[发明专利]一种空间管线的热补偿装置

说明书

本发明公开了一种空间管线的热补偿装置，属于一种位移补偿装置。本发明中角向变位装置的一端连接第一支架，另一端通过连接管Ⅰ连接至弯头Ⅰ的一端；该弯头I的另一端通过连接管Ⅱ与周向变位装置的一端相连，周向变位装置的另一端通过连接管Ⅲ连接弯头Ⅱ的一端，弯头Ⅱ的另一端通过连接管Ⅳ连接至第二支架，角向变位装置、周向变位装置、第二支架所在的平面在空间相互垂直。本发明中周向变位装置设置于中间管道，可绕设置于弯头Ⅰ、弯头Ⅱ的中间管段产生周向变形，从而吸收三个平面的位移，保证空间管线内介质流动平稳，解决了空间管线空间紧凑、补偿方案不易设计及位移补偿的问题，符合压力管道空间管线柔性设计和运行的要求。

技术领域

本发明涉及位移补偿装置技术领域，具体涉及一种空间管线的热补偿装置。

背景技术

在压力管道布置中，有一种空间管道布置方式应用极其广泛，这种空间管线具有多个方向的位移，三个方向的位移量通常在几十毫米至几百毫米间，数值大，位移情况复杂，必须进行管道柔性补偿设计。

其位移吸收目前常用的有以下几种方式：

a)管道自然补偿；

b)金属波纹管补偿器补偿，主要有4种方案，b1)2个万向角补偿器,b2)2个万向角补偿器加1个角向补偿器，b3)1个大拉杆补偿器加1个角向补偿器，b4)1个大拉杆补偿器；

c)2个或3个球形补偿器补偿。

(管线柔性判断公式，依据ASME/ANSI B31.1及B31.3)(公式1)；

说明：D₀—管外径(mm)

Y—管段总位移(mm)，Y＝(ΔX²+ΔY²+ΔZ²)^1/2

L—管段两个固定点的展开长度(m)

U—管段两个固定点的直线距离(m)；

在空间管道中，若周向变位装置所在中间段很短时，若采用方案a，在不改变管道走向的情况下，则管道应力水平高，管段反作用力大，不满足工程设计规范的要求，管段容易损坏；根据管线柔性判定公式1，若要降低管段应力水平，必须提高管道柔性，则必须改变管道走向，增加管线长度；但在管线布置空间受限制的情况下，改变管道走向，增加管线长度很难做到。

若采用b1至b4方案，所用的补偿器必须放置于中间管段，但由于中间管段很短，长度不足以放置b方案中的补偿器，即不能用方案b。

若采用c方案，所用的补偿器必须放置于中间管段，同样由于中间管段很短，长度不足以放置c方案中的补偿器，即也不能用方案c。

空间管线位移量大、管线布置空间紧张的特殊要求，特别是中间管段长度很短的情况下，目前的技术不能解决该类型管线的柔性设计问题，只能让管线在很高应力水平下运行，管段容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够适用于空间管线的位移情况复杂、位移量大、且受制于管道空间限制的空间管线的热补偿装置。

本发明的技术方案是：一种空间管线的热补偿装置，包括角向变位装置与周向变位装置，所述角向变位装置为万向金属波纹管补偿器或球形补偿器，所述周向变位装置为旋转补偿器；所述角向变位装置的一端连接第一支架，另一端通过连接管Ⅰ连接至弯头Ⅰ的一端；该弯头I的另一端通过连接管Ⅱ与所述周向变位装置的一端相连，周向变位装置的另一端通过连接管Ⅲ与弯头Ⅱ的一端连接，所述弯头Ⅱ的另一端通过连接管Ⅳ连接至第二支架，角向变位装置、周向变位装置、第二支架所在的平面在空间相互垂直。

进一步的技术方案，弯头I、弯头Ⅱ为任意角度弯头。