补偿器习惯上也叫膨胀节,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。 属于一种补偿元件。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。在现代工业中用途广泛。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。
补偿器的作用
1.补偿吸收管道轴向、横向、角向冷热变形。
2.波纹补偿器伸缩量,方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
产品分类
轴向型
主要用于补偿轴向位移,也可以补偿横向位移或轴向与横向的合成位移,具有补偿角位移的能力,但一般不应 补偿器
用通用型补偿器来补偿角位移。
对管架设计的要求:
1、安装轴向型补偿器的管段,在管道的盲端、弯头、变截面处,装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处,都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下: fp=100*p*a fp-补偿器轴向压力推(n), a-对应于波纹平均直径的有效面积(cm2), p-此管段管道最高压力(mpa)。 轴向弹性力的计算公式如下: fx=f*kx*x fx-补偿器轴向弹性力(n), kx-补偿器轴向刚度(n/mm); f-系数,当“预变形”(包括预变形量△x=0)时,f=1/2,否则f=1。 管道除上述部位外,可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间,仅能设置一个轴向型补偿器。
3、补偿器一端应靠近固定管架,若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架,其它导向架的最大间距可按下计算: lgmax-最大导向间距(m); e-管道材料弹性模量(n/cm2); i-tp 管道断面惯性矩(cm4); kx-补偿器轴向刚度(n/mm), x0-补偿额定位移量(mm)。 当补偿器压缩变形时,符号“+”,拉伸变形时,符合为“-”。当管道壁厚按标准壁厚设计时,lgmax可按有关标准选取。
横向型
主要吸收横向位移和少量的轴向位移。
对管架设计的要求:
1、 装在管道弯头附近的横向型补偿器,两端各高一导向支座,其中一个宜是平面导向管座,其上、下活动间隙按下式计算: ε-活动间隙(mm); l-补偿器有效长度(mm); △y-管段热膨胀量(mm); △x-不包括l长度在内的垂直管段的热膨胀量(mm);
2 、补偿器两侧的导向支座应接近补偿器,支座的型式应使补偿器能定向运动。
角向型
由接管,波纹管以及与接管相连的一对铰链构成。它只能吸收单平面的角向位移。吸收位移时应有两个或者三个角向补偿器组合使用,同时铰链具有承受内压推力能力。 工作温度≤420℃,疲劳寿命1000次。
对管架设计的要求:
角向型补偿器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形和l形管段两个固定管架之间,只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面(万向铰链补偿器不受此限制)。 装有一组铰链补偿器的管段,其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是l长度应为两补偿器铰链轴之间的距离,△x是整个垂直管段的热膨胀量。
金属波纹管的介绍
金属波纹补偿器作为敏感元件、减震元件、补偿元件、密封元件、阀门元件及管路连接件,广泛应用于自动控制和测量仪表、真空技术、机械工业、电力工业、交通运输及原子能工业等领域。
金属波纹补偿器因其用途不同而选择不同的金属材料。因其材质不同,故所加工制作的金属波纹管性能及用途也有所不同。
金属波纹补偿器采用奥氏体不锈钢材料或按用户要求的材料制造,具有优良的柔软性,耐蚀性,耐高温性(-235℃ ~ +450℃),耐高压性(最高为32mpa),在管路中可对任何方向进行连接,用以温度补偿和吸收振动、降低噪声、改变介质输送方向、消除管道间或管道与设备间的机械位移等,双法兰金属波纹软管对有位移、振动的各种泵、阀等的柔性接头尤为适用。
金属波纹补偿器使用的波纹管有两种,一种是螺旋形波纹管,另一种是环形波纹补偿器。
螺旋形金属波纹补偿器
螺旋形金属波纹管是波纹呈螺旋状排布的管形壳体,在相邻的两波纹之间有一个螺旋升角,所有的波纹都可通过一条螺旋线连接起来。
环形金属波纹补偿器
环形金属波纹补偿器是波纹呈闭合圆环状的管形壳体,波与波之间由圆环波纹串联而成。环形波纹管由无缝管材或焊接管材加工成形。受加工方式制约,较之螺旋形波纹管,其单管长度通常较短。环形波纹管的优点是弹性好、刚度小。
金属波纹补偿器作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中,用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移,吸收振动能量,能够起到减振、消音等作用,具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点。
金属波纹管作为敏感元件、减震元件、补偿元件、密封元件、阀门元件及管路连接件,广泛应用于自动控制和测量仪表、真空技术、机械工业、电力工业、交通运输及原子能工业等领域。
金属波纹管因其用途不同而选择不同的金属材料。因其材质不同,故所加工制作的金属波纹管性能及用途也有所不同。
金属波纹管的性能、材料选择及用途代号 工作温度 性能 黄铜 波纹管 h80 h -60℃~+100℃ 弹性较低,迟滞和后效较大,钎焊性较好。可用于非腐蚀介质和精度不高的仪器仪表中作为测量元件。
锡青铜
波纹管 qsn6.5~0.1 x -60℃~+100℃ 弹性、强度和耐蚀均好,迟滞和弹性后效较小,钎焊性较好,广泛用作测量元件。
铍青铜
波纹管 qbe2 p -60℃~+150℃ 具有很小的迟滞和弹性后效,很高的弹性稳定性、耐腐蚀、无磁性。多用于高精度的测量仪表中。
不锈钢
波纹管 1cr18ni9ti g -194℃~+400℃ 具有很高的弯曲疲劳强度和耐蚀性,焊接性能良好。可用作腐蚀性介质中的测量、密封、连接和补偿元件。
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