波紋補償器:也稱伸縮節、膨脹節、主要為管道 運行。波紋補償器工作原理:波紋補償器的主要彈性元件為不銹鋼波紋管,依靠波紋管伸縮、彎曲來對管道進行軸向、橫向、角向補償。
其作用可以起到:1.補償吸收管道軸向、橫向、角向熱變形。 2.吸收設備振動,減少設備振動對管道的影響。 3.吸收地震、地陷對管道的變形量。
換熱器殼程物料溫差超過50度都要設膨脹節,主要是為了熱應力,簡單的說就是熱脹冷縮時有一個可以伸縮的空間。
在固定管板式換熱器中,由于管程流體和殼程流體之間存在溫差,而管子和殼體都與管板固定在一起,這樣管子和殼體之間有熱膨脹差,而管子和殼體都受到軸向應力,為了避免殼體被拉裂,管子失穩和管子與管板拉脫,在殼體需要設置一變形補償裝置來溫差應力,這個裝置就是膨脹節。
由于管程和殼程的溫差較大時,管程的受壓元件和殼程的受壓元件會在該溫差下,產生很大的溫差應力,厲害時會使得管板和換熱管的接頭全部破壞,使設備損壞,安裝膨脹節的目的就是使得殼程筒體可以伸縮,增加殼體變形量來適應換熱管的大伸縮量,減小殼體和換熱的巨大熱應力,減輕破壞。
根本的作用就是增強結構的柔性,降低設備的溫差應力。緩沖設備的膨脹,管殼程能同步變形。
膨脹節是做什么用的?原理是什么?
波紋管也叫膨脹節。自80年代初,在國內市場應用以來,至今已有二十歷史,它在石油、化工、供熱、電力、水泥、冶金等工業 廣泛的應用。波紋管膨脹節是用波紋管直接與兩個法蘭相連而成,是一種新型的連接管件。波紋管是一種外表面呈波紋狀的薄壁管件,一般由不銹鋼加工制成,具有較高的軸向彈性。這種產品具有位移補償量大、隔離振動、承壓能力高、剛度小、壽命長等優點,而且結構型式和補償方式有很大的靈活性。在應用中波紋管膨脹節可以被看作一個彈性元件。于釋放熱脹冷縮的熱應力,在設備換熱器上一般叫膨脹節,在管道上也叫波紋管。
1、波紋膨脹節按位移形式分類,基本可分為軸向型、橫向型、角向型及壓力平衡型波紋膨脹節。
2、按是否能吸收管道內介質壓力所產生的壓力推力(盲板力)分類,可分為無約束型波紋膨脹節和有約束型波紋膨脹節。
3、按波紋管的波形結構參數分類,可分為U形、Ω形、S形、V形波紋膨脹節。
每一類都有各自的優點和缺點,所以 根據不同的使用條件,恰當地選用才能使波紋膨脹節正常工作,做到波紋膨脹節設計選型的經濟合理。下面,即對產品的部分分類及相關應用加以介紹:
2 單式軸向型波紋膨脹節
由一個波紋管及結構件組成,主要用于吸收軸向位移而不能承受介質壓力推力的膨脹節。因為結構簡單,制造成本低,所以這是所有膨脹節中價格 為便宜的一種,對于管道口徑小,固定支座易于設置的管線,應優先采用這一種。但它不能承受壓力推力,所以在選用它時, 要正確計算壓力推力,并正確地設置固定支座。對于大口徑管線盡管壓力低,但壓力推力也大得驚人,所以 要設置好固定支座和滑動支座。
3 外壓單式軸向波紋膨脹節
由承受外壓的波紋管、外管和端環等構件組成,只用于吸收軸向位移而不能承受波紋管壓力推力的膨脹節。
當所需要的軸向位移較大,采用內向膨脹節因存在柱失穩問題而受限時,可考慮采用外壓膨脹節,其特點是不存在柱失穩問題且軸向補償量大。膨脹節工作時,波紋管受拉,而不是受壓。
4 壓力平衡式波紋膨脹節
由一個工作波紋管或中間管所連接的兩個工作波紋管和一個平衡波紋管及彎頭或三通、封頭拉桿、端板和球面與錐面墊圈等結構件組成。主要用于吸收軸向與橫向組合位移并能平衡波紋管壓力推力的膨脹節。
當波紋管壓力推力很大,所需的固定支座不便于設置時,以及與之相連的管道或設備不允許承受內壓推力時,應考慮選用這種型式的波紋膨脹節。彎管壓力平衡式膨脹節可用于作用在泵、壓縮機、汽輪機等設備上的載荷。
在需要軸向補償時,由于管線架空或兩容器之間的直管段距離較短,設置固定支架困難或不經濟時,這時應考慮使用直管壓力平衡式波紋膨脹節。
為使彎管壓力平衡式膨脹節正常工作,在選型時要注意:連桿所承受的壓力推力 要大于使膨脹節產生軸向位移所需要的力。否則不宜選用此類膨脹節。
5 大拉桿橫向波紋膨脹節
由中間管連接的兩個幾何參數和波數相同的波紋管及拉桿、端板組成的撓性部件。 主要用于補償單平面或多平面彎曲管段的橫向位移。適用于"L"型和"Z"型管系。
由于拉桿能承受壓力推力和其他附加外力的作用,膨脹節自身吸收內壓推力,不會對管道產生外力,因此膨脹節兩端的管道可使用中間固定支架或導向支架,降低施工成本,提高施工效率。
6 萬向鉸鏈式波紋膨脹節
由波紋管、平衡環及兩對與平衡環和端管相連的鉸鏈板組成的撓性部件。一般為兩個萬向鉸鏈型或兩個萬向鉸鏈型與一個單式鉸鏈一起配套組使用,適用于"L"型和"Z"型管系中,主要以角偏轉的方式補償多平面彎曲管段的合成位移。
由于平衡環、銷軸和鉸鏈板能承受壓力推力和其他附加外力的作用,膨脹節自身吸收內壓推力,不會對管道產生外力,因此管道支撐的設置可以簡化。
7 非金屬波紋膨脹節
構成膨脹節的管體主材為為織物纖維或其他特種非金屬材質。
產品特點:
(1)補償熱膨脹:非金屬膨脹節可以在較小的尺寸范圍內提供較大的多維方向補償。
(2)補償安裝誤差:由于管道連接中,系統誤差在所難免,非金屬膨脹節可以較好地安裝誤差。
(3)消聲隔震:纖維織物、保溫棉本身具有吸聲、隔絕震動傳遞的功能,能 地減小鍋爐、風機等系統的噪聲和震動。
(4)無反推力:由于主體材料為纖維織物,無力的傳遞。用非金屬膨脹節可簡化設計。
(5)密封性能好:在各種介質作用下,具有良好的密封性。安裝維修方便。
8 波紋管膨脹節的重要附件是波紋膨脹節正常工作的重要,根據使用條件不同,應恰當地選用這些部件。
內襯筒:用于減少膨脹節的波紋管內壁與通過它的流動介質相互接觸的圓筒,起降低流體阻力、保護波紋管內表面等作用。又稱內套筒或導流筒。內襯筒的材料可與波紋管相同,也可與波紋管不同。
限位桿:設置在膨脹節總成上,一般用桿或棒制成的零件,主要用于限制波紋管在正常工作狀態下的活動范圍(軸向、橫向、角向),當主固定支架發生破壞時,該零件可以防止波紋管過度拉伸和壓縮,同時還可控制全部內壓載荷和因支架破壞產生的動載荷。
外罩:對波紋膨脹節的波紋管外表面提供 保護,使它免受異物接觸或機械破壞的裝置。有時也稱保護套。
9 非金屬補償器
產品特點:
1.多向補償:非金屬補償器可以在較小的尺寸范圍內提供較大的軸向、角向和側向位移。
2.無反推力:主體材料為玻璃纖維織物及其涂覆制品,無力的傳遞。使用非金屬補償器可簡化設計,避免使用大的支架,節省大量的材料和勞動力。
3.消聲減震:纖維織物和保溫棉本身具有吸聲減震的作用,能 地減少鍋爐、風機等系統的噪聲和震動。
4.優良的 、 和密封性能:采用硅、氟等高分子材料涂覆處理,具有優良的 、 和密封性能。
5.安裝維修方便。