[发明专利]高温气冷堆用过球直管压力平衡型膨胀节

说明书

技术领域

本发明涉及高温气冷堆燃料装卸系统球流管路系统，属于膨胀节位移补偿技术领域，具体说的是高温气冷堆用过球直管压力平衡型膨胀节。

背景技术

直管压力平衡型膨胀节，一般由端管（法兰）、工作波波纹管、平衡波纹管、中间管（法兰）、拉杆等结构件组成，用于吸收轴向位移和/或横向位移。通过合理设计，一般平衡波纹管有效面积为工作波纹管有效面积的2倍，通过拉杆等连接装置将工作波纹管与同样受到压力的平衡波纹管相连，利用连接装置将压力推力进行传递，在膨胀节内部实现力平衡，使得管口对支架、设备基座等不产生压力推力的作用，从而将压力推力作用限制在膨胀节内部。每组波纹管设计用于吸收轴向位移，工作波还可以吸收横向位移，一般在直管段上使用。因该型膨胀节可吸收压力推力作用，从而使得支架、基座等受力改善，大量应用在供热、化工、炼油等行业。根据受压不同和连接装置的差异，可以分为内外压和拉杆、铰链板连接等。内压拉杆外连接的直管压力平衡型膨胀节是最常见的结构形式，详见图1、2所示。

但应用于高温气冷堆球流管路系统的直管压力平衡型膨胀节，首先，膨胀节要求具有承压能力高、补偿量大、且外形尺寸有严格要求；波纹管的补偿量越大要求波数就越多，波数增多引起极限柱失稳内压降低，但该管路系统的设计压力高，波纹管在工作过程中极易出现柱失稳失效的问题，膨胀节不能正常工作，所以需要设置防柱失稳结构来保证膨胀节正常工作；其次，应用于燃料装卸系统球流管路的该型膨胀节，因系统工艺需要存在石墨球在高温高压氦气吹动下滚动通过的问题，因气流速度快、压力和温度高，考虑到流动的平顺性且避免对波纹管的冲击、波纹管隔热，需要设计内部导流筒，且该导流筒结构要可靠固定，不得脱落。考虑到顺畅过球，不得出现堵塞、卡滞，要求膨胀节内部连续、光滑；最后，该膨胀节的外形尺寸有严格要求，设置导流筒、防柱失稳结构等结构后，会增大膨胀节的外形尺寸，超出安装空间。因此常规结构的直管压力平衡型膨胀节不能满足高温气冷堆燃料装卸装置球流管路系统的补偿设计要求。

发明内容

高温气冷堆燃料装卸装置球流管路系统要求膨胀节承压能力高、补偿量大、安装空间小、可以吸收压力推力作用、膨胀节管路内壁要求光滑、连续，顺畅过球，不得出现堵塞、卡滞。常规结构直管压力平衡型膨胀节不能满足设计需要，本发明提出一种承压能力高、补偿量大、带防柱失稳结构及内部连续可靠的导流结构、空间结构紧凑、可连续平顺过球，满足设计要求的安全可靠的直管压力平衡型膨胀节结构形式，保障球流管路系统安全、可靠运行。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：高温气冷堆用过球直管压力平衡型膨胀节，包括进口端管、导流筒、出口端管、进口端环、出口端环、两个中间管板、至少两个工作波纹管、平衡波纹管和拉杆结构，从进口端管、导流筒至出口端管的管道上依次套设有进口端环、两个中间管板和出口端环，在进口端环和中间管板之间设有工作波纹管，在两个中间管板之间设有平衡波纹管，在中间管板和出口端环之间设有工作波纹管，拉杆结构将中间管板与出口端环或进口端环连接，管道由进口端管、导流筒和出口端管组成，管道的内壁等径平滑，所述的导流筒由导流筒A和导流筒B组成，导流筒A的首端与进口端管连接，导流筒A、进口端管与进口端环为一体结构，导流筒B的尾端与出口端管连接，导流筒B、出口端管与出口端环为一体结构，导流筒A的尾端与导流筒B的首端衔接设置，导流筒A与导流筒B之间的衔接结构可产生相对衔接位移，导流筒A与导流筒B之间的衔接位移不小于膨胀节的轴向位移，在导流筒A与导流筒B的衔接处设有平衡波纹管，两个中间管板分别套设在导流筒A和导流筒B上，两个中间管板与导流筒A、导流筒B之间设有微小间隙，使平衡波纹管与工作波纹管相连通。

本发明所述的衔接结构为交错重叠结构或周向交错插接结构。

本发明所述的交错重叠结构为，导流筒A的尾部沿外壁周向开设台阶，导流筒B的首部沿内壁周向开设台阶，导流筒B的台阶的一部分搭设在导流筒A的台阶上，使导流筒A与导流筒B之间具有衔接位移，导流筒B的台阶与导流筒A的台阶之间设有间隙。

本发明所述的周向交错插接结构为，导流筒A的尾部沿轴向开设多个豁口，导流筒B的首部沿轴向开设多个与豁口匹配的插键，导流筒B的插键与导流筒A的豁口交错部分插接，使导流筒A与导流筒B之间具有衔接位移。

本发明所述的豁口的形状为矩形、三角形或长槽形。

本发明所述的中间管板与导流筒A、导流筒B之间设有间隙为1-1.5mm。

本发明有益效果是：