[發明專利]高溫氣冷堆用過球直管壓力平衡型膨脹節

在審

• 申請號: 201710702806.9
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107387925A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 王斌斌;李雙印;尹帥;劉巖
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: F16L51/03
• 分類號: F16L51/03;F16L59/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 宋晨煒

技術領域

本發明涉及高溫氣冷堆燃料裝卸系統球流管路系統，屬于膨脹節位移補償技術領域，具體說的是高溫氣冷堆用過球直管壓力平衡型膨脹節。

背景技術

直管壓力平衡型膨脹節，一般由端管（法蘭）、工作波波紋管、平衡波紋管、中間管（法蘭）、拉桿等結構件組成，用于吸收軸向位移和/或橫向位移。通過合理設計，一般平衡波紋管有效面積為工作波紋管有效面積的2倍，通過拉桿等連接裝置將工作波紋管與同樣受到壓力的平衡波紋管相連，利用連接裝置將壓力推力進行傳遞，在膨脹節內部實現力平衡，使得管口對支架、設備基座等不產生壓力推力的作用，從而將壓力推力作用限制在膨脹節內部。每組波紋管設計用于吸收軸向位移，工作波還可以吸收橫向位移，一般在直管段上使用。因該型膨脹節可吸收壓力推力作用，從而使得支架、基座等受力改善，大量應用在供熱、化工、煉油等行業。根據受壓不同和連接裝置的差異，可以分為內外壓和拉桿、鉸鏈板連接等。內壓拉桿外連接的直管壓力平衡型膨脹節是最常見的結構形式，詳見圖1、2所示。

但應用于高溫氣冷堆球流管路系統的直管壓力平衡型膨脹節，首先，膨脹節要求具有承壓能力高、補償量大、且外形尺寸有嚴格要求；波紋管的補償量越大要求波數就越多，波數增多引起極限柱失穩內壓降低，但該管路系統的設計壓力高，波紋管在工作過程中極易出現柱失穩失效的問題，膨脹節不能正常工作，所以需要設置防柱失穩結構來保證膨脹節正常工作；其次，應用于燃料裝卸系統球流管路的該型膨脹節，因系統工藝需要存在石墨球在高溫高壓氦氣吹動下滾動通過的問題，因氣流速度快、壓力和溫度高，考慮到流動的平順性且避免對波紋管的沖擊、波紋管隔熱，需要設計內部導流筒，且該導流筒結構要可靠固定，不得脫落。考慮到順暢過球，不得出現堵塞、卡滯，要求膨脹節內部連續、光滑；最后，該膨脹節的外形尺寸有嚴格要求，設置導流筒、防柱失穩結構等結構后，會增大膨脹節的外形尺寸，超出安裝空間。因此常規結構的直管壓力平衡型膨脹節不能滿足高溫氣冷堆燃料裝卸裝置球流管路系統的補償設計要求。

發明內容

高溫氣冷堆燃料裝卸裝置球流管路系統要求膨脹節承壓能力高、補償量大、安裝空間小、可以吸收壓力推力作用、膨脹節管路內壁要求光滑、連續，順暢過球，不得出現堵塞、卡滯。常規結構直管壓力平衡型膨脹節不能滿足設計需要，本發明提出一種承壓能力高、補償量大、帶防柱失穩結構及內部連續可靠的導流結構、空間結構緊湊、可連續平順過球，滿足設計要求的安全可靠的直管壓力平衡型膨脹節結構形式，保障球流管路系統安全、可靠運行。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：高溫氣冷堆用過球直管壓力平衡型膨脹節，包括進口端管、導流筒、出口端管、進口端環、出口端環、兩個中間管板、至少兩個工作波紋管、平衡波紋管和拉桿結構，從進口端管、導流筒至出口端管的管道上依次套設有進口端環、兩個中間管板和出口端環，在進口端環和中間管板之間設有工作波紋管，在兩個中間管板之間設有平衡波紋管，在中間管板和出口端環之間設有工作波紋管，拉桿結構將中間管板與出口端環或進口端環連接，管道由進口端管、導流筒和出口端管組成，管道的內壁等徑平滑，所述的導流筒由導流筒A和導流筒B組成，導流筒A的首端與進口端管連接，導流筒A、進口端管與進口端環為一體結構，導流筒B的尾端與出口端管連接，導流筒B、出口端管與出口端環為一體結構，導流筒A的尾端與導流筒B的首端銜接設置，導流筒A與導流筒B之間的銜接結構可產生相對銜接位移，導流筒A與導流筒B之間的銜接位移不小于膨脹節的軸向位移，在導流筒A與導流筒B的銜接處設有平衡波紋管，兩個中間管板分別套設在導流筒A和導流筒B上，兩個中間管板與導流筒A、導流筒B之間設有微小間隙，使平衡波紋管與工作波紋管相連通。

本發明所述的銜接結構為交錯重疊結構或周向交錯插接結構。

本發明所述的交錯重疊結構為，導流筒A的尾部沿外壁周向開設臺階，導流筒B的首部沿內壁周向開設臺階，導流筒B的臺階的一部分搭設在導流筒A的臺階上，使導流筒A與導流筒B之間具有銜接位移，導流筒B的臺階與導流筒A的臺階之間設有間隙。

本發明所述的周向交錯插接結構為，導流筒A的尾部沿軸向開設多個豁口，導流筒B的首部沿軸向開設多個與豁口匹配的插鍵，導流筒B的插鍵與導流筒A的豁口交錯部分插接，使導流筒A與導流筒B之間具有銜接位移。

本發明所述的豁口的形狀為矩形、三角形或長槽形。

本發明所述的中間管板與導流筒A、導流筒B之間設有間隙為1-1.5mm。

本發明有益效果是：