一种再生冷却燃气导管及其加工方法技术

技术编号:17775753 阅读:43 留言:0更新日期:2018-04-22 02:53
本发明专利技术涉及一种再生冷却燃气导管,特别是一种带冷却通道的双层导管机器加工方法,可作为热能、动力机械设备中高温、高压、侵蚀性介质的输送管路,包括导管冷却段与连接在导管冷却段入口端和/或出口端的集液环组件;导管冷却段包括外层导管与内层导管,外层导管与内层导管之间沿轴向设置有冷却通道;集液环组件上设置有引流孔,集液环组件内部设置有与引流孔连通的第一环形集液腔体,第一环形集液腔体与冷却通道连通,可通过调整冷却介质流量控制外层壁面工作温度,降低结构热应变与热应力,提高燃气导管的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种再生冷却燃气导管及其加工方法
本专利技术涉及一种再生冷却燃气导管,特别是一种带冷却通道的双层导管机器加工方法,可作为热能、动力机械设备中高温、高压、侵蚀性介质的输送管路。
技术介绍
现有输送高温、高压、侵蚀性介质的燃气导管采用单层壁面结构,导管壁面直接承受高温、高压、侵蚀性介质冲刷,管壁温度较高,工作热应变较大,引起管路局部应力集中及管路连接端位置偏移,影响工作可靠性。因此,在对管路结构热变形和热应力集中有严格要求的应用环境中,必须采取有效措施控制导管结构承力件壁温、抑制管路的热应变。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可有效控制导管壁温、降低导管热应变和结构重量的再生冷却燃气导管及其加工方法。本专利技术的技术解决方案是提供一种再生冷却燃气导管,其特殊之处在于:包括导管冷却段与连接在导管冷却段入口端和/或出口端的集液环组件;上述导管冷却段包括外层导管与内层导管,上述外层导管与内层导管之间沿轴向设置有冷却通道;上述集液环组件上设置有引流孔,集液环组件内部设置有与引流孔连通的第一环形集液腔体,上述第一环形集液腔体与冷却通道一端连通。当导管冷却段的入口端连接有集液环组件连接时,冷却介质从入口端集液环组件的引流孔引入进入第一环形集液腔体,再流入冷却通道,对导管冷却段进行冷却后,冷却介质从冷却通道另一端排出;当导管冷却段的入口端与出口端均连接有集液环组件连接时,冷却介质从入口端集液环组件的引流孔引入进入第一环形集液腔体,再流入冷却通道,对导管冷却段进行冷却后,冷却介质经过第一环形集液腔体从连接在导管冷却段出口端的集液环组件的引流孔排出,对排出的冷却介质收集和集中引流;当集液环组件只连接在导管冷却段的出口端处时,冷却介质流入冷却通道,对导管冷却段进行冷却后,冷却介质经过第一环形集液腔体从连接在导管冷却段出口端的集液环组件的引流孔排出,对排出的冷却介质收集和集中引流。优选地,上述冷却通道为:内层导管外壁沿周向分布、轴向延伸的铣槽簇,铣槽的顶部与外层导管内壁连接。优选地,上述集液环组件包括集液环、集液腔环盖,上述集液环外壁周向开有环形凹槽,集液腔环盖位于环形凹槽中,并与环形凹槽的底部形成第一环形集液腔。优选地,导管冷却段与集液环连接,并在连接处形成第二环形集液腔,集液环内部还设置有至少一个分流孔,第二环形集液腔通过分流孔与第一环形集液腔连通,第二环形集液腔与铣槽的一端连通;当导管冷却段的入口端连接有集液环组件连接时,冷却介质从入口端集液环组件的引流孔引入,依次经过第一环形集液腔体、分流孔、第二环形集液腔,再流入导管冷却段的冷却通道,对导管冷却段进行冷却后,冷却介质从冷却通道另一端排出;当导管冷却段的入口端与出口端均连接有集液环组件连接时,冷却介质从入口端集液环组件的引流孔引入,依次经过第一环形集液腔体、分流孔、第二环形集液腔后再流入冷却通道,对导管冷却段进行冷却后,冷却介质从连接在导管冷却段出口端的集液环组件的引流孔排出,对排出的冷却介质收集和集中引流;当集液环组件只连接在导管冷却段的出口端处时,冷却介质流入冷却通道,对导管冷却段进行冷却后,冷却介质依次经过第二环形集液腔体、分流孔、第一环形集液腔后从引流孔排出,对排出的冷却介质收集和集中引流。优选地,上述导管冷却段为直管冷却段或角度弯管冷却段,或包括至少一段角度弯管冷却段与至少一段直管冷却段;当包括至少一段角度弯管冷却段与至少一段直管冷却段时,角度弯管冷却段内层导管与直管冷却段内层导管连接,角度弯管冷却段外层导管通过连接环与直管冷却段外层导管连接,连接环与角度弯管冷却段内层导管及直管冷却段内层导管之间形成第三环形集液腔;角度弯管冷却段与直管冷却段的铣槽均与第三环形集液腔连通;当集液环与直管冷却段入口端连接时,冷却介质从入口端的引流孔引入,依次经过第一环形集液腔、分流孔、第二环形集液腔、直管冷却段、第三环形集液腔、角度弯管冷却段,完成对所有燃气导管的冷却后,冷却介质从铣槽另一端排出;当集液环与直管冷却段出口端连接时,冷却介质从出口端的引流孔排出;当集液环与弯管冷却段连接时,冷却介质从入口端的引流孔引入,依次经过第一环形集液腔、分流孔、第二环形集液腔、角度弯管冷却段、第三环形集液腔、直管冷却段,完成对所有燃气导管的冷却后,冷却介质从铣槽另一端或出口端的引流孔排出;当集液环与弯管冷却段出口端连接时,冷却介质从出口端的引流孔排出。优选地,分流孔沿集液环侧端周向均匀分布。优选地,上述的集液环、内层导管均采用耐高温、抗侵蚀的高温合金;上述的集液腔环盖、外层导管、连接环均采用耐低温的高强度不锈钢。优选地,导管冷却段与集液环组件焊接连接;集液环与集液腔环盖焊接连接;内层导管的铣槽的顶部和外层导管通过钎焊连接;直管冷却段组合体与角度弯管冷却段组合体通过连接环焊接连接。优选地,上述的角度弯管冷却段内层导管和角度弯管冷却段外层导管均由两个半圆形弯管焊接构成截面为整圆的角度弯管;连接环也由两个半环组成。本专利技术还提供一种加工上述再生冷却燃气导管的方法,包括以下步骤:步骤一、在内层导管的外壁加工沿周向分布、轴向延伸的铣槽簇;步骤二、将铣槽簇的顶部与外层导管内壁钎焊,形成导管冷却段;步骤三、集液环与集液腔环盖通过焊接构成集液环组合体,并形成第一环形集液腔;步骤四:导管冷却段与集液环组合体焊接连接,并形成第二环形集液腔;当导管包括直管与角度弯管时,直管冷却段组合体与角度弯管冷却段组合体通过连接环焊接连接,并形成第三环形集液腔。本专利技术的原理是:再生冷却燃气导管采用双层导管结构,外层导管为结构承力件,内层导管为冷却衬套,两层导管之间设置沿周向分布、轴向延伸的冷却通道,冷却介质在冷却通道内单向流通并与接触壁面进行对流换热,从燃气导管主路的高温介质传向内层导管的热量被冷却介质不断吸收并排出燃气导管,进而阻止热量向外层导管传递,通过调节冷却介质流量可控制换热量,起到阻隔热量向外层导管传递的作用,进而达到控制外壁温度、减小结构热应变的目的。此外,再生冷却燃气导管的外层导管作为结构主承力件,不与高温、侵蚀性介质直接接触,因此可采用性能更优的高强度不锈钢,降低结构重量。本专利技术的有益效果是:1、与现有用于输送高温、高压、侵蚀性介质的燃气导管相比,本专利技术的再生冷却燃气导管具有中间夹层冷却功能,可通过调整冷却介质流量控制外层壁面工作温度,降低结构热应变与热应力,提高燃气导管的工作可靠性;2、由于本专利技术的再生冷却燃气导管,由于工作热应力降低,有利于结构的减重设计,且主承力外层导管不与高温、侵蚀性燃气接触,因此外层壁面可以选用性能更优的高强度不锈钢,能进一步降低燃气导管的结构重量;3、本专利技术集液环组件、直管冷却段、角度弯管冷却段为三个独立功能段,可通过不同数量、不同弯转角度组合体的搭配,构成复杂空间管路,可以应用在不同的应用环境中。附图说明图1为实施例再生冷却燃气导管的整体结构截面图;图2为实施例再生冷却燃气导管的直管冷却段轴向图;图3为实施例再生冷却燃气导管的直管冷却段轴向局部放大图;图4为实施例再生冷却燃气导管的角度弯管冷却段轴向图;图5为实施例再生冷却燃气导管的角度弯管冷却段轴向局部放大图;图6为实施例再生冷却燃气导管的集液环与直管冷却段连接处截面图;图7为实施例再生冷却燃气导管的直管冷却段与角度弯管冷却段连本文档来自技高网...
一种再生冷却燃气导管及其加工方法

【技术保护点】
一种再生冷却燃气导管,其特征在于:包括导管冷却段与连接在导管冷却段入口端和/或出口端的集液环组件;所述导管冷却段包括外层导管与内层导管,所述外层导管与内层导管之间沿轴向设置有冷却通道;所述集液环组件上设置有引流孔(12),集液环组件内部设置有与引流孔(12)连通的第一环形集液腔体(8),所述第一环形集液腔体(8)与冷却通道连通。

【技术特征摘要】
1.一种再生冷却燃气导管,其特征在于:包括导管冷却段与连接在导管冷却段入口端和/或出口端的集液环组件;所述导管冷却段包括外层导管与内层导管,所述外层导管与内层导管之间沿轴向设置有冷却通道;所述集液环组件上设置有引流孔(12),集液环组件内部设置有与引流孔(12)连通的第一环形集液腔体(8),所述第一环形集液腔体(8)与冷却通道连通。2.根据权利要求1所述的再生冷却燃气导管,其特征在于:所述冷却通道为:内层导管外壁沿周向分布、轴向延伸的铣槽簇(13),铣槽的顶部与外层导管内壁连接。3.根据权利要求2所述的再生冷却燃气导管,其特征在于:所述集液环组件包括集液环(1)、集液腔环盖(2),所述集液环外壁周向开有环形凹槽,集液腔环盖(2)位于环形凹槽中,并与环形凹槽的底部形成第一环形集液腔(8)。4.根据权利要求3所述的再生冷却燃气导管,其特征在于:导管冷却段与集液环(1)连接,并在连接处形成第二环形集液腔(9),集液环(1)内部还设置有至少一个分流孔(11),第二环形集液腔(9)通过分流孔(11)与第一环形集液腔(8)连通,第二环形集液腔(9)与铣槽的一端连通。5.根据权利要求1-4任一所述的再生冷却燃气导管,其特征在于:所述导管冷却段为直管冷却段或角度弯管冷却段,或包括至少一段角度弯管冷却段与至少一段直管冷却段;当包括至少一段角度弯管冷却段与至少一段直管冷却段时,角度弯管冷却段内层导管(6)与直管冷却段内层导管(3)连接,角度弯管冷却段外层导管(7)通过连接环(5)与直管冷却段外层导管(4)连接,连接环...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈晖王猛高祖兴秦红强高玉闪杨飒裴曦
申请(专利权)人:西安航天动力研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1