CN102444759A - 一种复合多管道三通结构组件 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种管道结构组件，具体涉及多种气体输运以及复合管道结构的三通结构组件。它包括包容管道，包容管道内设有送气管道，排空管道和内部支撑结构，所述的每根送气管道和排空管道都是独立的实现了三通，每根送气管道和排空管道均套装在内部支撑结构上。本发明的优点是，通过合理的内部管道布局避免了由于多根管道水平和垂直方向的分支造成的干涉问题，同时在有限结构空间内，简化了管道结构，避免了不必要的弯管设计，方便了焊接和维护工作；缩小了整个组件的体积。由于采用了特殊设计的内部支撑结构，对管道布局的结构位置进行了有效的控制，也同时提高了管道组件强度。

Description

一种复合多管道三通结构组件

技术领域

本发明属于一种管道结构组件，具体涉及多种气体输运以及复合管道结构的三通结构组件。 

背景技术

气体加料系统是国际热核聚变试验堆(ITER)的关键部件之一，汇集管道的设计研究又是气体加料系统的关键部分之一。根据设计需求，需要综合考虑安装、维护、结构安全等因素。 

这种复合多管道三通结构组件的设计研究涉及机械、材料、热力学、流体动力学、超高真空技术等多学科，技术含量较高，制造难度较大。 

整个结构组件需要考虑满足安装和维护需求，在管路上的高真空密封的接口需求以及工艺性等方面的要求，特别是水平和垂直方向各内部管道不能发生干涉，以保证送气管道在各种工况下安全可靠。 

发明内容

本发明的目的是提供了一种能够解决在包容管内部有限空间内的多管道三通分支的问题的复合多管道三通结构组件。 

本发明是这样实现的，一种复合多管道三通结构组件，它包括包容管道，包容管道内设有送气管道，排空管道和内部支撑结构，所述的每根送气管道和排空管道都是独立的实现了三通，每根送气管道和排空管道均套装在内部支撑结构上。 

所述的排空管道的三端均套有内部支撑结构。 

所述的内部支撑结构为四叶的风车叶片形式，其中央和每个叶片都开有通孔，其中有两个相对的叶片上开有2个孔，另外两个叶片上开有一个孔。 

所述的送气管道，排空管道的长度均长于其外部包容的包容管道。 

本发明的优点是，通过合理的内部管道布局避免了由于多根管道水平和垂直方向的分支造成的干涉问题，同时在有限结构空间内，简化了管道结构，避免了不必要的弯管设计，方便了焊接和维护工作；缩小了整个组件的体积。由于采用了特殊设计的内部支撑结构，对管道布局的结构位置进行了有效的控制，也同时提高了管道组件强度。 

附图说明

图1为发明所提供的一种复合多管道三通结构组件示意图； 

图2为内部支撑结构示意图； 

图3为去除包容管后的复合多管道三通结构组件内部示意图。 

图中，1送气管道，2包容管道，3内部支撑结构，4排空管道。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述： 

如图1和图3所示，一种复合多管道三通结构组件它包括T型的包容管道2，在包容管道内部为6根送气管道1，1根排空管道4和3个内部支撑结构3。其中每根送气管道1和排空管道4都独立的实现了三通，每根送气管道1和排空管道4均套装在内部支撑结构3上，内部支撑结构3为四叶的风车叶片形式其中央和每个叶片都开有通孔，其中有两个相对的叶片上开有2个孔，另外两个叶片上开有一个孔。孔的位置是经过精巧的计算后确定的，能够同时满足该组件水平和垂直使用情况下，内部多管道不会发生干涉。 

复合多管道三通结构组件较大直径的抽空管道布置于中心，其余6根管道布置于周边。布置一方面考虑了管道安装时自动焊接工具的操作空间，另一方面考虑了三通管接头结构形式在水平和垂直两个面内均可连接而不产生干涉，如图3所示，包容管内的7根管道在水平和垂直两个方向三通连接时均不会与其他管道产生干涉。 

如图1输送工作气体的管道为双层包容管道，管道是7根子管道外加包 容管的结构。其中内管(图1中1)为六根气体输运管道和一根排空管(图1中4也可作为送气管)；外管为包容管(图1中2)，起二次包容和保护作用，管路一端最终通过隔离阀门与真空室相通，另一端通过隔离阀与气源相接。复合多管道三通结构件就是在管路分支时需要用到的管道分支器，依据具体现场情况一般分为水平分支和垂直分支两种情况，内外管间隙内可以充入惰性气体作为保护气体。对于单根管道的分支是很简单的，传统T型分支结构就可以了；但是对于多根管道特别是7根管道就变得复杂很多。 

内管的三通连接可选用SWAGELOK公司的标准三通焊接接头连接，也可以自制焊接，包容管则采用了纵向半管焊接而成。 

本发明充分利用复合管道内部的空间和管道间隙结构，在包容管内部有限空间位置上，进行精巧合理的布局，利用管道间隙避开了七根内部送气管道的干涉区域；通过内部支撑件的限位与外包容管道组成一个整体结构组件；它同时满足了内部多管道的限位需求，又保障了管路分支在垂直和水平方向的三通连接需要。 

本发明不是传统结构的简单改进，而是一种全新的理念。传统管道三通分支采用简单T型结构。它的结构简单只能满足单管需要。即使是近些年化工气体行业使用的复合管道，也绝大多数仅仅是增加了包容管和简单的内部支撑件，这类普通T型管道三通分支结构无法满足多内管的复合管道三通的需求，对同时输送多种气体，特别是特种气体(如：氚)的特殊要求更是无法满足要求。也无法解决垂直和水平方向分支时多内管相互干涉的问题。 

本发明复合多管道三通结构组件由于在结构上的合理设计和组合保证了这类多管道复合管管路分支在垂直和水平方向的三通连接需要；内部支撑件的使用也保证了组件结构安全。 

本发明复合多管道三通结构组件整体结构示意图如图1图3所示，内部支撑件结构见图2，七根气体输送管道全部位于包容管内部，形成双层包容 结构，这样能够满足特种气体的需要(比如：有毒有害气体或氚等)。三通结构组件装配顺序由内部送气管道到外部包容管，最后的成品三通组件在安装使用时，采用与其他相应管道轨道焊接的方式连接，三通组件内部送气管的长度要略长于包容管长度，以便于后期焊接操作；三通组件的组装具体步骤如下： 

第一步：将各个内部送气管道与标准SWAGELOK三通焊接并检漏完毕，待用； 

第二步：将一个内部支撑件点焊到排空管壁外侧的合理位置(需要根据所需复合管三通的长度和强度要求决定)； 

第三步：依次将其余第一步已经准备好的送气管道依次穿过内部支撑件的限位通孔； 

第四步：将另一侧的第二个内部支撑件的限位通孔，套上并穿过各个送气管道，点焊固定于另一侧的排空管壁外侧的合理位置； 

第五步：将第三个内部支撑件穿过顶上各送气管道，点焊固定于上端的排空管壁外侧的合理位置； 

第六步：将两个预先已经部分准备好的包容管半管，套上并拼好，夹具固定后焊接中缝。经检漏后，完成组件全部工序。 

本发明通过合理布局，避开了七根内部送气管道的干涉区域，通过内部支撑件的限位与外包容管道组成一个整体结构组件，同时满足了垂直和水平方向的三通连接需求。本发明可应用于辐照环境下特殊气体的输送，特别是多管道需要同时送气而且同时需要考虑包容管道的管道布局情况。对于化工气体行业以及核电站，特种气体管道，多管道的复合管的连接都可以广泛应用。 

本发明可用于化工气体输送系统；核电站，核聚变研究领域；特种气体领域；各类复合多管道布局系统。 

Claims (4)

1.一种复合多管道三通结构组件，其特征在于：它包括包容管道(2)，包容管道内设有送气管道(1)，排空管道(4)和内部支撑结构(3)，所述的每根送气管道(1)和排空管道(4)都是独立的实现三通，每根送气管道(1)和排空管道(4)均套装在内部支撑结构(3)上。

2.如权利要求1所述的一种复合多管道三通结构组件，其特征在于：所述的排空管道(4)的三端均套有内部支撑结构(3)。

3.如权利要求1或2所述的一种复合多管道三通结构组件，其特征在于：内部支撑结构(3)为四叶的风车叶片形式，其中央和每个叶片都开有通孔，其中有两个相对的叶片上开有2个孔，另外两个叶片上开有一个孔。

4.如权利要求1或2所述的一种复合多管道三通结构组件，其特征在于：所述的送气管道(1)，排空管道(4)的长度均长于其外部包容的包容管道(2)。

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