[发明专利]一种平衡烟风管道补偿器轴向力的风压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟风管道安全装置，特别涉及一种平衡烟风管道补偿器轴向力的装置。

背景技术

在火电厂锅炉的烟风管道设计中，都设置金属或非金属补偿器来吸收管道的热位移，保证管道安全运行。但是设置补偿器带来新的问题：烟风管道的横截面一般比较大，部分补偿器受管道内介质的压力作用，会给连接在补偿器两侧的管道带来巨大的轴向力，多达数吨、甚至20吨以上的力。现有技术中，为了保证烟风管道的安全运行，通常在补偿器两侧支撑管道的土建结构上固定支架或安装限位支架，将轴向力传递到支撑的土建结构上，但是这样就造成了很多肥梁胖柱，给电厂带来投资的增加。而且由于管道给土建结构的力通常不是直接作用在支撑的土建结构的中心，土建结构因此要承受力矩，对土建结构无疑也存在巨大危险。

中国专利CN2235545Y提出一种压力平衡式套筒补偿器，包括套装在一起的左端管、右端管，右端管的外壁上设置一个与右端管的内腔连通的平衡缸，平衡杆的右端设置活塞，活塞上设置连杆，连杆的左端固定连接到左端管的外壁上。该设计虽然一定程度上可以达到压力平衡，但是由于烟风管道的横截面积很大，平衡缸也会设计得很大，不仅耗费大量资材，还给安装带来困难，同时还增大了管道对土建结构的负荷。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种体积小、结构简单、实用性强的平衡烟风管道补偿器轴向力的风压装置，仅利用烟风管道内介质的压力，就能把轴向力抵消，提高火电厂烟风道的运行安全，降低钢材耗量，降低土建费用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种平衡烟风管道补偿器轴向力的风压装置，包括设置于补偿器一侧的烟风管道外壁上的气缸，所述气缸通过活塞密封并与烟风管道的内腔连通，所述活塞受到的烟风管道内的介质压力与气缸所在侧的烟风管道受到的介质压力相反，还包括通过转轴安装在气缸同侧的烟风管道外壁上的杠杆，杠杆的一端连接与活塞上固定的连杆，杠杆的另一端通过一传递杆连接固定在补偿器另一侧的烟风管道外壁上的支座。

本发明的进一步改进在于：所述活塞设置在气缸对着补偿器的一侧，活塞上固定连接顺烟风管道母线方向布置的连杆，连杆的末端连接设置在活塞与补偿器之间的顺烟风管道母线的切线方向布置的杠杆，杠杆的另一端连接与连杆平行的传递杆。

本发明的进一步改进在于：所述气缸通过介质导管与烟风管道的内腔连通。

本发明的进一步改进在于：所述介质导管为金属软管，金属软管的一端连通烟风管道，金属软管的另一端连通气缸的缸体。

本发明的进一步改进在于：所述气缸的活塞与缸体之间设置密封圈。

本发明的进一步改进在于：所述气缸设置有对应活塞的限位保护装置。

本发明的进一步改进在于：所述杠杆的连杆一侧的长度与传递杆一侧的长度之比为2～3：1。

本发明的进一步改进在于：所述杠杆的长度≤500mm。

本发明的进一步改进在于：所述烟风管道外壁的上下两侧对称设置两组所述的主要由气缸、杠杆和支座组成的平衡烟风管道补偿器轴向力的风压装置。

本发明的进一步改进在于：所述烟风管道外壁上沿径向对称设置两组以上所述的主要由气缸、杠杆和支座组成的平衡烟风管道补偿器轴向力的风压装置。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明通过设置气缸，利用金属软管将烟风道内的带有压力（正压或者负压）的介质（烟气或者空气）引入气缸。此处压力是指相对大气压的相对压力，低于大气压的为负压，高于大气压的为正压。利用气缸的工作原理产生平衡烟风道补偿器产生的力，能够成功使补偿器产生的作用于原来支撑结构上的轴向力变成零。

气缸包括缸体和带密封圈的活塞，使用带密封装置的活塞既有利于保证缸体内的压力，又不使管道内的带压介质泄露。

杠杆的设置能够放大气缸产生的力，减小所需气缸的横截面积，使该装置占用很小的空间，根据不同工作条件的补偿器进行精确计算，综合确定合理的杠杆长度≤500mm，具体的实际工程实践中可以根据实际情况灵活调节，而且通过合理的计算，杠杆的设计可以尽量减小长度，以减小对中心轴的力矩过大。

由于火电厂锅炉烟风管道的横截面积比较大，为了减小平衡烟风管道补偿器轴向力的风压装置的占用空间，可以在烟风管道安装数组次本装置，来降低单个装置的受力，也同时能够降低本装置本身的造价。成对设置本装置使补偿器受力均衡，能完全抵消轴向力。