大直徑鉸鏈型波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)

    鉸鏈型波紋補(bǔ)償器一般由波紋管、接管、立板、鉸鏈板、平衡環(huán)、銷(xiāo)軸、內(nèi)襯等零部件組成，不僅吸收管路熱膨脹引起的的角位移，鉸鏈組件還要承受內(nèi)壓和外壓。由于鉸鏈型補(bǔ)償器具有上述特點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于熱電廠、大型高爐、熱風(fēng)爐等，還應(yīng)用在電廠空冷系統(tǒng)排氣管道的主管道系統(tǒng)上。空冷系統(tǒng)管道內(nèi)的蒸汽從汽輪機(jī)輸送至散熱器，管道系統(tǒng)的主要部分安裝于戶(hù)外易腐蝕和潮濕的空氣環(huán)境中。整個(gè)管道系統(tǒng)和補(bǔ)償器都承受內(nèi)壓和來(lái)自于相連接管道的震動(dòng)與保溫層負(fù)荷等外壓。鉸鏈型補(bǔ)償器在空冷系統(tǒng)中一般安裝于低氣壓(真空)的管道系統(tǒng)上。管道內(nèi)蒸汽速度達(dá)到120m/s以上，蒸汽密度在0.O5一0.15kg/m3之間，工況相對(duì)復(fù)雜。所以對(duì)鉸鏈型補(bǔ)償器進(jìn)行有限元分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)尤為重要。

    單鉸鏈波紋補(bǔ)償器適用于單向角位移的補(bǔ)償。雙鉸鏈型波紋補(bǔ)償器用于補(bǔ)償管線任意平面內(nèi)的角位移。該設(shè)備吸收管道的熱變形、機(jī)械變形等，起到降低管道變形應(yīng)力和提高管道使用壽命的作用。

    雙鉸鏈型波紋補(bǔ)償器主要結(jié)構(gòu)件為波紋管、馬鞍板、萬(wàn)向環(huán)、鉸鏈板、銷(xiāo)軸等。補(bǔ)償器兩端為接管，接管與加筋馬鞍板、立板組焊。接管一端與管道焊接相連，另一端與波紋管焊接連接。鉸鏈板與立板焊接，鉸鏈板與萬(wàn)向環(huán)通過(guò)銷(xiāo)軸連接。大直徑薄壁接管與波紋管、馬鞍板焊接時(shí)，接管容易變形，在接管和馬鞍板焊接處還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中。為解決以上問(wèn)題，將馬鞍板優(yōu)化設(shè)計(jì)成整體圓環(huán)結(jié)構(gòu)形式，使馬鞍板與接管的焊接接頭連續(xù)，減少接管焊接變形，接管圓度。補(bǔ)償器在運(yùn)行中，鉸鏈板、萬(wàn)向環(huán)、銷(xiāo)軸除承受波紋管內(nèi)壓，還要承受外部載荷的作用。對(duì)鉸鏈板、萬(wàn)向環(huán)、銷(xiāo)軸進(jìn)行有限元分析，分析應(yīng)力分布狀態(tài)，優(yōu)化設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的   。

    強(qiáng)度校核判定根據(jù)GB/T12777一2008《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。