波纹补偿器的结构形式及有关说明
波纹补偿器的结构形式及有关说明
一、结构形式
依据所吸收的位移形式分类,波纹补偿器可分为轴向型波纹补偿器、横向型波纹补偿器、角向型波纹补偿器及三者的组合位移形式波纹补偿器;根据波纹管的轴压形式分类,可分为内压波纹补偿器和外压形式波纹补偿器。在波纹补偿器的实际应用中,为限制波纹补偿器对管线固定支架受力的要求,研制了压力平衡型波纹补偿器。
1.波纹管的轴压形式及压力推力
图1.内压和外压状态下的波纹管
由图可以看出,在内压作用情况下,波纹管的波纹被推开使波纹被推开,使波纹管伸长,该压力推力作用在管线固定支架或系统设备上;而在外压作用情况下则相反,波纹被压缩,波纹管缩短,但压力推力仍旧作用在管线固定支架上或系统设备上。
有效面积是波纹管平均直径的断面面积,波纹管压力推力是系统压力和有效面积的乘积。
2.波纹补偿器的位移形式
图2. 波纹补偿器的位移形式
以上是波纹补偿器的基本位移形式,实际使用中有许多产品形式,都是利用波纹管作用核心的挠性元件,结合具体管线的位移情况,设计出具有特定功能的结构件,从而制造出功能各异的波纹补偿器产品。
3.波纹补偿器的结构形式
江苏亚光机械工业有限公司现生产轴向型波纹补偿器,主要吸收轴向位移;横向型波纹补偿器,主要吸收横向位移;复式小拉杆波纹补偿器,主要吸收组合位移;角向型波纹补偿器,主要吸收角向位移;还有平衡型波纹补偿器、热力管道用波纹补偿器等等。
二、设计说明
现将该样本所列产品的有关问题说明下。
1.设计依据:GB/T12777《金属波纹管膨胀节通用技术条件》、EJMA《美国膨胀节制造商协会标准》
2.设计压力:0.25~2.5MPa(其余压力可根据客户要求进行定制波纹补偿器)
样本中标注的公称压力是指150℃时的公称压力,若管系的工作温度不是150℃,则补偿器的最大工作压力可按表B-2中的数值选取。
注:若温度值介于两档之间,可用插值法计算。超出以上压力范围的可特殊设计。
3.温度范围:﹣20℃或高于450℃
样本所列产品的有关参数是按150℃计算出来的,若管系介质温度超过150℃,就要按表B-2确定补偿器的最高工作压力;若工作温度低于﹣20℃或高于450℃,就要重新计算补偿器的性能参数,或者采用其它材料制造。
表B-2 波纹补偿器工作压力修正
公称 压力 (Mpa) | 最大工作压力(Mpa) | ||||||
≤150℃ | 200℃ | 250℃ | 300℃ | 350℃ | 400℃ | 450℃ | |
0.6 | 0.6 | 0.57 | 0.53 | 0.50 | 0.49 | 0.47 | 0.45 |
1.0 | 1.0 | 0.95 | 0.88 | 0.83 | 0.81 | 0.78 | 0.75 |
1.6 | 1.6 | 1.52 | 1.41 | 1.33 | 1.29 | 1.25 | 1.20 |
2.5 | 2.5 | 2.38 | 2.21 | 2.08 | 2.02 | 1.96 | 1.88 |
4.波纹补偿器设计寿命:1000次
样本所列波纹补偿器的疲劳寿命是1000次计算的,如某些场合要求的疲劳寿命比1000次多,需对样本中的补偿量加以修正,即:
X=K·X0-------------(G-1)
X0: 波纹补偿器额定补偿量,即样本表格中所列的疲劳寿命为1000次时的补偿量。
K:修正系数,见表B-3。
表B-3 波纹补偿器疲劳寿命修正
疲劳寿命(次) | 2000 | 3000 | 5000 | 10000 | 15000 | 20000 |
修改系数K | 1.00 | 0.90 | 0.79 | 0.67 | 0.60 | 0.56 |
5.波纹补偿器纹管材质:
奥氏体不锈钢,如SUS304、SUS321、SUS316、SUS316L等。
6.波纹补偿器连接方式:
波纹补偿器的连接形式有焊接式波纹补偿器、法兰式波纹补偿器等。
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