軸向型、橫向型和角向型補償器對管系及管架設計的要求
波紋管補償器習慣上也叫膨脹節、伸縮節,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。是用以利用波紋管補償器的彈 性元件的有效伸縮變形來(lái)吸收管線(xiàn)、導管或容器由熱脹冷縮等原因而產(chǎn)生的尺寸變化的一種補償裝置,屬于一種補償元件??蓪S向,橫向,和角向位移的的吸收, 用于在管道、設備及系統的加熱位移、機械位移吸收振動(dòng)、降低噪音等.在現代工業(yè)中用途廣泛。
對于軸向型、橫向型和角向型補償器對管系及管架設計有哪些要求?推力又該如何計算?
(一)軸向型補償器
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(xiàn)進(jìn)入主管線(xiàn)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(shí),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、在管段的兩個(gè)固定管架之間,僅能設置一個(gè)軸向型補償器。
3、固定管架和導向管架的分布推薦按下圖配置。
補償器一端應靠近固定管架,若過(guò)長(cháng)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(shí),符號“+”,拉伸變形時(shí),符合為“-”。當管道壁厚按標準壁厚設計時(shí),LGmax可按有關(guān)標準選取。
(二)橫向型及角向型補償器
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(gè)宜是平面導向管座,其上、下活動(dòng)間隙按下式計算:
ε-活動(dòng)間隙(mm);
L-補償器有效長(cháng)度(mm);
△Y-管段熱膨脹量(mm);
△X-不包括L長(cháng)度在內的垂直管段的熱膨脹量(mm);
2、角向型補償器宜兩個(gè)或三個(gè)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(gè)固定管架之間,只允許安裝一個(gè)橫向型補償器或一組角向型補償器。此時(shí)平面鉸鏈銷(xiāo)的軸線(xiàn)必須垂直于彎曲管段形成的平面(萬(wàn)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(cháng)度應為兩補償器鉸鏈軸之間的距離,△X是整個(gè)垂直管段的熱膨脹量。
3、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(dòng)。
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