[实用新型]一种烟气轮机出口弯管压力平衡膨胀节

说明书

本实用新型提供一种烟气轮机出口弯管压力平衡膨胀节，包括筒节组件、工作波纹管、中间管、平衡波纹管、三通组件、拉杆、端板组件及下端管，中间管位于筒节组件的下部，中间管位于上下两个工作波纹管之间，且中间管连接两端的两个工作波纹管，在筒节组件的中间部位设置弹簧支撑组件，所述弹簧支撑组件与所述三通组件和拉杆刚性连接，所述弹簧支撑组件包括弹簧、力传感器和弹簧受力监测系统，所述弹簧受力监测系统根据所述力传感器监测到的所述弹簧受力情况作出预警和提醒，实现对烟机出口压力平衡型膨胀节承重弹簧的监测，使其发生失效前能够及时预警，有效的避免事故发生，避免膨胀节的损坏对烟机造成损伤。

技术领域

本实用新型涉及膨胀节技术领域，尤其涉及一种烟气轮机出口弯管压力平衡膨胀节。

背景技术

烟气轮机(简称烟机)是催化裂化装置及其它石油化工装置中重要的节能设备，它的正常运行也是确保装置系统长周期大负荷生产的关键。烟机的技术复杂，使用工况恶劣，对管口的受力要求苛刻。烟机管口受力过大易造成烟机故障或烟机失效，存在极大的安全隐患，另外该设备造价昂贵，维修成本高，烟机失效或故障停车将给企业造成巨大的经济损失。为了降低烟机设备进出口的受力，在出口管道常设置压力平衡膨胀节用以吸收烟机沿轴线的水平位移和烟机出口垂直管道的热膨胀位移。因此该压力平衡膨胀节的安全可靠性对烟机的正常运行起到关键作用。

目前该压力平衡膨胀节运行中主要存在以下问题：(1)该压力平衡膨胀节往往重量较大，严重超出烟机管口受力限制，通常设置承重弹簧来承受烟机出口膨胀节自重及其它附加重量，以降低膨胀节自重及其它附加重量对烟机管口受力的影响。由于烟机出口处介质温度较高，弹簧长期在高温下工作，同时需承受几十吨的载荷，在长期工况下，弹簧易发生松弛，不能完全承受膨胀节自重及其它附加重量，或由于其它故障导致弹簧不能正常工作，烟机管口将承受巨大的荷载，造成烟机故障或烟机失效。(2)波纹管发生泄漏失效前不能够提前预知，无法提早进行准备，影响装置的长周期可靠运行。(3)烟机出口管道介质流速高，膨胀节的导流筒设置不当容易引起脱落，造成烟机设备的损坏，带来巨大损失。(4)结构件设计不当或者处于高应力状态，造成焊缝在长期高温服役后的蠕变失效；(5)两组工作波纹管之间的中间管稳定性不足，振动较为厉害。因此需要发明一种新的烟气轮机出口弯管压力平衡膨胀节，来有效解决上述问题，实现膨胀节重要部件失效前的及时预警以及提高产品的抗振性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种烟气轮机出口弯管压力平衡膨胀节，以解决现有技术中膨胀节重要部件失效前无法及时预警及膨胀节的抗振性能较弱问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种烟气轮机出口弯管压力平衡膨胀节，包括筒节组件、工作波纹管、中间管、平衡波纹管、三通组件、拉杆、端板组件及下端管，所述中间管位于所述筒节组件的下部，所述中间管位于上下两个工作波纹管之间，且所述中间管连接两端的两个工作波纹管，在所述筒节组件的中间部位设置弹簧支撑组件，所述弹簧支撑组件与所述三通组件和拉杆刚性连接，所述弹簧支撑组件包括弹簧、力传感器和弹簧受力监测系统，所述弹簧受力监测系统根据所述力传感器监测到的所述弹簧受力情况作出预警和提醒。

进一步的，所述弹簧支撑组件还包括吊板组件，所述吊板组件包括上吊板和下吊板，所述弹簧上端与所述上吊板连接，所述上吊板刚性连接于所述三通组件上，所述弹簧下端通过所述力传感器与所述下吊板连接，所述下吊板刚性连接于所述拉杆上。

进一步的，所述弹簧受力监测系统中设置有弹簧受力阈值F₀，当受力监测系统监测到的弹簧受力小于0.75F₀时系统会启动声光报警用以警示。

进一步的，所述端板组件与下部的工作波纹管连接，上下两组所述工作波纹管之间设置有万向环与比例连杆，所述万向环设置在所述中间管上，且所述万向环通过鞍座组件与所述中间管连接。