一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置

1.本发明属于机械装配技术领域，具体涉及一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置。


背景技术：

2.在核电厂或化工工艺系统中，设备出现故障需要维修或者更换，必须对系统进行隔离，但该系统的某些设备会出现无法隔离或隔离设备故障等，造成系统不能隔离；同时，由于经济或者安全等原因，管内介质疏排难度大或者难以满足运行要求，这种情况下，采用冰塞来进行系统隔离是一种非常可行的办法。
3.冰塞技术最早出现在20世纪末西方国家检修领域，目前已经广泛应用于石化、电力等企业，我国的几个核电厂也已开始了该技术的应用。
4.冰塞技术是将制冷剂通入冰塞夹套中，通过制冷剂相变吸热，使得处于冰塞夹套部位的管道内部的介质结冰，形成能够承受一定压力的冰柱，从而实现临时隔离管线且不影响其它管线的情况下进行维修工作。在核电、石油、化工管道检修时，管道停输的时间直接影响企业利益，因此需要在不同管径工况下都必须迅速完成。
5.普通的冰塞夹套一般是两个对称的金属半圆筒，结构简单，导致其在面对不同管径的情况下需要更换，不能灵活应对复杂工况；而且在实际应用中，会出现夹套内壁无法与管道外壁紧密接触，间隙之间存在空气，继而使得夹套与管道之间的传热效率低下，一方面造成液氮用量损失严重，另一方面也会增加冰塞工艺时间，长时间低温对管道材料影响较大。
6.为此，我们需要设计一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置，同时增大夹套与管壁之间的换热速率，提高冰塞工艺效率及节约液氮成本。
7.针对以上技术问题，故需要对其进行改进。


技术实现要素：

8.本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单，设计巧妙，用于不同管径的新型冰塞夹套装置；以解决现有夹套不能应对变管径的工况、热量传递效率低、液氮损失严重的技术问题。
9.为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置，包括对称布设的上壳体组件和下壳体组件；上壳体组件和下壳体组件之间通过锁紧装置紧固，所述上壳体组件包括上外壳体和多个上内壳体；上内壳体套接于上外壳体内，下壳体组件包括下外壳体和多个下内壳体；下外壳体套接于下内壳体内，其中，上外壳体与下外壳体相适配连接，上内壳体与下内壳体相适配连接。
10.作为本发明的一种优选方案，所述上外壳体的内侧两端形成有用于与所述上内壳体固定的上安装槽；便于两者与相应的内壳体装配及起到密封作用，两个所述外壳体两端皆设有螺栓孔，用来固定。
11.作为本发明的一种优选方案，所述锁紧装置包括布设于上外壳体两侧的上连接板和布设于下外壳体两侧的下连接板，上连接板和下连接板相互贴合，上连接板和下连接板沿其长度方向布设有多个螺栓孔，螺栓孔内插入螺栓紧固。
12.作为本发明的一种优选方案，所述上外壳体与上连接板固定连接，一体成型；下外壳体与下连接板固定连接，一体成型；所述下外壳体的内侧两端形成有用于与所述下内壳体固定的下安装槽。
13.作为本发明的一种优选方案，所述上外壳体与下外壳体为对称半圆筒，呈c字形结构，数量各为一个，两个外壳体镜像对称放置。
14.作为本发明的一种优选方案，所述上内壳体和所述下内壳体为对称半圆筒，呈c字形结构；其中，上内壳体与下内壳体的数量若干，与管径相配套。
15.作为本发明的一种优选方案，所述上内壳体的两侧布设有上端板，上端板上设有与上外壳体固定的上堰板，以便与外壳体装配，并且两者内表面开螺旋槽，用于通导热剂，以便提高夹套与管道之间的传热效率，在其中一侧的上端板上设置的液氮进口。
16.作为本发明的一种优选方案，所述上内壳体内部设有用于通导热剂的上螺旋槽。
17.作为本发明的一种优选方案，所述下内壳体的两侧布设有下端板，下端板上设有与下外壳体固定的下堰板，在其中一侧的下端板设有液氮出口；液氮进口和液氮出口分别位于所述上内壳体和所述下内壳体的端板外侧，且中心对称，以便液氮从低处流入，高处流出，增加热交换时间，从而减少液氮用量。
18.作为本发明的一种优选方案，所述下内壳体内部设有用于通导热剂的下螺旋槽。
19.本发明的有益效果是：1.本发明设计了一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置，在现场实施冰塞工艺时，夹套冰塞装置的外壳不变动，内壳随维修管道的管径来选取，可以应对各种不同管径的情况，从而提高维修工作效率。
20.2.本发明内壳内壁开有螺旋槽，用于通入导热剂，可以增大夹套与管道的传热效率，从而降低液氮的用量，节省成本。
附图说明
21.图1是本发明实施例的用于不同管径的新型冰塞夹套装置示意图。
22.图2是本发明实施例的冰塞夹套整体装置结构示意图。
23.图3是本发明实施例的冰塞夹套整体装置剖视图（一）。
24.图4是本发明实施例的冰塞夹套整体装置剖视图（二）。
25.图5是本发明实施例的上外壳体的主视图。
26.图6是本发明实施例的下外壳体的结构示意图。
27.图7是本发明实施例的上内壳体的结构示意图。
28.图8是本发明实施例的下内壳体的结构示意图。
29.图中附图标记：上外壳体1，上内壳体2，下内壳体3，下外壳体4，螺栓孔5，上安装槽11，上端板21，上堰板22，液氮进口23，上螺旋槽24，下端板31，下堰板32，液氮出口33，下螺旋槽34，下安装槽41。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
31.实施例：冰塞工艺常用的制冷剂一般是液氮和液态二氧化碳，即液氮法和干冰法；液氮法一般用于直径较大（2
″
—16
″
）的管道，干冰法一般用于直径较小的管道（≤2
″
）和管子。在系统管道上制作冰塞，有三个先决条件：（1）系统介质温度低于55℃；（2）管道内流体的流量必须为零或接近为零；（3）管道内需充满水。
32.本发明提供一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置，如图1-4所示，包括对称布设的上壳体组件和下壳体组件；上壳体组件和下壳体组件之间通过锁紧装置紧固，所述上壳体组件包括上外壳体1和多个上内壳体2；上内壳体2套接于上外壳体1内，下壳体组件包括下外壳体4和多个下内壳体3；下外壳体4套接于下内壳体3内，其中，上外壳体1与下外壳体4相适配连接，上内壳体2与下内壳体3相适配连接；上外壳体1和所述下外壳体4呈镜像对称关系，便于装配。
33.本发明设计了一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置，在现场实施冰塞工艺时，夹套冰塞装置的外壳不变动，内壳随维修管道的管径来选取，可以应对各种不同管径的情况，从而提高维修工作效率。
34.如图5所示，所述上外壳体1两侧设有用于与所述下外壳体4连接的螺栓孔5，在所述上外壳体1的内侧两端各开了用于与所述上内壳体2固定的上安装槽11，一方面连接配合所述内外壳体，另一方面对液氮进行密封作用。
35.具体的，锁紧装置包括布设于上外壳体1两侧的上连接板和布设于下外壳体4两侧的下连接板，上连接板和下连接板相互贴合，上连接板和下连接板沿其长度方向布设有多个螺栓孔5，螺栓孔5内插入螺栓紧固。
36.如图6所示，下外壳体4两侧设有用于与上外壳体1连接的螺栓孔5，下外壳体4的内侧两端形成有用于与所述下内壳体3固定的下安装槽41，一方面连接配合所述内外壳体，另一方面对液氮进行密封作用。
37.上外壳体1与上连接板固定连接，一体成型；下外壳体4与下连接板固定连接，一体成型；提高了整个上外壳体1与下外壳体4结构强度和整体牢固性，进一步保证了使用安全。
38.如图7所示，上内壳体2的两侧布设有上端板21，上端板21上设有与上外壳体1固定的上堰板22，在其中一侧的上端板21上设置的液氮进口23，上内壳体2内部设有用于通导热剂的上螺旋槽24，以便增强夹套与管道之间的传热。
39.如图8所示，下内壳体3的两侧布设有下端板31，下端板31上设有与下外壳体4固定的下堰板32，在其中一侧的下端板31设有液氮出口33，下内壳体3内部设有用于通导热剂的下螺旋槽34，以便增强夹套与管道之间的传热。
40.上外壳体1与下外壳体4为对称半圆筒，呈c字形结构，数量各为一个，两个外壳体镜像对称放置；上外壳体和所述下外壳体的内壁两侧均有开槽，便于两者与相应的内壳体装配及起到密封作用，两个所述外壳体两端皆设有螺栓孔，用来固定。
41.上内壳体2和所述下内壳体3为对称半圆筒，呈c字形结构。上内壳体2和所述下内壳体3数量若干，与管径相配套，上内壳体和所述下内壳体在其两端板处设有堰，以便与外壳体装配，并且两者内表面开螺旋槽，用于通导热剂，以便提高夹套与管道之间的传热效
率。
42.该新型冰塞夹套装置，实现了适用多种管径的工况。开始首先确定被实施冰塞工艺的管道的尺寸型号，然后根据尺寸选取配套的夹套内壳体，夹套外壳体是不需变动的，选好型号，先装配两个内壳体，其次将两个外壳体装配，外壳体的槽与内壳体的堰之间的配合一定要装好，然后通过螺栓将冰塞夹套完全固定在管道上，最后从螺栓槽中打入导热剂。自此，整套装置完成从选型、装配、打导热剂的全过程。
43.此发明为实施冰塞工艺提供一定的便利，提高了冰塞夹套与管壁的传热效率，减少了实施冰塞工艺的时间，为冰塞技术的夹套设计发展提供了设计思路。
44.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
45.尽管本文较多地使用了图中附图标记：上外壳体1，上内壳体2，下内壳体3，下外壳体4，螺栓孔5，上安装槽11，上端板21，上堰板22，液氮进口23，上螺旋槽24，下端板31，下堰板32，液氮出口33，下螺旋槽34，下安装槽41等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。