[发明专利]组合式煤粉管道补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道补偿装置，具体地讲，本发明涉及一种组合式煤粉管道补偿装置，该装置由两种不同类型的补偿器组成，属于管道安全装置技术领域。

背景技术

大型燃煤火力发电厂锅炉容量大、炉体高、热态三向膨胀量大，因此配套的管道热态位移值也较大，需要配套的煤粉管道补偿器既能有效地吸收锅炉燃烧器接口和煤粉管道的热位移，又不产生过大的应力，还要方便安装施工和运行维护。目前，本行业为解决上述问题研制出一种组合结构的三维补偿器，即两个球形补偿器和一个套筒补偿器组合为一体，可以同时吸收±6⁰～9⁰的横向位移和100mm～250mm的轴向位移。但该类补偿器没有轴向导向结构，主要依靠内筒相对外壳的轴向移动。内管与外壳间的轴向密封副安装同轴度差必然造成不均匀磨损，其结果是恶化密封效果，所以该类补偿器对安装的调整精度要求较高。中国专利号ZL2008200587487公开了一种轴向导向能力强、运动阻力小的三向组合式煤粉管补偿器，它由两个结构相同的波纹管补偿器和一伸缩式套筒补偿器组合而成，该结构采用滚轮结构改善补偿器的轴向导向性能问题。但存在以下缺点：

第一、外部滚轮结构的4～8对导向板直接焊接在压头法兰外侧的环向圆周上，而滚轮安装在每对导向板之间，此结构径向无法得到调节，倘若有制造误差，该滚轮结构的4～8个滚轮不可能与所述内筒的外壁完全接触，起不到对内管有效定位和轴向导向作用，有时还有可能带来内筒与外壳装配不同轴问题，反而使密封填料产生偏心磨损。同样，设在内筒内端的滚轮结构也存在同样问题。

第二、该补偿器配套的套筒补偿器安装在两波纹管补偿器中间，起着接管的作用，当管系产生横向位移时，由于轴向导向结构的缺陷，套筒补偿器密封处极易产生歪斜，产生偏心造成泄漏。另外，两导向滚轮的间距较短，对于稍大通径管道来讲，其长径比较小，起不到轴向导向的作用。

第三、该补偿器配套的套筒补偿器密封填料是靠螺栓和螺母拼紧压头来密封的，当密封填料磨损后，压头松动，焊接在压头上面的滚轮结构也失去了其功效。当重新压紧压头时，压紧过程中滚轮结构有卡住内管现象，此类现象随密封填料的磨损会反复出现。

第四、此类补偿器本身补偿运动时，径向刚度只有轴向刚度的1/5～1/20，径向补偿时，一旦受力即发生歪斜，造成伸缩式套筒补器的内筒与外套筒偏磨。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种结构简单、补偿动作灵活、位移分工合理的组合式煤粉管道补偿装置。该装置通过轴向导向结构改善套筒补偿器的轴向补偿能力，另一方面利用双头螺杆与球体座铰连接，限制波纹管补偿器仅作横向位移，不作轴向位移。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

组合式煤粉管道补偿装置，它由居中的套筒补偿器和两端同轴连接相同口径的波纹管补偿器共同组成。所述波纹管补偿器包括两只径向环板密封连接的波纹管。其改进之处在于：位于波纹管两端的径向环板同一圆周上均布4～8只轴向通孔，每只轴向通孔中安装球体座，双头螺杆串接并轴向拼紧两端球体座构成铰连接结构。所述套筒补偿器中的外管右端同轴连接环架，外管与内管重合段安置的填料由环架封挡组成轴向可调式密封副，在环架右端面同一圆周上固定连接4～16只径向位置可调节的滚轮，滚轮沿内管外壁轴向滚动构成外置导向结构。所述内管左端环管壁均布4～16只径向连接的螺栓组件作为内置导向结构。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、套筒补偿器的内管在内外轴向导向结构共同作用下，显著提高内管位置精度，改善内管与外管同轴配合精度，大大提高轴向补偿量，而且内管轴向补偿运动更平衡、更灵活；

2、套筒补偿器的内管在内外轴向导向结构共同作用下，内管与外管之间的密封副运动质态好，磨耗均匀，显著提高密封性能；

3、结构限制波纹管补偿器轴向补偿，充分利用波纹管的柔性作横向位移，直接改善套筒补偿器的工作环境，确保配套的煤粉管道安全。

附图说明

图1是本发明结构半剖示意图。

图2是图1中双头螺杆与球体座相对径向环板转动的铰连接结构示意图。

图3是图1中的滚轮沿内管外壁轴向滚动的示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明作进一步说明。