[发明专利]背压式非金属补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及工业管线设备技术领域，是一种用来补偿高温管线由于热膨胀所产生位移的背压式非金属补偿器。

背景技术

补偿器是工业管线常用的设备，用来补偿高温管线由于热膨胀所产生的位移。非金属补偿器是补偿器的一种，其主要结构如图1所示：

图中：101——补偿器筒体  102——环型框  103——密封圈  104——紧固螺栓

105——密封压圈  106——隔热垫  107——内衬筒  108——非金属膜

109——密封阻挡环

图中：101、102、103、104、105都是起支撑和密封作用的保持元件；

106为将高温介质与膜元件隔开的隔热元件；

107为将高温介质与隔热元件隔开的元件；

108为吸收位移的膜元件；

109为防止高温介质进入补偿器内部的阻挡元件

现有的非金属补偿器的作用原理是：当管线存在沿轴向的位移(拉伸或压缩)X，或在垂直于轴向平面内的位移Y，或非金属补偿器的两端有角向位移时，或在这些位移的任意组合下，非金属补偿器通过筒体101，环型框102，将位移传到非金属膜108，由非金属膜108变形后吸收。

由于非金属膜的特性，较之金属补偿器，更适用于金属补偿器所不能胜任的腐蚀环境。而且由于非金属膜的柔软性，较之金属补偿器，在膜吸收位移时所产生的对两端管线的反力、反力距可认忽略不计，所以非金属补偿器特别适用于高温腐蚀性气体介质，且管线对于补偿器的位移反力、反力矩非常敏感的部位，如各种烟气透平机的出口部位。

但由于非金属膜强度低和不耐温的弱点，也其使用受到了限制。首先，由于现有的非金属膜的强度问题，使非金属补偿器不能用于压力较高的地方。另外，现有技术的非金属补偿器结构在管线内介质压力波动时(一般为稍高于正常压力)会出现介质向外微量泄露，这种泄露会将高温气体不断地导向非金属膜，就会烧坏不耐温的非金属膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温、低压、腐蚀性气体介质热力管线的背压式非金属补偿器，它解决非金属补偿器固有的，对压力波动敏感及应用在高温介质时非金属膜容易烫伤后烧坏问题，它可使用于高温、压力不高且略有波动(一般为稍高于正常压力)、气体介质腐蚀性强，管线对补偿器产生的变形反力和反力矩要求苛刻的管路中。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种背压式非金属补偿器，它包括有：

左管线连接筒体和右管线连接筒体，左管线连接筒体与左侧的管线连接；右管线连接筒体与右侧的管线连接；

内衬筒，一端与左管线连接筒体或右管线连接筒体的内壁连接，呈封闭状，另一端呈开口状，在开口内设有密封阻挡环；

左环形框和右环形框；

内非金属膜，呈环形，连接在左环形框和右环形框的外环端部，形成密封连接；

其特征在于：

在左管线连接筒体和右管线连接筒体的圆周外侧，分别设置有左外筒体和右外筒体，该左外筒体的外端有向内倾斜的左锥体，该右外筒体的外端有向内倾斜的右锥体，所述的左锥体与左管线连接筒体的外壁连接，所述的右锥体与右管线连接筒体的外壁连接；

在左外筒体和右外筒体中部的外侧壁上连接有左环形框和右环形框，在左环形框和右环形框两侧的左外筒体和右外筒体的外侧壁上连接有左外环形框和右外环形框，在左外环形框和右外环形框的外环端部密封连接有外非金属膜，在左环形框、右环形框、内非金属膜与左外环形框、右外环形框、外非金属膜之间形成空腔；

在左外筒体、右外筒体与左管线连接筒体、右管线连接筒体之间填充有隔热层；

在左外环形框和右外环形框的侧壁上分别连接有吹扫风进气管和吹扫风出气管。

在吹扫风进气管上设置有进风控制阀，在吹扫风出气管上设置有出风控制阀，在左外环形框和右外环形框上分别设置有空腔压力表和温度表，在左管线连接筒体或右管线连接筒体上设置有管线压力表，所述的空腔压力表、温度表、进风控制阀、出风控制阀、管线压力表通过连线分别与自动控制器连接。