一、热力管道补偿器的种类
1.自然补偿:利用管道的自然转弯。
2.门形补偿器:人为地设置方形转弯。是自然补偿的补充。
3.套筒式补偿器:像活塞一样。只进行轴向补偿。
4.波纹管补偿器:利用波纹管,实现轴向和角向位移。
5.旋转式补偿器:利用盘根密封,实现管道扭转,进行补偿。
6.球型补偿器:和波纹管角向补偿器一样,实现角向位移。
二、各种补偿器的优缺点
1.自然补偿:顺其自然,工作,工作压力和温度范围宽。但有现成的地形或平面位置,能使管道有较多的转弯,满足热补偿的要求。
2.方形补偿器:类似自然补偿,人为地增加方形转弯,以弥补自然补偿器弯头数量的不足。优点也是不受工作压力和温度的限制,缺点:流体阻力大,占地面积多,管道支架多,不美观,投资较大。用于自然补偿不能满足热补偿要求时而采用的“自然补偿”。对于压力超过4.0MPa的场合,几乎没其他产品可以替代。
3.套筒补偿器:也能够承受较高的压力和温度,补偿量大,安装方便。缺点:容易泄漏,检修频繁、推力大。不能用于对流体纯度要求高的场合。
4.波纹管补偿器:种类较多,分为轴向型(内压和外压或有推力和无推力或架空型直埋型。。。)、角向型(平面和复式)、和横向型(平面和复式)。应用广,无泄漏,性较好,但运行温度和压力有限制,温度,400度,压力不超过4.0MPa。角向型通过组合(2到3个),可以满足大位移量和产生小的推力,应用前景光明。本次讲述。
5.旋转式补偿器:近推出的新产品,通过2个组合和管道转弯实现热补偿。补偿量大,推力小,温度可达到485度,压力可达5.0MPa。制造技术日渐成熟,不易泄漏。但存在管道在不同平面的变化,对于产生凝结液体的介质的输送管道,需要设置较多的排水排气阀门。
6.球型补偿器:实现角向位移,和波纹管角向补偿器一样,组合使用,流体阻力小,补偿量大,无推力。存在易泄漏和测向位移,维修量大。
三、角向型波纹管补偿器(铰链)的应用
1.Z形,横向臂较短,三个铰链组合,如图1。
2.Z形,横向臂较长,三个铰链组合,如图2。
3.L形,三个铰链组合,如图3
4.门形,三个铰链组合,如图4。
四、Z形,横向臂较短,三个铰链组合的图解计算(见图5)
1.计算准备:分别计算出热膨胀量Δ1和Δ2,再计算出Z形管三个管段热膨胀后的长度L1、L2、L3。再计算铰链2和3管段热膨胀后的长度L23。
2.铰链1按Δ1位移到膨胀后的位置P1’,铰链2按Δ2位移到膨胀后的位置P2’。
3.以P1’为圆心,以Z形管三个管段热膨胀后二个端点的距离为半径画圆1。以P2’为圆心,以L23为半径画圆2。
4.圆1和圆2的交点P3’就是铰链3位变形以后的位置
5.以P3’为圆心,以L2为半径画圆3。以P1’为圆心,以L1为半径画圆4。
6.画圆3和圆4的交叉切线,该线就是Z形管膨胀后的位置。
7.分别连接该切线的两端与P3’和P1’,Z形管热膨胀后的2个短管的位置。
8.再采用CAD角度标注工具,量出3个铰链变形后的角度θ1 、θ2 、θ3应满足θ3= θ1 +θ2 。
五、L形,三个铰链组合的图解计算(见图6)
1.计算准备:分别计算出热膨胀量Δ1和Δ2,再计算出L形管2个管段热膨胀后的长度L1、L2。再计算铰链2和3管段热膨胀后的长度L23。