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管道补偿器
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管道补偿器

发布时间:2017-11-24 浏览:1054次 字号:  
一、膨胀节的压力范围:

    各类膨胀节的压力是t=20℃时的设计压力Pd(MPa),压力范围通常是从真空到4MPa,如有特殊超高压力要求时,我们也可专门设计。每件产品出厂前,每道工序均进行100%的压力试验和其它要求的检测,满足标准要求后才能出厂。

二、膨胀节的温度范围:

    依据客户的工况条件不同也可采用其它材料制造。当接管、内衬筒的材质为碳钢时,膨胀节的工作温度范围为-20℃~420℃;当接管、内衬筒的材质为不锈钢(同波纹管)时,产品的温度范围为-196~700℃。

三、膨胀节的选型   

    本公司生产的系列膨胀节中,轴向型膨胀节用以吸收管线的轴向位移;横向型膨胀节用以吸收垂直于膨胀节轴线的横向位移;通用型及小拉杆横向型可以吸收2-3个方向的位移;角向型膨胀节以两个或三个配套使用,用以吸收单平面一个方向或多个方向的横向变形;万向角型膨胀节,同样也是以2-3个配套使用,可以吸收在空间系统中的多方向的横向位移。

    膨胀节具体选型时,必须考虑的主要因素:

  • 管道公称直径DN棗接口尺寸或法兰标准及其连接尺寸。

  • 工作压力P—应使P≤Pd(设计压力),并对波纹管进行应力评定。

  • 工作温度T—考虑温度修正系数,校核设计温度。

  • 材料—取决于介质性质及工作温度。

  • 补偿量—注明要补偿位移的方向和大小(轴向、横向、角向)。

  • 寿命—考虑使用年限或大修、更换周期。

  • 是否有承受压力推力的构件—膨胀节压力推力约束机构,这可从约束型与无约束型中选取。

五、膨胀节的预变形:

    为了使膨胀节处于一个良好的工作位置和减少对管架的受力,可对膨胀节在安装前进行预变形。

  • 轴向型膨胀节的预变形:

    对它的预变形即预拉或预压。用户需要时请告之我们,我们可在产品出厂前进行预变形。

    预变形量ΔX(mm)由下式决定:ΔX=X((1/2)-((T0-Tmin)/(Tmax-Tmin)))

    当:ΔX为正值时,表示预拉;

    ΔX为负值时,表示预拉。

    X-轴向位移量(mm)

    T0-安装时温度(℃)

    Tmax -管道最高温度(℃)

    Tmin-管道最低温度(℃)

  • 对横向型或角向型膨胀节的预变形即“冷紧”:

    冷紧量可取实际位移量的一半,即1/2Y0或1/2θ,冷紧方向与实际位移方向相反。一般横向位移量很大时须进行“冷紧”。较小时可不进行

六、膨胀节的联接型式:

    膨胀节联接型式有两种:一种是接管直接焊接,另一种是法兰联接。

 

    波纹管膨胀节类型

类型

代号

名 称

补偿方向

T

通用型

轴向、少量横向、角向

LZF

拉杆复式轴向型

轴向

FZ

复式带座轴向型

轴向

TZ

套筒式轴向型

轴向

WZD

外压单式轴向型

轴向

XZH

小拉杆轴横向型

轴向、横向

JZ

减震型

轴向

FT

方形通用型

轴向、少量横向、角向

LH

大拉杆横向型

横向

JH

铰链横向型

横向

WH

万向铰横向型

横向

J

角向型

单平面角向

W

万向角型

任意平面角向

ZPP

旁通式直管压力平衡型

轴向

ZP

腰鼓式直管压力平衡型

轴向

QPH

曲管压力平衡型

轴向、横向

一:直通式和绞接式:

  本系列产品适用于大型电站锅炉输:、送粉状介质等管道的热胀冷缩的补偿。

  现有的补偿器,包括引进美国技术制造的补偿器,多为套筒式补偿器,其工作原理是靠填料盒内的盘根作为密封体填料,由填料压盖压紧后膨胀至填料盒内的所有空隙,实现了管内介质与大气的隔离。这种套筒式补偿器,在安装和维修后的初始阶段,要以起到胀、缩量的补偿和管内隔离二个作用。但在经过几次的热胀冷缩循环后,填料和填料盒内外壁之间便会留间隙,管道内的粉尘便通过间隙漏入大气。漏出的粉尘既污染了空气,又积聚在地面和电缆桥架上,有碍环境卫生并可能诱发火灾。

  本系列产品采用波形补偿器,并在其内壁衬一套管,既能补偿管道的热胀冷缩,又吸取了其管壁较厚而抗磨的特点。

  新的不漏粉尘管道补偿具有以下特点:
1、具有胀、缩自如;严密不漏;防腐耐磨三种功能。
2、安装方便,不须维修。接入系统内可保证三年不漏粉尘(一个大修期)。
3、胀、缩补偿大,单个以0~200mm任选,且管径大小不限。
4、有相当好的挠性和刚笥可以吸收三维方向的胀缩。

直通式管道补偿器简介

  此种型的管道貌岸然补偿器其主要功能是对管道进行轴向胀缩量的补偿。补偿量为0~200mm时,同时,对偏离轴向的偏转接补偿不超过4°

  图中1为短接,可与法兰焊接后装入系统;2为Pg6、Dg250平焊钢法兰;3、4、5为固定耐磨衬套9的紧因件;6、7为密封机引入客,8为半波节。

  本补偿器补偿量可任选。本图以10波-473/273考虑,补偿量为200mm。内部衬套起到保护波节不被冲刷,而波节的弹性解决胀、缩量的补偿。一般情况下,在补偿器上装设环形密封器,运行中引入密封风,风向流动中带走流入耐磨衬套和波节间的介质。

绞接式管道补偿器简介

此种型式的管道补偿器主要用于水平段送粉管道胀缩量三维方向管道径向偏转的补偿。其补偿量可根据用户要求配给。(一般偏转角度25°左右)。

 

  本实用新型采用全密封结构、无漏泄点,长期使用不漏煤粉,不需维修,结构简单,安装方便,轴向伸缩及径向偏转自如,实现多方向补偿。

二、通用型规格型号:

  膨胀节由一个波纹管和两个端接管构成。它通过波纹管的预想性变形来吸收管线轴向位移(少量横向、角向位移),端接管或直接与管道接管焊接,或焊上法兰再与管道法兰联接。膨胀节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。该类膨胀节结构简单、价格低,因而风是在管线上可能的好方应优先予以考虑。

4、安装使用注意事项:
(1)内衬筒方向应与介质流向一致(膨胀节上有流向标志)
(2)现场安装完后,必须拆除小拉杆。
(3)为了减少管架受力,可对此类膨胀节在安装前进行变形(预拉、预压).

三、套筒式轴向型(TZ型):

  此类膨胀节由一个或多个波纹管串接在一起,波纹管外有可波纹管轴向移动的外套筒,这种膨胀节只吸收轴向位移。外套筒对于这种多波数的膨胀节既是保护装置,又保持了它的稳定性。由它派生出的产品有直埋型(TZM型)和一次性压缩型(TZY型)的膨胀节。

    4、安装使用注意事项:
1)、在两固定管架之间安装TZ型膨胀节时,应按轴向型膨胀节对管系管架的要求去布置。
2)、为减少管架受力,可对此类膨胀节在安装前进行轴向“预变形”。

四、方形通用型(FT型):

  • 产品代号标注:

    SGE·JZ·Pd/DN×a(b)-F

    SGE:本公司膨胀节代号;JZ:减震型;a(b):补偿量级别

    Pd:设计压力(kgf/cm2);DN:公称通径(mm);F:法兰联接;

  • 产品结构特点

    减震型膨胀节经常应用在动力设备,如泵(低压)的进出口处。

    主要用途是减震、消除噪音,增加设备及其管道系统的寿命

五、大拉杆横向型(LH型)


    3、产品结构特点

    该膨胀节是由两个波纹管、长中间接管以及大拉杆等零件构成,它能吸收管系任意平面内的横向位移。位移时大拉杆上的球面螺母面垫圈转动,同时大拉杆还具有承受内压推力的能力。

    4、安装使用注意事项:

    1)、膨胀节上的小拉杆是安装运输“冷紧”用的,不可作为承力件,产品在管道上安装完毕后,必须疳其拆除,方可投入运行。
2)、当对膨胀节的横向位移量要求较大或系统压力较高时,可对膨胀节进行“冷紧”,冷紧量为实际横赂位移的一半,即Y。冷嘲热讽紧方向与横向位移方向相反进行。

六、角向型(J型):
 2、安装使用注意事项:
1)、膨胀节上的小拉杆是安装、运输、调整用的,不可作承力件,产品在管道上安装完毕后,必须拆除小拉杆,方可投入运行。
2)、当要求膨胀节角变形较大或系统工作压力较高时,推荐产品在安装时进行“冷紧”,一般为50%冷紧或100%冷紧。冷紧的优点主要在于改善膨胀节主管线的工作稳定性。
3)、安装时注意膨胀节铰链转动平面,必须与位移平面一致。

七、万向角型(W型):


     3、产品结构特点的铰链结构,
该膨胀节有一个万向环,在万向环的周向有两对相互垂直的铰链结构,因此它能吸收任意平面的角位移。通常吸收位移时,应有两个或三个组合使用。
     4 、安装使用注意事项:
     1)、膨胀节上的小拉杆只作为运输、安装和“冷紧”用,安装完结后必须将其拆除。
     2)、当膨胀节角变形较大或系统工作压力较高时,推荐产品在安装时进行冷紧,一般为50%冷紧或100%冷紧。
冷紧的优点主要在于改善膨胀节主管线的工作稳定性

附表

典型管线分段及膨胀节选型应用示例

 

 

各类膨胀节对管系及管架设计的要求

    合理地设计管路系统的支座,是保证膨胀节正常发挥作用的必要条件;不同类型的膨胀节对于管系的支座有不同的要求。

一、轴向型膨胀节:

  • 安装轴向型膨胀节的管段,在管道的盲端、弯头、变截面处,装有截止阀或减压阀的部位及侧支管线进入主管线的入口处,都要设置主固定支架。管道除这些部位外,可设置中间固定支架。主固定支架要考虑小组纹管静压推力(FP)和变形弹性力(FX)的作用。中间固定支架可不考虑压力推力的作用。

    (1)静压推力计算公式:FP=100×P·A

    式中:FP-轴向压力推力(N)

       A-波纹管的有效面积(m2)

       P-此管段管道的最高压力(Mpa)

     (2)轴向弹性力计算公式:Fx=f×Kx×x

    式中:Fx-轴向弹性力(N)

     Kx-轴向刚度(N/mm)

      x-实际轴向补偿量(mm)

      f-系数、有预变形时f=1/2;无预变形时f=1

  • 在管段的两个固定管架之间,仅能设置一个轴向型的膨胀节。

  • 固定支架和导向支架的分布,推荐按下图配置:

sg5.JPG (24080 字节)

    D为管道的公称通径,膨胀节一端应靠近固定支架,两固定支架之间间距过长,须设置导向支架,距离如图所示。Lmax为其它导向支架的最大间距,可按下面公式计算:

    式中: Lmax -最大的导向间距(m)

      E-管道材料弹性模量(N/cm2)

      I-管道断面惯性矩(cm4)

      KX-膨胀节轴向刚度(N/mm)

      X0-膨胀节额定位移量(mm)

    当膨胀节压缩变形时,符号为“+”;拉伸变形时,符号为“-”。若管道壁厚按标准壁厚设计时,Lmax可按有关标准选取。

二、横向型及角向型膨胀节:

  • 装在管道弯头附近的横向型膨胀节,两端各设一导向支架,其中一个宜是平面导向支架,其上下活动间隙按公式计算:

sg6.JPG (11747 字节)

    式中:ε-活动间隙(mm)

    L-膨胀节有效长度(mm)

    Δx-不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量(mm)

    Δy-水平管段热膨胀量(mm)

  • 角向型膨胀节宜两个或三个为一组配套使用,用以吸收管道的横向位移。对Z型和L型管段的两个固定支架之间,只允许安置一个横向型膨胀节或一组角向型膨胀节。此时,平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面。(一组万向角型膨胀节或万向铰横向型膨胀节不受此限制)。装有一组铰链型膨胀节的管段,其平面导向支座的间隙ε亦可按上式计算,只是L长度应是两膨胀节铰链轴之间的距离,Δx是整个垂直管段的热膨胀量。

  • 膨胀节两端的导向支架向支座应接近膨胀节,支座的型式应使膨胀节能定向位移。

膨胀节的安装和试压注意事项

  • 安装前,应先检查波纹管膨胀节的型号、规格及管道的支座配置必须符合设计要求。

  • 对带内衬筒的膨胀节,应注意使内衬筒方向与介质流动方向一致(按膨胀节的流向标志安装)。平面角向型膨胀节的铰链转动平面应与位移平面一致。

  • 需要进行“冷紧”的膨胀节,其预变形所用的辅助构件,应在管系安装完毕后拆除。

  • 管系安装完毕应立即拆除膨胀节上用作安装运输保护的辅助定位机构及紧固件,并按设计要求将限位装置调到规定的位置,使管系在环境条件下有充分的补偿能力。

  • 除设计要求预拉压或“冷紧”的预变形外,严禁用使波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差,以免影响膨胀节的正常功能,降低使用寿命和增加管系,设备接管及支承构件的载荷。

  • 膨胀节所有的活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动部位正常动作。

  • 安装过程中不允许焊渣飞溅到小组纹管表面和使波纹管受到其它机械损伤。

  • 对用于气体介质的膨胀节及其连接管道,作水压试验时,要考虑充水时是否需要对膨胀节的接管可加设临时支架以承重。

  • 水压试验用水必须洁净,无腐蚀性,并控制水中的氯离子的含量不超过25ppm。

  • 水压试验结束后,应尽快排尽波纹中的积水,并迅速将波壳的内表面吹干。

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