【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工领域，具体涉及一种管道负向膨胀单元，用于抵消管道热胀冷缩的装置。
技术介绍
1、在工业生产中，烟气或工艺气体经常采用正压输送，因介质温度影响，输送管道往往存在受热膨胀现象，在管道柔性分析时，常考虑加入膨胀节元件，用于抵消管道热膨胀问题。但当管道口径较大，且管道系统为正压状态时，会产生较大的盲板力拉扯膨胀节，不利于膨胀节对管道系统轴向热胀的吸收，往往需要用到压力平衡式波纹膨胀节，或在空间上让管道折弯，设置拉杆型或铰链型膨胀节，造价非常昂贵，且增加了介质流动阻力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种负向膨胀装置，利用膨胀系数不同的材料，设置一组线膨胀系数较大的材料作为内件，产生一个反向热膨胀的热位移，使装置整体达到一个“热缩冷胀”的效果，从而抵消管系受热膨胀位移。
2、本专利技术解决此技术问题所采用的技术方案是：一种负向膨胀装置，包括：流入管、流出管和内置膨胀单元；
3、流入管的流出端与膨胀元件下压板固定于一体，流出管的流入端与膨胀元件上压板固定于一体，流入管和所述流出管的内外径均不相同，所述流入管的流出端和流出管的流入端部分重叠的同轴设置，所述流入管和流出管形成一个全通径流道，所述流入管、流出管、膨胀元件下压板和膨胀元件上压板围设形成密封空间，所述密封空间内设置内置膨胀单元，所述内置膨胀单元的膨胀系数大于流入管和流出管的膨胀系数。
4、作为本专利技术进一步的方案是：所述流入管的外径小于流出管的内径。
5、
6、作为本专利技术进一步的方案是：所述流入管和流出管之间通过锁紧装置锁紧。
7、作为本专利技术进一步的方案是：所述锁紧装置包括：锁紧调节螺柱、锁紧弹簧和锁紧压板；
8、所述锁紧压板固定在流入管上，锁紧压板与膨胀元件上压板之间设置锁紧弹簧，所述锁紧调节螺柱用于调节弹簧的压紧力，使内置膨胀单元与膨胀元件上压板上密封垫，膨胀元件上压板下密封垫之间形成与一个预紧力。
9、作为本专利技术进一步的方案是：当应用于低温工况＜120℃时，内部膨胀单元选用非金属材料，非金属材料线膨胀系数为钢材的5～20倍之间。
10、作为本专利技术进一步的方案是：当应用于高温工况≥120℃时，内部膨胀单元选用空心不锈钢金属环，内部填充低凝固点、高沸点的液体材料，液体材料线膨胀系数为钢材的40～60倍之间。
11、作为本专利技术进一步的方案是：内置膨胀单元的长度设置为lb＝(α金*la)/α非；其中，lb为内置膨胀单元的长度、α金为金属管道的膨胀系数、α非为非金属管道的膨胀系数、la为流入管和流出管形成的全通径流道的长度。
12、本专利技术至少包括以下有益效果：
13、1、对于大口径正压烟气或工艺气管道热膨胀及盲板力问题，本装置利用膨胀系数不同的材料，设置一组线膨胀系数较大的材料作为内件，产生一个反向热膨胀的热位移，使装置整体达到一个“热缩冷胀”的效果，从而抵消管系受热膨胀位移；
14、2、由于流入管和流出管之间利用较大线膨胀材料直接连接，中间无冷变形结构，管系的盲板力及膨胀力，转化为材料之间的内力，对设备管口及管系固定支架具有更小推力；
15、3、本装置采用全通径设计，相对金属膨胀节具有更小流体的阻力；
16、4、本装置利用弹簧压紧措施，不但可以在弹簧力的作用下，达到预压紧密封的作用；
17、5、本装置利用弹簧压紧，流入管和流出管可以在材料膨胀力的推动下，自由伸缩；
18、6、本装置内置大膨胀系数材料可选用非金属或空心金属环，内部填充低凝固点、高沸点的液体材料，其膨胀系数远高于金属，装置可实现小型化设计；
19、7、本装置内部无死角，不易积灰、积液，可用于恶劣环境；
20、8、本装置内部空间不存在材料弯曲变形，具有更好的耐疲劳特性。
21、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种负向膨胀装置，其特征在于，包括：流入管、流出管和内置膨胀单元；
2.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述流入管的外径小于流出管的内径。
3.如权利要求1或2所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述膨胀元件上压板通过上密封垫与所述流入管密封，所述膨胀元件下压板通过下密封垫与所述流出管密封。
4.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述流入管和流出管之间通过锁紧装置锁紧。
5.如权利要求4所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述锁紧装置包括：锁紧调节螺柱、锁紧弹簧和锁紧压板；
6.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，当应用于低温工况＜120℃时，内部膨胀单元选用非金属材料，非金属材料线膨胀系数为钢材的5～20倍之间。
7.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，当应用于高温工况≥120℃时，内部膨胀单元选用空心不锈钢金属环，内部填充低凝固点、高沸点的液体材料，液体材料线膨胀系数为钢材的40～60倍之间。
8.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，内置膨胀单元的长度
...【技术特征摘要】
1.一种负向膨胀装置，其特征在于，包括：流入管、流出管和内置膨胀单元；
2.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述流入管的外径小于流出管的内径。
3.如权利要求1或2所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述膨胀元件上压板通过上密封垫与所述流入管密封，所述膨胀元件下压板通过下密封垫与所述流出管密封。
4.如权利要求1所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述流入管和流出管之间通过锁紧装置锁紧。
5.如权利要求4所述的负向膨胀装置，其特征在于，所述锁紧装置包括：锁紧调节螺柱、锁紧弹簧和锁紧压板；
6.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王江洪，罗伟军，欧阳梦萍，郭常青，胡光，
申请(专利权)人：中国化学工程第六建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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