔性隔热层ⅱ，可以有效防止高温介质温度，通过辐射、导热等形式传递给波纹管，引起波纹管超温。
附图说明
16.图1为现有技术高温膨胀节结构示意图；图2为现有技术中具有临时吹扫装置的高温膨胀节；图3为本发明的第一种结构示意图；图4为本发明的第二种结构示意图；图中：1、管道，2、端管，3、入口导流筒，4、隔热层ⅰ，5、拉板组件，6、波纹管，7、隔热环形挡板ⅰ，8、隔热层ⅱ，9、隔热环形挡板ⅲ，10、隔热层ⅲ，11、内隔热筒，12、外隔热筒，13、隔热环形挡板ⅱ，14、隔热层ⅳ，15、出口导流筒，16、内筒，17、临时吹扫装置。
具体实施方式
17.结合附图和具体实施例对本发明加以说明。但是，本发明并不局限于这些实施例，还可用于其它有同样工作条件的管道。
18.如图3所示，一种具有防振隔热结构的高温膨胀节，包括波纹管6、连接在波纹管6两侧的端管2、入口导流筒3和出口导流筒15，出口导流筒15的尾端搭接在入口导流筒3上，搭接部分之间设有间隙，如图1所示，波纹管6、入口导流筒3、出口导流筒15和端管2围成用于填充隔热层的隔热层填充空间，在隔热层填充空间内设有防振隔热机构，防振隔热机构包括内隔热筒11、外隔热筒12、隔热环形挡板ⅰ7、隔热环形挡板ⅱ13、隔热环形挡板ⅲ9，内隔热筒11的一端和外隔热筒12的一端分别焊接在波纹管6两端的端管2内壁上，内隔热筒11的一端和外隔热筒12的另一端重叠搭接，通常为外隔热筒12搭接在内隔热筒11的上方，在此搭接部位的内隔热筒11和外隔热筒12之间设有间隙，不影响波纹管的拉伸变形，在入口导流筒3上连接有隔热环形挡板ⅰ7，隔热环形挡板ⅰ7的外圈与内隔热筒11不连接，预留间隙
用于隔热，隔热环形挡板ⅰ7、入口导流筒3、波纹管6左侧的端管2、内隔热筒11围成的空间内填充有隔热层ⅰ4，隔热环形挡板ⅱ13和隔热环形挡板ⅲ9位于内隔热筒11和出口导流筒15之间，在内隔热筒11上连接有至少一个隔热环形挡板ⅱ13，隔热环形挡板ⅱ13的内圈与出口导流筒15之间设有间隙，在出口导流筒15上连接有至少一个隔热环形挡板ⅲ9，隔热环形挡板ⅲ9的外圈与内隔热筒11之间设有间隙，其中一个隔热环形挡板ⅲ9位于最左侧，最左侧隔热环形挡板ⅲ9、外隔热筒12、波纹管6右侧的端管2与出口导流筒15转成的空间内填充有隔热层ⅳ14。
19.多个隔热环形挡板ⅱ13和多个隔热环形挡板ⅲ9交错设置在内隔热筒11和出口导流筒15之间，使传递的路径变为迷宫式通道，有效延长传热路径，将隔热层ⅳ14分为多块，也延长隔热层寿命。
20.在最左侧隔热环形挡板ⅲ9与内隔热筒11的间隙处设有隔热层ⅱ8，可以有效防止高温介质温度，通过辐射、导热等形式传递给波纹管，引起波纹管超温，同时防止隔热层ⅰ4脱落。
21.如图4所示，隔热层ⅱ8的下方设有焊接在最左侧隔热环形挡板ⅲ9上的内筒16，内筒16向左侧延伸至隔热层ⅰ4所处的空间内，并与隔热环形挡板ⅰ7的外圈之间设有间隙，内筒16与内隔热筒11之间填充隔热层ⅱ8，通过该种设计，延长传热路径，增加热阻，防止隔热层ⅱ8和隔热层ⅰ4脱落，同时进一步降低高温介质温度，彻底杜绝波纹管超温。
22.内隔热筒11的外侧包裹有隔热层ⅲ10，进一步降低高温介质温度，彻底杜绝波纹管超温，此处设置的隔热层ⅲ10不易脱落。
23.如图3所示，本实施例的高温膨胀节两端锥形端管2与管道1连接，端管中间连接柔性元件波纹管件6。增设隔热环形挡板ⅰ和隔热环形挡板ⅱ，将整体隔热层分割为隔热层ⅰ和隔热层ⅳ，降低隔热层振动变形，延长隔热层寿命，防止隔热层高速振动下，隔热脱落。传热路径为隔热层ⅱ8、隔热环形挡板ⅲ9与内隔热筒11之间的间隙、隔热层
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14、隔热环形挡板ⅱ与出口导流筒15之间间隙、外隔热筒12与内隔热筒11之间的间隙。
24.如图4所示，相较于图3，增加内筒16，进一步增加传热路径，由内筒16与隔热环形挡板ⅰ7之间的间隙进入，将传热路径由隔热层ⅰ4所处的空间开始，充分利用左侧的隔热层ⅰ4的隔热效果。
25.当开车时，介质升温，管道发生热膨胀，波纹管发生压缩或拉伸位移，入口端导流筒件3和出口端导流筒件15分别与端管刚性连接，在热位移作用下相向移动。高温介质不断通过导热、对流及辐射的形式向波纹管传热量，通过腔体防振隔热结构隔绝大部分热量，防止波纹管温度过高。
26.当管系剧烈振动时，各隔热环形挡板将整体的隔热层分块填充，可以有效防止隔热脱落，即使隔热脱落，导流筒、隔热环形挡板、内、外隔热筒，组成隔热迷宫结构，有效延长了传热路径，高温介质至少需要三层或四层以上的隔热防护，才接触到波纹管，不会引起波纹管超温现象，保证膨胀节和装置备安全可靠运行。
27.本发明所述的隔热防振结构，可实现对膨胀节的健康安全运行，即使隔热失效，不需增设临时降温措施，保障装置安全，降低工程造价。