一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节制造技术

本发明专利技术公开了一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，包括：端接管Ⅰ、端接管Ⅱ、波纹管、承力框架Ⅰ、承力框架Ⅱ、两组铰链机构和八组支撑组件；端接管Ⅰ、波纹管和端接管Ⅱ依次连接；承力框架Ⅰ位于端接管Ⅰ侧、通过四组支撑组件以支撑端接管Ⅰ；承力框架Ⅱ位于端接管Ⅱ侧、通过另四组支撑组件以支撑端接管Ⅱ；两组铰链机构安装在承力框架Ⅰ与承力框架Ⅱ之间。本发明专利技术保证了膨胀节在高温工况下的持久工作，提高了产品的使用寿命。

A new type of hinge expansion joint for high temperature flue gas turbine

【技术实现步骤摘要】
一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节
本专利技术属于膨胀节
，尤其涉及一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节。
技术介绍
催化裂化装置能量回收系统是炼油系统的关键装置，能量回收系统是利用催化裂解装置烟气，利用烟气温度和压力能量带动烟机，利用烟气压力和温度能量产生动力，带动主风机做功，或带动发电机发电，以便充分回收再生烟气的能量。其中烟机入口管线部分为热壁结构，内部无隔热材料。其工作压力较高，一般为0.2～0.38MPa，近年来为了提高烟机的能效，各催化裂化装置普遍在提高烟机入口的介质温度，其工作温度达到700～750℃。烟机入口管线为了满足位移要求和烟机受力要求，一般在管线上设置几个单式铰链型膨胀节或万向铰链型膨胀节。为了约束波纹管的压力推力，在设置单式铰链型膨胀节或万向铰链型膨胀节时，通常在管线外设置受力结构件(304、304H或316H等奥氏体不锈钢材料等)，通过焊接方式与管线连接。然而，如前所述，烟机入口的工作温度达到700～750℃，导致受力结构件处在蠕变温度范围内，在运行过程中，受力结构件的焊道经常发生开裂，严重影响了设备的正常运行。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，保证了膨胀节在高温工况下的持久工作，提高了产品的使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，包括：端接管Ⅰ、端接管Ⅱ、波纹管、承力框架Ⅰ、承力框架Ⅱ、两组铰链机构和八组支撑组件；端接管Ⅰ、波纹管和端接管Ⅱ依次连接；承力框架Ⅰ位于端接管Ⅰ侧、通过四组支撑组件以支撑端接管Ⅰ；承力框架Ⅱ位于端接管Ⅱ侧、通过另四组支撑组件以支撑端接管Ⅱ；两组铰链机构安装在承力框架Ⅰ与承力框架Ⅱ之间。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，承力框架Ⅰ和承力框架Ⅱ的结构相同；承力框架Ⅰ，包括：承力板Ⅰ、承力板Ⅱ、承力钢管Ⅰ和承力钢管Ⅱ；其中，承力板Ⅰ与承力板Ⅱ平行设置，承力板Ⅰ和承力板Ⅱ的上下两端分别通过承力钢管Ⅰ和承力钢管Ⅱ连接固定；承力框架Ⅱ，包括：承力板Ⅲ、承力板Ⅳ、承力钢管Ⅲ和承力钢管Ⅳ；其中，承力板Ⅲ与承力板Ⅳ平行设置，承力板Ⅲ和承力板Ⅳ的上下两端分别通过承力钢管Ⅲ和承力钢管Ⅳ连接固定。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，两组铰链机构为：铰链机构Ⅰ和铰链机构Ⅱ；铰链机构Ⅰ，包括：销轴Ⅰ、铰链连接板Ⅰ、铰链板Ⅰ和铰链板Ⅱ；其中，铰链板Ⅰ的一端与铰链板Ⅱ的一端通过铰链连接板和销轴Ⅰ铰接，铰链板Ⅰ的另一端穿过承力钢管Ⅰ上的方形槽与承力钢管Ⅰ焊接，铰链板Ⅱ的另一端穿过承力钢管Ⅲ上的方形槽与承力钢管Ⅲ焊接；铰链机构Ⅱ，包括：销轴Ⅱ、铰链连接板Ⅱ、铰链板Ⅲ和铰链板Ⅳ；其中，铰链板Ⅲ的一端与铰链板Ⅳ的一端通过铰链连接板Ⅱ和销轴Ⅱ铰接，铰链板Ⅲ的另一端穿过承力钢管Ⅱ上的方形槽与承力钢管Ⅱ焊接，铰链板Ⅳ的另一端穿过承力钢管Ⅳ上的方形槽与承力钢管Ⅳ焊接。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，八组支撑组件的结构相同；其中，八组支撑组件两两成对、分别通过承力钢管Ⅰ、承力钢管Ⅱ、承力钢管Ⅲ和承力钢管Ⅳ安装。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，支撑组件，包括：立板、连接板、横向限位块、纵向限位块和L型限位块；横向限位块、纵向限位块和L型限位块的底面与端接管外侧焊接固定，且整体进行固溶处理，以便彻底消除焊接应力；连接板通过焊接在端接管上的横向限位块、纵向限位块和L型限位块进行限位、设置在端接管外侧；其中，连接板的下表面与端接管接触但不焊接；立板的底部与连接板的上表面焊接固定；立板的上部设置有圆孔，立板通过圆孔安装在承力钢管上，并与承力钢管焊接固定。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，横向限位块、纵向限位块和L型限位块上均设置有排气孔，避免焊接过程中内部有气体存留。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，L型限位块，包括：限位块Ⅰ和限位块Ⅱ；限位块Ⅰ和限位块Ⅱ垂直焊接；限位块Ⅰ的底面与端接管外侧焊接固定；限位块Ⅱ的侧面与立板接触，以限制立板的横向位移。在上述新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节中，横向限位块数量为3个，纵向限位块数量为4个，L型限位块数量为一个；3个横向限位块和一个L型限位块分别位于连接板的相对的两个侧面；4个纵向限位块两两为一组，分别位于连接板的另外相对的两个侧面。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术公开了一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，将传统的“立板与端接管之间采用焊接固定”的连接方式改变为通过支撑组件进行机械连接，由焊接式改为浮动式，从而彻底消除了结构件与端接管间因焊接而存在的热应力问题，从而保证了膨胀节在高温工况下的持久工作，提高了产品的使用寿命。(2)本专利技术公开了一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，通过设置的两组铰链机构可以有效吸收角向位移，满足产品使用需求。(3)本专利技术公开了一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，仅将限位块与端接管进行焊接，焊接量小，能够充分降低焊接应力和焊接变形，避免焊接过程中的变形和热应力导致结构件开裂问题；同时，端接管和限位块焊接后便于进行焊后热处理，从而进一步降低焊接位置的热应力，避免焊缝开裂破坏；此外，限位块和端接管的焊接部位也便于现场进行外保温，能够避免由于焊接部位工作时温差太大造成的变形和焊接应力。(4)本专利技术公开了一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，减小了结构件的宽度和厚度，便于产品加工和制造，极大的降低了产品成本。附图说明图1是本专利技术实施例中一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节的结构示意图；图2是本专利技术实施例中一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节的局部示图；图3是本专利技术实施例中一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节的框架图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公开的实施方式作进一步详细描述。如图1，在本实施例中，该新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，包括：端接管Ⅰ1、端接管Ⅱ2、波纹管3、承力框架Ⅰ6、承力框架Ⅱ7、两组铰链机构和八组支撑组件。具体连接关系如下：端接管Ⅰ1、波纹管3和端接管Ⅱ2依次连接；承力框架Ⅰ6位于端接管Ⅰ1侧、通过四组支撑组件以支撑端接管Ⅰ1；承力框架Ⅱ7位于端接管Ⅱ2侧、通过另四组支撑组件以支撑端接管Ⅱ2；两组铰链机构安装在承力框架Ⅰ6与承力框架Ⅱ7之间。在本实施例中，承力框架Ⅰ6和承力框架Ⅱ7的结构相同。优选的，如图1，承力框架Ⅰ6具体可以包括：承力板Ⅰ61、承力板Ⅱ62、承力钢管Ⅰ63和承力钢管Ⅱ64。其中，承力板Ⅰ61与承力板Ⅱ62平行设置，承力板Ⅰ61和承力板Ⅱ62的上下两端分别通过承力钢管Ⅰ63和承力钢管Ⅱ64连接固定。优选的，如图1，承力框架Ⅱ7具体可以包括：承力板Ⅲ71、承力板Ⅳ72、承力钢管Ⅲ7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，其特征在于，包括：端接管Ⅰ(1)、端接管Ⅱ(2)、波纹管(3)、承力框架Ⅰ(6)、承力框架Ⅱ(7)、两组铰链机构和八组支撑组件；/n端接管Ⅰ(1)、波纹管(3)和端接管Ⅱ(2)依次连接；/n承力框架Ⅰ(6)位于端接管Ⅰ(1)侧、通过四组支撑组件以支撑端接管Ⅰ(1)；/n承力框架Ⅱ(7)位于端接管Ⅱ(2)侧、通过另四组支撑组件以支撑端接管Ⅱ(2)；/n两组铰链机构安装在承力框架Ⅰ(6)与承力框架Ⅱ(7)之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，其特征在于，包括：端接管Ⅰ(1)、端接管Ⅱ(2)、波纹管(3)、承力框架Ⅰ(6)、承力框架Ⅱ(7)、两组铰链机构和八组支撑组件；
端接管Ⅰ(1)、波纹管(3)和端接管Ⅱ(2)依次连接；
承力框架Ⅰ(6)位于端接管Ⅰ(1)侧、通过四组支撑组件以支撑端接管Ⅰ(1)；
承力框架Ⅱ(7)位于端接管Ⅱ(2)侧、通过另四组支撑组件以支撑端接管Ⅱ(2)；
两组铰链机构安装在承力框架Ⅰ(6)与承力框架Ⅱ(7)之间。


2.根据权利要求1所述的新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，其特征在于，承力框架Ⅰ(6)和承力框架Ⅱ(7)的结构相同；
承力框架Ⅰ(6)，包括：承力板Ⅰ(61)、承力板Ⅱ(62)、承力钢管Ⅰ(63)和承力钢管Ⅱ(64)；其中，承力板Ⅰ(61)与承力板Ⅱ(62)平行设置，承力板Ⅰ(61)和承力板Ⅱ(62)的上下两端分别通过承力钢管Ⅰ(63)和承力钢管Ⅱ(64)连接固定；
承力框架Ⅱ(7)，包括：承力板Ⅲ(71)、承力板Ⅳ(72)、承力钢管Ⅲ(73)和承力钢管Ⅳ(74)；其中，承力板Ⅲ(71)与承力板Ⅳ(72)平行设置，承力板Ⅲ(71)和承力板Ⅳ(72)的上下两端分别通过承力钢管Ⅲ(73)和承力钢管Ⅳ(74)连接固定。


3.根据权利要求2所述的新型烟气轮机高温烟道用铰链膨胀节，其特征在于，两组铰链机构为：铰链机构Ⅰ(4)和铰链机构Ⅱ(5)；
铰链机构Ⅰ(4)，包括：销轴Ⅰ(41)、铰链连接板Ⅰ(42)、铰链板Ⅰ(43)和铰链板Ⅱ(44)；其中，铰链板Ⅰ(43)的一端与铰链板Ⅱ(44)的一端通过铰链连接板(42)和销轴Ⅰ(41)铰接，铰链板Ⅰ(43)的另一端穿过承力钢管Ⅰ(63)上的方形槽与承力钢管Ⅰ(63)焊接，铰链板Ⅱ(44)的另一端穿过承力钢管Ⅲ(73)上的方形槽与承力钢管Ⅲ(73)焊接；
铰链机构Ⅱ(5)，包括：销轴Ⅱ(51)、铰链连接板Ⅱ(52)、铰链板Ⅲ(53)和铰链板Ⅳ(54)；其中，铰链板Ⅲ(53)的一端与铰链板Ⅳ(54)的一端通过铰链连接板Ⅱ(52)和销轴Ⅱ(51)铰接，铰链板Ⅲ(53)的另一端穿过承力钢管Ⅱ(64)上的方形槽与承力...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐金祥，陈四平，郭海，陆刚，
申请(专利权)人：秦皇岛市泰德管业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13