压力平衡型膨胀节分为旁通式轴向压力平衡型、直通式轴向压力平衡型(统称为直管压力平衡型)及曲管压力平衡型(或称弯管压力平衡型)三种形式。旁通式、直通式压力平衡型膨胀节主要用于吸收轴向位移并能平衡波纹管的压力推力。曲管压力平衡型膨胀节主要用于吸收轴向与横向组合位移并能平衡波纹管的压力推力。
结构原理:压力平衡型膨胀节为波纹管式结构,内由压力平衡波纹管和补偿波纹管组成。通过压力平衡波纹管平衡波纹补偿器压力,解除补偿器以及管道的自身推力。用途:压力平衡型膨胀节从根本上解决了盲板力对固定支架的推力问题,从而简化了固定支架的设计和施工,压力平衡型膨胀节能补偿管道系统中的轴向位移,内压推力自身平衡,本产品应用于不宜设置固定支架的高物位置管线中。安装使用注意事项:安装时疏水口向下。现场安装完后,必须拆除拉杆。安装时介质流向与管道伸缩节的流向标志一致。对支座作用力的计算:轴向弹性力:Fx=Kx*(f*x)Kx-轴向刚度N/mmX-轴向实际变形量mmf-计算系数,当预变形(包括△X=0时)f=1/2,当不进行预变形时,f=1。
膨胀节是由波纹管和其他零件组成。其中,波纹管是一柔性件,膨胀节的热补偿性能基本上是由波纹管决定的,所以要固定好,避免损坏。
运输固定装置是为了在运输过程中保持膨胀节总长度不变而设置的刚性支承件,如装运螺栓、角钢等。固定装置还可用来对波纹管进行预拉伸或预压缩,使其安装长度等于设计值。但本装置不能用以承受压力产生的推力。固定装置在管道安装完毕后,应立即拆除。如果不拆除,管道处于刚性状态,由于气温的变化、或者水压试验的水温与管道的温度不同,都会产生一定的位移,将使管路附件遭到损坏。产品的包装也有很大的学问,包装的时候要固定好,不能使其碰撞,有时还要采取措施防潮等,都是为了保护膨胀节在运输和贮存中不被损坏。
膨胀节习惯上也叫补偿器,或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。 膨胀节是为了补偿因温度差与机械振动引起的附加应力,而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形,以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化,或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振、供热上,为了防止供热管道升温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置补偿器,以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。由于膨胀节作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件,具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点,已广泛应用在化工、冶金、核能等部门。在容器上采用的膨胀节,有多种形式,就波纹的形状而言,以U形膨胀节应用得为广泛,其次还有Ω形和C形等。而在管道上采用的膨胀节就结构补偿而言,又分为式、压力平衡式、铰链式以及万向接头式等。
在管系补偿设计方案中, 为经济发展的是当然补偿,当然补偿是运用管道的当然弯折样子所具备的软性来补偿热偏移,显而易见当然补偿的工作能力是比较有限的,当当然补偿不可以符合要求时,一般 应考虑到设定金属材料波浪纹补偿器等补偿设备。
管系所受载荷主要是外力作用载荷(管道及流动性物质重量,气体压力,风压,灾害载荷等)和偏移载荷,设定管道补偿器的目地取决于清除外载功效在机器设备或管道上的相互作用力,且可把繁杂管系隔开成样子非常简单,单独澎涨的管道,确保补偿器的 佳应用实际效果。管道补偿器能够 补偿消化吸收管道径向、横着、角向热形变,消化吸收机器设备震动,降低机器设备震动对管道的危害,消化吸收灾害、塌方对管道的形变量。补偿器运用于大中型展览馆的热冷管道系统软件、冶炼厂、火电站、等排烟系统烟气脱硫,除尘器设备,气体加温,助流风机等机器设备的出入口,因而各种各样补偿器获得大力发展运用。
不锈钢板波纹软管接口方式分成活套法兰、电焊焊接、卡箍连接、快插接头联接,口径不锈钢板波纹软管一般选用丝口和快插接头联接,很大规格一般选用活套法兰和电焊焊接接。
大拉杆补偿器在引水式水电站是用引水道(如:明渠、隧洞、压力钢管等)集中河流流量和水头用以发电的水电站。大拉杆补偿器引水式水电站多建在坡度较陡、落差较大的河流上,其主要结构特点是上游取水口和下游厂房相距较远,中间引水道往往要经过不同的地质层面。混合式水电站是由坝和引水道两种建筑物共同形成发电水头的水电站。这类水电站通常兼有坝式和引水式水电站的优点及工程特点。用于引水式或混合式水电站压力钢管中的波纹补偿器,主要用于补偿压力钢管因温度和地质变化引起的位移。其特点主要有:
①下游钢管内压一般都较高(甚至可达12.0MPa以上)。
②当用于隧洞埋管中时,一般径向位移较大(±50~100mm及以上),但运行的循环次数。
③当用于露天明管段时,主要为轴向位移,但循环位移比较频繁。
用于引水隧洞压力钢管中的波纹补偿器,安装完成后一般亦再无进行更换的条件和可能,故对这类波纹补偿器的应用也要慎之又慎。波纹补偿器已经应用在引水式或混合式水电站的典型项目有(含在建):四川南桠河姚河坝水电(4.0m,2.5MPa)、马来西亚KOTA水电站(Φ2.1m,2.5MPa)、甘肃黑河西流水水电站(5.4m,2.5MPa)、四川洪坝河洪坝水电站(Φ2.6m,5.3MPa)、四川金汤河金康水电站(2.1m,6.2MPa)、西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站(φ2.3m,6.5MPa)、伊朗 RUDBAR水电(Φ4.4m,5.8MPa)等。
安装完以后松开拉杆螺母,将限位装置调到规定位置,使管系在环境条件下有充分的补偿能力。根据管径大小,可选1个或2个补偿器(波纹管、套筒均可)还要设固定支架,竖向设大拉杆较好,如不设大拉杆管道可能会有向上的位移。横向补偿可选无推力式,不考虑盲板力,否则固定支架需考虑盲板力。
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