本發(fā)明涉及光熱電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)接密封式高溫管及對(duì)接式旋轉(zhuǎn)接頭。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能拋物面槽式發(fā)電是通過(guò)跟蹤太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)形拋物面反射鏡將太陽(yáng)輻射聚集到位于拋物面焦線(xiàn)處的吸熱管中加熱傳熱流體進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。槽式電站集熱場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備主要包括集熱器、吸熱管和儲(chǔ)熱器等。驅(qū)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)是集熱器逐日的核心，是光熱采集器充分利用太陽(yáng)能的保障。借助驅(qū)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，光熱采集器可以從日出至日落跟蹤太陽(yáng)。旋轉(zhuǎn)接頭則是集熱管與固定系統(tǒng)管道連接必不可少的一個(gè)零件，通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)接頭，可以延長(zhǎng)連接軟管的使用壽命，降低熔鹽管道發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

目前，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)接頭由內(nèi)外管、軸承、密封環(huán)及彈性體等零件組成。旋轉(zhuǎn)接頭使用時(shí)，先將固定端頭與連接管路使用螺紋或法蘭連接，再將旋接頭旋轉(zhuǎn)部分依靠殼體、軸承、密封環(huán)等組件與固定接頭對(duì)接。旋轉(zhuǎn)接頭工作時(shí)，固定于接頭本體內(nèi)外管之間的軸承可實(shí)現(xiàn)固定接頭與旋轉(zhuǎn)接頭的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，軸承兩側(cè)的密封環(huán)將軸承與內(nèi)管工作介質(zhì)隔離開(kāi)，同時(shí)達(dá)到密封的效果，而且在密封性能要求較高的場(chǎng)合下，多在密封環(huán)一側(cè)安裝彈性體來(lái)提供給密封環(huán)軸向力，以提高密封環(huán)摩擦力，進(jìn)而改善密封性能。但是，在高溫、酸堿腐蝕等復(fù)雜和惡劣的工作環(huán)境中，各組件材料的耐熱性和伸縮率不同，使得密封不良，酸堿性工作介質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)造成卡滯、腐蝕及二次泄漏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種對(duì)接密封式高溫管及對(duì)接式旋轉(zhuǎn)接頭。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種對(duì)接密封式高溫管，包括連接管和與所述的連接管固定連接的金屬波紋管，以及固定設(shè)置在金屬波紋管端部的密封環(huán)。

所述的密封環(huán)為對(duì)應(yīng)的平面、坡面或弧面密封副。

連接管與金屬波紋管焊接，密封環(huán)與所述的金屬波紋管焊接。

所述的密封環(huán)的材質(zhì)為硬質(zhì)合金。

金屬波紋管的長(zhǎng)度在30-80mm。

金屬波紋管的剛度大于100n/mm。

所述的連接管上設(shè)置有連接法蘭。

一種對(duì)接式旋轉(zhuǎn)接頭，包括兩個(gè)所述的對(duì)接密封式高溫管，以及連接套，所述的連接套分別與所述的連接管連接并將兩個(gè)所述的密封環(huán)密封對(duì)接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的對(duì)接式密封高溫管，采用金屬波紋管作為連接和蓄力部件，連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效承受高溫，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)密封的目的。

本發(fā)明在旋轉(zhuǎn)接頭的固定端頭和旋轉(zhuǎn)端頭對(duì)接處分別焊接一定長(zhǎng)度和剛度的金屬波紋管，并在金屬波紋管的另一端再焊接耐磨材料密封圈，旋轉(zhuǎn)接頭裝配完成后，密封環(huán)對(duì)接并使波紋管有一定的壓縮量，進(jìn)而將熱膨脹后伸縮量有效利用，提供給密封接觸所需軸向預(yù)緊力，同時(shí)將工作介質(zhì)和軸承等旋轉(zhuǎn)組件的工作空間獨(dú)立開(kāi)來(lái)。即，采用管路直接密封對(duì)接的結(jié)構(gòu)形式，消除了軸承等組件對(duì)密封性能的依賴(lài)性；在高溫工作環(huán)境下，金屬波紋管不僅可吸收旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管路的伸縮量，進(jìn)而增加波紋管的壓縮量，積極地利用高溫環(huán)境下各組件材料的伸縮量來(lái)提高密封性能，更要改善裝配結(jié)構(gòu)，以消除軸承等組件在酸堿工作介質(zhì)中對(duì)密封性能的依賴(lài)。

附圖說(shuō)明

圖1所示為對(duì)接密封式高溫管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的對(duì)接式旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為第一連接套的預(yù)留槽口示意圖。

圖4所示為密封環(huán)對(duì)接第一示意圖。

圖5所示為密封環(huán)對(duì)接第二示意圖。

圖6所示為密封環(huán)對(duì)接第三示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖所示，本發(fā)明的對(duì)接密封式高溫管包括連接管11和與所述的連接管11固定連接的金屬波紋管12，以及固定設(shè)置在金屬波紋管端部的密封環(huán)13。

該金屬波紋管材質(zhì)由耐高溫不銹鋼，如304h制成，金屬波紋管的壁厚厚度在0.6-1mm，如0.8mm，節(jié)距在8-12mm，如10mm，整體金屬波紋管長(zhǎng)度在30-80mm，金屬波紋管剛度大于100n/mm，剛度范圍內(nèi)伸縮屬于彈性變形，無(wú)疲勞影響，可滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間使用，金屬波紋管長(zhǎng)度與計(jì)算所需壓縮量有關(guān)，密封環(huán)材質(zhì)為硬質(zhì)合金，如，司太力不銹鋼，金屬波紋管與連接管的固定連接采用專(zhuān)業(yè)焊接實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的對(duì)接式密封高溫管，采用金屬波紋管作為連接和蓄力部件，連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效承受高溫，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)密封的目的。

具體地說(shuō)，為便于整體連接，所述的連接管11中部上設(shè)置有連接法蘭14以與夾緊套，如下面描述的第一連接套固定連接，連接管的外端部還設(shè)置有端部連接法蘭以連接至整個(gè)管路。同時(shí)在連接管的端部設(shè)置有接口法蘭15，同時(shí)在連接管的端部設(shè)置有接口法蘭15，通過(guò)法蘭連接，能保證較好的同軸度。

其中，所述的連接法蘭14內(nèi)側(cè)還有部分連接管段，該內(nèi)側(cè)的連接管段的端部與第一金屬波紋管進(jìn)行焊接，為增強(qiáng)焊接面積，該端的內(nèi)徑與整體的連接管相同，優(yōu)選該段選擇壁厚較大的設(shè)計(jì)，這樣也提高裝配性，可現(xiàn)在裝入連接套時(shí)的對(duì)中，第二連接管設(shè)計(jì)與此類(lèi)似，在此不展開(kāi)描述。

同時(shí)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種對(duì)接式旋轉(zhuǎn)接頭，包括兩個(gè)所述的對(duì)接密封式高溫管，以及連接套，所述的連接套分別與所述的連接管連接并將兩個(gè)所述的密封環(huán)密封對(duì)接。

即在旋轉(zhuǎn)接頭的固定端頭和旋轉(zhuǎn)端頭對(duì)接處分別焊接一定長(zhǎng)度和剛度的金屬波紋管，并在金屬波紋管的另一端再焊接耐磨材料密封圈，旋轉(zhuǎn)接頭裝配完成后，密封環(huán)對(duì)接并使波紋管有一定的壓縮量，進(jìn)而將熱膨脹后伸縮量有效利用，提供給密封接觸所需軸向預(yù)緊力，同時(shí)將工作介質(zhì)和軸承等旋轉(zhuǎn)組件的工作空間獨(dú)立開(kāi)來(lái)。即，采用管路直接密封對(duì)接的結(jié)構(gòu)形式，消除了軸承等組件對(duì)密封性能的依賴(lài)性；在高溫工作環(huán)境下，金屬波紋管不僅可吸收旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)管路的伸縮量，進(jìn)而增加波紋管的壓縮量，積極地利用高溫環(huán)境下各組件材料的伸縮量來(lái)提高密封性能，更要改善裝配結(jié)構(gòu)，以消除軸承等組件在酸堿工作介質(zhì)中對(duì)密封性能的依賴(lài)。

下面將通過(guò)具體實(shí)施例的描述進(jìn)一步闡述本發(fā)明，本發(fā)明的具體實(shí)施例包括對(duì)接式旋轉(zhuǎn)接頭包括，

第一接頭，其包括第一連接管11和與所述的第一連接管11固定連接的第一金屬波紋管12，以及固定設(shè)置在第一金屬波紋管端部的第一密封環(huán)13，

第二接頭，其包括第二連接管21和與所述的第二連接管固定連接的第二金屬波紋管22，以及固定設(shè)置在第二金屬波紋管端部的第二密封環(huán)23，

不銹鋼材質(zhì)的連接緊定套，其包括與所述的第一連接管固定連接且允許所述的第一金屬波紋管插入其中的第一連接套31，與所述的第二連接管固定連接且與第一連接套可旋轉(zhuǎn)連接的第二連接套32，所述的第二金屬波紋管居中穿過(guò)所述的第二連接套并使第一密封環(huán)和第二密封環(huán)密封對(duì)接。所述的第一連接管和第二連接管即為本發(fā)明的對(duì)接密封式高溫管。

其中，為保證整體的密封效果，在裝配后常溫下第一密封環(huán)和第二密封環(huán)間的壓緊壓強(qiáng)較大，一般在2mpa或以上，當(dāng)內(nèi)部流過(guò)高溫熔鹽，如580℃高溫熔鹽時(shí)，兩密封環(huán)間的壓強(qiáng)能達(dá)到4mpa甚至以上。

本發(fā)明通過(guò)連接管與外部管路連通，如與儲(chǔ)熱罐回路或者集熱管連通，同時(shí)在兩個(gè)連接管的相對(duì)端固定設(shè)置，如焊接連接密封圈，然后利用連接緊定套將第一接頭和第二接頭軸向定位但可旋轉(zhuǎn)連接并對(duì)兩個(gè)密封圈構(gòu)成向內(nèi)擠壓，利用密封圈擠壓構(gòu)成密封連接形成這個(gè)管路的可旋轉(zhuǎn)式密封連接。

進(jìn)一步地，所述的密封環(huán)為對(duì)應(yīng)的平面、坡面或弧面密封副。即所述的密封環(huán)有三種結(jié)構(gòu)：第一種是平面密封結(jié)構(gòu)，即接觸密封面為平面對(duì)接形式；第二種是錐面密封結(jié)構(gòu)，即接觸密封面為錐面配合形式；第三種是球面密封結(jié)構(gòu)，即接觸密封面為環(huán)形凸、凹球面配合形式，密封環(huán)對(duì)應(yīng)面的設(shè)計(jì)，再加上密封環(huán)與柔性波紋管焊接后的自對(duì)中性，更是提高了密封環(huán)接觸面的摩擦力和密封性能。

進(jìn)一步地，為防止密封處泄露后在連接套內(nèi)積聚，所述的連接緊定套，如第一連接套在所述的密封對(duì)接處形成有排泄腔33，所述的排泄腔形成有排泄口。具體地，所述的第一連接套包括同軸設(shè)置的小直徑段和大直徑段，所述的大直徑段端部形成有內(nèi)止口，所述的第二連接套通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在大直徑端的開(kāi)口處。

第一連接套采用變徑式設(shè)計(jì)，利用內(nèi)止口實(shí)現(xiàn)兩連接套的可旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)定位連接，具體地，該連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在兩連接套間的滾動(dòng)軸承41，軸承內(nèi)襯套42，設(shè)置在滾動(dòng)軸承外側(cè)的軸承外襯套43，與所述的第一連接套連接用以定位所述的軸承外襯套外表面外圈的孔用擋圈44，以及與所述的第二連接套連接用以定位所述的軸向外軸承套外表面內(nèi)圈的軸用擋圈45，采用兩個(gè)擋圈，有效保證連接套連接的穩(wěn)定性和耐壓性。

進(jìn)一步地，為避免泄露的熔鹽對(duì)軸承構(gòu)成影響，所述的排泄腔由第一連接套的臺(tái)肩和與所述的大直徑段固定連接的隔環(huán)34構(gòu)成，所述的第二連接套向內(nèi)突出地形成有凸環(huán)24，所述的隔環(huán)頂持在凸環(huán)外表面。

采用變徑設(shè)計(jì)利用隔環(huán)實(shí)現(xiàn)了排泄腔的獨(dú)立設(shè)計(jì)，進(jìn)一步減少熔鹽直接對(duì)軸承的侵蝕，而且，在第二連接套上形成與所述的隔環(huán)對(duì)應(yīng)的凸環(huán)，該凸環(huán)和隔環(huán)構(gòu)成密封的同時(shí)，也提供了對(duì)中，提高旋轉(zhuǎn)套的運(yùn)行效果。

進(jìn)一步地，所述的第二連接套與所述的隔環(huán)保持間距以減少摩擦接觸面積，所述的第二連接套的內(nèi)側(cè)面上形成有環(huán)凹槽25，該環(huán)凹槽減少了內(nèi)部熱量向外的傳遞，同時(shí)，還可在所述的環(huán)凹槽內(nèi)設(shè)置加熱器以減少連接處的溫降。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。