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      波紋式補償器的功能與產品分類

      更新時間:2013-01-07 23:35:43 來源:華德供水 點擊數:

              補償器也統稱膨脹節,或伸縮節。是用在管道之間連接的一種元件,其目的是用于補償管線的個中作用力。由構成其工作主體的波紋管(一種彈性元件)和端管、支架、法蘭、導管等附件組成。 屬于一種補償元件。補償器的功能如下:利用其工作主體波紋管的有效伸縮變形,以吸收管線、導管、容器等由熱脹冷縮等原因而產生的尺寸變化,或補償管線、導管、容器等的軸向、橫向和角向位移。也可用于降噪減振。在現代工業中用途廣泛。供熱上,為了防止供熱管道升溫時,由于熱伸長或溫度應力而引起管道變形或破壞,需要在管道上設置補償器,以補償管道的熱伸長,從而減小管壁的應力和作用在閥件或支架結構上的作用力。

              波紋補償器的作用  

            1.補償吸收管道軸向、橫向、角向冷熱變形。   

            2.波紋補償器伸縮量,方便閥門管道的安裝與拆卸。   

            3.吸收設備振動,減少設備振動對管道的影響。   

             4.吸收地震、地陷對管道的變形量。

              按產品分類分為軸向型和橫向型,角向型
        軸向型補償器主要用于補償軸向位移,也可以補償橫向位移或軸向與橫向的合成位移,具有補償角位移的能力,但一般不應用通用型補償器來補償角位移。   對管架設計的要求:   

             1、安裝軸向型補償器的管段,在管道的盲端、彎頭、變截面處,裝有截止閥或減壓閥的部們及側支管線進入主管線入口處,都要設置主固定管架。主固定管架要考慮波紋管靜壓推力及變形彈性力的作用。推力計算公式如下: Fp=100*P*A Fp-補償器軸向壓力推(N), A-對應于波紋平均直徑的有效面積(cm2), P-此管段管道最高壓力(MPa)。 軸向彈性力的計算公式如下: Fx=f*Kx*X FX-補償器軸向彈性力(N), KX-補償器軸向剛度(N/mm); f-系數,當“預變形”(包括預變形量△X=0)時,f=1/2,否則f=1。 管道除上述部位外,可設置中間固定管架。中間固定管架可不考慮壓力推力的作用。          2、在架設管道的兩個固定管架之間,僅能設置一個軸向型補償器。   

             3、補償器一端應靠近固定管架,若過長則要按第一導向架的設置要求設置導向架,其它導向架的最大間距可按下計算: LGmax-最大導向間距(m); E-管道材料彈性模量(N/cm2); i-tp 管道斷面慣性矩(cm4); KX-補償器軸向剛度(N/mm), X0-補償額定位移量(mm)。 當補償器壓縮變形時,符號“+”,拉伸變形時,符合為“-”。當管道壁厚按標準壁厚設計時,LGmax可按有關標準選取。
             橫向型
        主要吸收橫向位移和少量的軸向位移。   對管架設計的要求:   

              1、 裝在管道彎頭附近的橫向型補償器,兩端各高一導向支座,其中一個宜是平面導向管座,其上、下活動間隙按下式計算: ε-活動間隙(mm); L-補償器有效長度(mm); △Y-管段熱膨脹量(mm); △X-不包括L長度在內的垂直管段的熱膨脹量(mm);   

              2 、補償器兩側的導向支座應接近補償器,支座的型式應使補償器能定向運動。
            角向型
        由接管,波紋管以及與接管相連的一對鉸鏈構成。它只能吸收單平面的角向位移。吸收位移時應有兩個或者三個角向補償器組合使用,同時鉸鏈具有承受內壓推力能力。 工作溫度≤420℃,疲勞壽命1000次。   對管架設計的要求:   角向型補償器宜兩個或三個為一組配套使用,用以吸收管道的橫向位移,對Z形和L形管段兩個固定管架之間,只允許安裝一個橫向型補償器或一組角向型補償器。此時平面鉸鏈銷的軸線必須垂直于彎曲管段形成的平面(萬向鉸鏈補償器不受此限制)。 裝有一組鉸鏈補償器的管段,其平面導向架的間隙ε亦可按上式計算。但是L長度應為兩補償器鉸鏈軸之間的距離,△X是整個垂直管段的熱膨脹量。補償器的可靠性是由設計、制造、安裝及運行管理等多個環節構成的?煽啃砸矐搹倪@幾個方   面進行考慮。材料選擇對用于供熱管網的波紋管的選材,除應考慮工作介質、工作溫度和外部環境外,還應考慮應力腐蝕的可能性、水處理劑和管道清洗劑對材料的影響等,并在此基礎上結合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性能價格比,優選出經濟實用的波紋管制作材料。   一般情況下,選用波紋管的材料應滿足下列條件:  。1)高彈性極限、抗拉強度和疲勞強度,保證波紋管正常工作。  。2)良好的塑性,便于波紋管的加工成形,且能通過隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠   的硬度和強度。  。3)較好的耐腐蝕性能,滿足波紋管在不同環境下工作要求。  。4)良好的焊接性能,滿足波紋管在制作過程中的焊接工藝要求。   對于地溝敷設的熱力管網,當補償器所處管道地勢較低時,雨水或事故性污水會浸泡波紋管,應考慮選用   耐蝕性更強的材料,如鐵鎳合金、高鎳合金等。由于此類材料價格較高,在制造波紋管時,可以考慮僅在與腐蝕性介質接觸的表面增加一層耐蝕合金。   疲勞壽命設計由波紋管補償器的失效類型及原因分析可以看出,波紋管的平面穩定性、周向穩定性及耐腐   蝕性能均與其位移量即疲勞壽命相關。過低的疲勞壽命將會導致金屬波紋管穩定性及耐蝕性能下降。編輯本段疲勞測試  疲勞壽命設計由波紋管補償器的失效類型及原因分析可以看出,波紋管的平面穩定性、周向穩定性及耐腐蝕性能均與其位移量即疲勞壽命相關。過低的疲勞壽命將會導致波紋管穩定性及耐蝕性能下降。根據試驗和使用經驗,用于供熱工程的波紋管疲勞壽命應不小于1000次。   波紋管不能承重,應單獨吊裝;除設計要求預拉伸或冷緊的預變形量外,嚴禁用使波紋管變形的方法來調整管道的安裝偏差;安裝過程不允許焊渣飛濺到波紋管表面和受到其他機械性損傷;波紋管所有活動元件不得被外部構件卡死或限制其活動部位正常工作。   大多數波紋管的失效是由外部環境腐蝕造成的,因此在進行補償器的結構設計時,可考慮隔絕外部腐蝕介質與波紋管的接觸。如對于外壓軸向型補償器可在出口端環與出口管之間增加填料密封裝置,其作用相當于套筒補償器,既可抵擋外部腐蝕介質的侵入,又給波紋管補償器增加了一道安全屏障,即使波紋管破壞,補償器還可以起到補償作用并避免波紋管失效。   補償器又有金屬補償器和非金屬補償器,根據介質用途不同,還可以分專業防腐補償器和耐高溫補償器。

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