波纹补偿器种类、优点
波纹补偿器是采用先进的、对波纹管无损伤的利用薄不锈钢板整体一次液压成型制作的。波纹补偿器在管线上可作轴向、横向和角向三个方向的补偿。
波纹补偿器的种类很多,包括轴向型波纹补偿器 、自由复式型波纹补偿器 、拉杆型波纹补偿器等。后两种结构较为复杂,且在燃气管道中用的较少,主要介绍轴向型波纹补偿器。
轴向型波纹补偿器由一个波纹管和两个接管构成。它通过波纹管的柔性变形来吸收管线轴向位移(也有少量横向、角向位移),一般通过法兰与管道连接。补偿器上的小拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用,它不是承力件。如下图所示:
轴向型波纹补偿器为了减少介质的流动阻力,在内部设有内套管,在很大程度上限制了横向补偿能力,故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移;
波纹补偿器补偿能力为:
△L= △s×N
式中△L-补偿器的补偿能力(mm);
N-波节数;
△s-单节波纹的补偿能力(mm);一般为15-20mm,产品说明书中有相关参数。
波纹补偿器允许的补偿能力一般按最大补偿能力的1/2-2/3计算。
单节波纹的补偿能力△s 可按下式计算:
式中:E-补偿器钢材的弹性模量(MPa);
σs-补偿器钢材屈服极限(MPa);
d-管道内径(cm);
δ-补偿器壁厚(cm);
k-安全系数。当P≤0.25MPa时,k=1.2;当0.25MPa≤ P≤0.6MPa时,k=1.3;
α-波形补偿器计算系数,据β=d/D值查表3
D-波形补偿器的外径(cm)。
为了使补偿器处于一个良好的工作位置和改善管道的受力状态,在安装前对补偿器进行“预变形”
轴向型补偿器的轴向预变形量△X由下式确定:
△X=X{1/2-(T0-Tmin)/(Tmax-Tmin)}
式中:X—轴向补偿量 Tmax—最高使用温度
T0—安装温度℃ Tmin—最低使用温度
小结:波纹补偿器具有工作可靠、结构紧凑、重量轻、位移补偿量大、变形应力小等优点,广泛应用于燃气管道的补偿中,但由于其管壁较薄、强度低,不能承受扭力、振动,安全性差,施工时应注意保护。
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