波纹补偿器推力计算
波纹补偿器型号大全-参数选用及公式计算
轴向型内压式波纹补偿器(HZN)补偿器由一个波纹管和两个端接管构成,端接管或直接与管道焊接,或焊上法兰再与管道法兰连接。
补偿器上的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。
该类补偿器结构简单,价格低,因而优先选用。
用途:轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)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合成位移,具有补偿角位移的能力,但一般不应用它补偿角位移。
型号:DN32-DN8000,压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式:1、法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量:18mm-400mm一、型号示例举例:0.6TNY500TF表示:公称通径为Φ500,工作压力为0.6MPa,(6kg/cm2)波数为4个,带导流筒,碳钢法兰连接的内压式波纹补偿器。
二、使用说明:轴向型波纹补偿器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,但一般不应用它来补偿角位移。
三、内压式波纹补偿器对支座作用力的计算:内压推力:F=100·P·A轴向弹力:Fx=Kx·(f·X)横向弹力:Fy=Ky·Y 弯矩:My=Fy·L弯矩:Mθ=Kθ·θ 合成弯矩:M=My+Mθ式中:Kx:轴向刚度N/mm X:轴向实际位移量mmKy:横向刚度N/mm Y:横向实际位移量mmKθ:角向刚度N·m/度θ :角向实际位移量度P:工作压力MPa A:波纹管有效面积cm2(查样本)L:补偿器中点至支座的距离m四、应用举例:某碳钢管道,公称通径500mm,工作压力0.6MPa,介质温度300°C,环境最低温度-10°C,补偿器安装温度20°C,根据管道布局(如图),需安装一内压式波纹补偿器,用以补偿轴向位移X=32mm,横向位移Y=2.8mm,角向位移θ=1.8度,已知L=4m,补偿器疲劳破坏次数按15000次考虑,试计算支座A的受力。
波纹补偿器的安装规范
波纹补偿器的安装规范泊头嘉宏补偿器厂家是一家有着多年生产经验的实体厂家,对于补偿器方面的专业知识十分了解。
最近市面上有网友提出补偿器应该间隔几米安装的疑惑,那么今天将由泊头嘉宏补偿器厂家为大家解答疑惑,希望此文对各位读者有所帮助。
波纹补偿器安装距离指的就是在管道设置中波纹补偿器多少米安装一个?这个是需要根据波纹补偿器的补偿量来确定的,通过波纹补偿器的补偿量的计算公式来计算出波纹补偿器的补偿量,然后计算管道的热变形来确定波纹补偿器的安装距离。
波纹管补偿器的计算应从以下几方面着手:1.管道热伸长量的计算管道热伸长量的大小与管材的种类、管段的长度及温差数值有关,一般用式(4)计算:ΔX=α(t1- t2)L (4)式中:ΔX———管道的热伸长量,mm;α———钢管的线膨胀系数,mm/(m·℃);t1———管内介质的最高工作温度,℃;t2———管道安装时的温度,℃;L———管道计算长度,m。
计算管道热伸长量是为了确定补偿器的所需补偿量,或验算管道因热伸长而产生的压缩应力,所以对于管道的热伸长量应计算其最大值,即取冷态安装条件的最低温度和热态运行条件的最高温度之间的最大温差。
由于管网安装的气候条件差异很大,因此t2不应有统一的取值,应根据当时的气候条件和施工环境确定适当的管道安装温度。
2.管道轴向推力的计算安装轴向型补偿器的管道轴向推力Fx按式(5)计算:Fx=Fp+ Fm+ Fs (5)式中:Fp———内压力产生的推力,N;Fs———波纹管补偿的弹性反力,N;Fm———管道活动支架的摩擦力,N。
计算固定支架推力时,应按管道的具体敷设方式,参考公式(5)按支架两侧管道推力的合力计算。
3.管道的热变形计算计算公式:X=a·L·△Tx管道膨胀量a为线膨胀系数,取0.03mm/mL补偿管线(所需补偿管道固定支座间的距离)长度△T为温差(介质温度-安装时环境温度)先计算整个管道的补偿量,然后确定单个补偿器的补偿量,整个管道补偿量÷单个波纹补偿器补偿量=补偿器个数。
角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算
角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算热能动力工程所杜西普摘要现有的产品手册或设计手册中均没有精确计算角向型补偿器热补偿时的变形,属于空白。
本文介绍了角向型补偿器热补偿的各种应用实例,并对各种应用的变形进行详细的图解计算。
本文对热力管道热膨胀量的计算具有工具手册的功能关键词角向型波纹管补偿器、热胀、热补偿、图解法、精确计算一、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,工作可靠,工作压力和温度范围最宽。
但必须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,可靠性较好,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。
本次重点讲述。
5.旋转式补偿器:最近推出的新产品,通过2个组合和管道转弯实现热补偿。
补偿量大,推力小,最高温度可达到485度,压力可达5.0MPa。
波纹补偿器补偿能力计算
波纹补偿器在管道系统中起着举足轻重的作用,但如何计算补偿量,如何选型安装使用,也是一个重中之重的问题,以下介绍供大家参考。
计算公式:X=a·L·△T x 管道膨胀量a为线膨胀系数,取0.0133mm/m L补偿管线(所需补偿管道固定支座间的距离)长度△T为温差(介质温度-安装时环境温度)补偿器安装和使用要求:1、补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况,必须符合设计要求。
2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致,铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。
3、需要进行“冷紧”的补偿器,预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。
4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差,以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。
5、安装过程中,不允许焊渣飞溅到波壳表面,不允许波壳受到其它机械损伤。
6、管系安装完毕后,应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件,并按设计要求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。
7、补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围,应保证各活动部位的正常动作。
8、水压试验时,应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固,使管路不发生移动或转动。
对用于气体介质的补偿器及其连接管路,要注意充水时是否需要增设临时支架。
水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM。
9、水压试验结束后,应尽快排波壳中的积水,并迅速将波壳内表面吹干。
10、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯。
补偿器设置距离:热水供应管道应尽量利用自然弯补偿热伸缩,直线段过长则应设置补偿器。
补偿器型式、规格、位置应符合设计要求,并按有关规定进行预拉伸。
波纹补偿器相关计算公式
波纹补偿器相关计算公式波纹补偿器习惯上也被称为称为膨胀节、伸缩节,其补偿能力源于波纹管的弹性变形,包括拉伸、压缩、弯曲及组合变形这几种状态。
安装环境不同,波纹管补偿器发生的变化也不同。
因此在选择波纹补偿器时,是需要依据相关公式进行计算的。
波纹管补偿器的相关计算公式:1.热力管道的热伸长量通常按下式计算:Δx=α(t1-t2)L其中:Δx ——管道的热伸长量,mm;α——钢管的线膨胀系数,mm/(m ℃);t1 ——管内介质温度,℃,管内介质指蒸汽、热水、过热水等;t2 ——管道安装时的温度,℃;L ——管道计算长度,m。
2.安装轴向型补偿器的管道轴向推力F,按下式计算:Fx=Fp+Fm+Fs式中:Fp——内压力产生的推力;FS——波纹管补偿的弹性反力;Fm——管道活动支架的摩擦力。
计算固定支架推力时,应按管道的具体敷设方式,参考上述公式按支架两侧管道推力的合力计算。
3.管道应力验算补偿器在内压作用下的失稳包括两种情况,即平面失稳和轴向柱状失稳。
(1)平面失稳:表现为一个或几个波纹的平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜,但其波平面的圆心基本在波纹管的轴线上。
这是由于内压产生的子午向弯曲应力和周向薄膜应力的合力超过材料屈服强度,局部出现塑性变形所致。
(2)柱失稳:波纹管的波纹连续地横向偏移,使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或S 形(在多波情况下呈S形)。
这种情况多数是因为波纹数太多,波纹管有效长度L跟内径d 之比(L/d)太大造成的。
为避免失稳情况发生,对管道应进行应力验算。
客户在购买波纹补偿器时,需要详细说明补偿器的安装地点及管道的相关信息,协助技术人员进行计算,以挑选出最合适的设备。
亚太拥有具备充足经验的生产队伍,专业的技术人员,相信定能为客户提供最合适的产品。
波纹补偿器推力计算
波纹补偿器推力计算波纹补偿器是一种用来补偿流体管道系统中由于温度、压力或振动等原因引起的热胀冷缩或变形所产生的力的装置。
在波纹补偿器的设计和选择过程中,推力计算是非常重要的一部分。
下面将详细介绍波纹补偿器推力的计算方法。
1.波纹管内部压力引起的推力:波纹管内部压力引起的推力可以通过以下公式计算:F1=A×P其中,F1为推力,A为波纹管横截面积,P为波纹管内部压力。
波纹管横截面积可以通过以下公式计算:A=π×(D1²-D2²)/4其中,D1为外径,D2为内径。
波纹管内部压力可以通过流体力学公式计算:P=ρ×g×ΔH其中,P为压力,ρ为流体密度,g为重力加速度,ΔH为波纹管的压力高度。
2.波纹管外部介质流速引起的推力:波纹管外部介质流速引起的推力可以通过以下公式计算:F2=ρ×v²×A其中,F2为推力,ρ为介质密度,v为介质流速,A为波纹管的横截面积。
波纹管的横截面积A可通过前述公式计算。
介质流速v可以参考实际工程情况进行测量或估算。
最终F=F1+F2在进行波纹补偿器推力计算时,需要注意以下几点:1.确保所用公式中的参数单位一致,如压力单位为帕斯卡(Pa),长度单位为米(m),流速单位为米每秒(m/s)等。
2.准确测量或估算所需的参数值,如波纹管的外径、内径,介质的密度和流速等。
3.根据实际工程需求合理选择、设计波纹补偿器。
总结:在波纹补偿器的设计和选择过程中,推力计算是非常重要的一部分。
波纹管内部压力和外部介质流速是导致波纹补偿器推力的主要因素。
通过以上提及的公式和计算方法,可以对波纹补偿器的推力进行准确计算,从而进行合理选择和设计。
波纹管补偿器的刚度值与弹性力计算公式
波纹管补偿器的刚度值与弹性力计算公式波纹管补偿器应用十分地广泛,在采购前,一些客户会想了解一下关于其刚度值,今天小编就给大家介绍一下波纹管补偿器的刚度值与弹性力的计算公式。
波纹管补偿器的弹性力是通过管系内压或位移施加的一种相反的力,就像是弹簧被压缩或拉伸时释放的一种力量一样,其大小由波纹管补偿器的弹性刚度和波纹管所经受的位移量来决定,刚度值与弹性力计算公式如下:
Ft=K*Δx
式中Ft——弹性反力,N。
K——波纹管补偿器的刚度,N/mm或N/°(角度)。
Δx——波纹管补偿器的位移量,mm或°(角度)。
刚度值越大,硬度越高,柔韧度越小,使用寿命越就差,刚度值越小,柔性度越大,硬度越低,使用寿命就越高。
不过,波纹管补偿器的使用是与直接使用疲劳次数相关。
热力管道保温及固定支架轴向推力计算表
一、通用技术要求1.采用波纹管补偿器,本计算按沈阳波纹管制造公司产品编制2.波纹补偿器均采用1.6MPa 二、计算简图三、计算条件1. 弹性力Pd1=刚度(kgf/mm)*轴向补偿量(mm)2. 摩擦力F 摩=摩擦系数*单位管长的重量(kgf/m)*管长(m)3. 盲板力F 盲=管内介质的工作压力(kgf/cm2)*波纹管的有效面积(cm2)4. 蒸汽的摩擦力以水为介质考虑其最大值,保温材料为硅酸铝管壳,容重300-380,取380kg/m 3。
5. 波纹管有效面积A1、A2以沈阳波纹管制造公司的1.6MPa 的WY 型无约束膨胀节为准。
补偿量计算值摩擦系数单位管重摩擦力1摩擦力2盲板力压力P 温度T △L1△L2△L1△L2μq μqL1μqL2A1A2P(A1-0.7A2)mm mm mm MPa ℃℃mmmm mm mmmmkgf/mm kgf kgf kgf/m kgf kgf mm cm 2cm 2kgf kgf k N 101894350.65110-7008.36000.310.30.00.0500.00.00.010********.4151-7008.46000.314.90.00.01000.00.00.010********.4151-70016.92000.320.50.00.01000.00.00.010438 2.5350.4151-700 3.364000.3 3.90.00.000.00.00.00.010545 2.5350.4151-700 3.364000.3 4.60.00.000.00.00.00.010*******.65110-73650.5440608.3650200.310.3111.60.050119.0773.51386.713.6107894350.4151-73668.2560608.3650200.310.3111.60.050119.0476.01089.210.710876 3.5400.65110-73650.54404610.648800.39.3100.20.05084.0546.01133.811.110900000.30.00.00.000.00.00.00.0110322.5300.65110-71825.2020000.3 2.815.00.000.00.015.00.11110000 1.30.00.00.000.00.00.00.01122.30.00.00.00.00.00.00.0轴向推力摩擦力介质参数热 力 管 道 固 定 支 架 轴 向 推 力 计 算 表盲板力管道公称直径弹性力Pd1Pd2刚度K (查表)波纹管有效面积壁厚δ环境温度F基础数据补偿量确认值保温厚度δ固定支架编号管外径L1L2。
波纹补偿器型号大全-全参数选用及公式计算
轴向型内压式波纹补偿器(HZN)补偿器由一个波纹管和两个端接管构成,端接管或直接与管道焊接,或焊上法兰再与管道法兰连接。
补偿器上的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。
该类补偿器结构简单,价格低,因而优先选用。
用途:轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)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合成位移,具有补偿角位移的能力,但一般不应用它补偿角位移。
型号:DN32-DN8000,压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式:1、法兰连接 2、接管连接产品轴向补偿量:18mm-400mm一、型号示例举例:0.6TNY500TF表示:公称通径为Φ500,工作压力为0.6MPa,(6kg/cm2)波数为4个,带导流筒,碳钢法兰连接的内压式波纹补偿器。
二、使用说明:轴向型波纹补偿器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,但一般不应用它来补偿角位移。
三、内压式波纹补偿器对支座作用力的计算:内压推力:F=100·P·A 轴向弹力:Fx=Kx·(f·X)横向弹力:Fy=Ky·Y 弯矩:My=Fy·L弯矩:Mθ=Kθ·θ合成弯矩:M=My+Mθ式中:Kx:轴向刚度N/mm X:轴向实际位移量mmKy:横向刚度N/mm Y:横向实际位移量mmKθ:角向刚度N·m/度θ:角向实际位移量度P:工作压力MPa A:波纹管有效面积cm2(查样本)L:补偿器中点至支座的距离m四、应用举例:某碳钢管道,公称通径500mm,工作压力0.6MPa,介质温度300°C,环境最低温度-10°C,补偿器安装温度20°C,根据管道布局(如图),需安装一内压式波纹补偿器,用以补偿轴向位移X=32mm,横向位移Y=2.8mm,角向位移θ=1.8度,已知L=4m,补偿器疲劳破坏次数按15000次考虑,试计算支座A的受力。
波纹补偿器的安装规范
波纹补偿器的安装规范泊头嘉宏补偿器厂家是一家有着多年生产经验的实体厂家,对于补偿器方面的专业知识十分了解。
最近市面上有网友提出补偿器应该间隔几米安装的疑惑,那么今天将由泊头嘉宏补偿器厂家为大家解答疑惑,希望此文对各位读者有所帮助。
波纹补偿器安装距离指的就是在管道设置中波纹补偿器多少米安装一个?这个是需要根据波纹补偿器的补偿量来确定的,通过波纹补偿器的补偿量的计算公式来计算出波纹补偿器的补偿量,然后计算管道的热变形来确定波纹补偿器的安装距离。
波纹管补偿器的计算应从以下几方面着手:1.管道热伸长量的计算管道热伸长量的大小与管材的种类、管段的长度及温差数值有关,一般用式(4)计算:ΔX=α(t1- t2)L (4)式中:ΔX———管道的热伸长量,mm;α———钢管的线膨胀系数,mm/(m·℃);t1———管内介质的最高工作温度,℃;t2———管道安装时的温度,℃;L———管道计算长度,m。
计算管道热伸长量是为了确定补偿器的所需补偿量,或验算管道因热伸长而产生的压缩应力,所以对于管道的热伸长量应计算其最大值,即取冷态安装条件的最低温度和热态运行条件的最高温度之间的最大温差。
由于管网安装的气候条件差异很大,因此t2不应有统一的取值,应根据当时的气候条件和施工环境确定适当的管道安装温度。
2.管道轴向推力的计算安装轴向型补偿器的管道轴向推力Fx按式(5)计算:Fx=Fp+ Fm+ Fs (5)式中:Fp———内压力产生的推力,N;Fs———波纹管补偿的弹性反力,N;Fm———管道活动支架的摩擦力,N。
计算固定支架推力时,应按管道的具体敷设方式,参考公式(5)按支架两侧管道推力的合力计算。
3.管道的热变形计算计算公式:X=a·L·△Tx管道膨胀量a为线膨胀系数,取0.03mm/mL补偿管线(所需补偿管道固定支座间的距离)长度△T为温差(介质温度-安装时环境温度)先计算整个管道的补偿量,然后确定单个补偿器的补偿量,整个管道补偿量÷单个波纹补偿器补偿量=补偿器个数。
蒸汽供热管道中波纹管补偿器的设计计算
蒸汽供热管道中波纹管补偿器的设计计算摘要:研究了蒸汽供热管道设计中常用的外压轴向型波纹管补偿器、拉杆型波纹管补偿器、铰链型波纹管补偿器在典型管段中的布置、设计计算,提出了波纹管补偿器的选用程序。
关键词:蒸汽供热管道;波纹管补偿器;热补偿在城市直埋蒸汽供热管道的设计中最经济的补偿应为自然补偿,自然补偿利用弯曲管段中管道的挠曲来补偿热位移,但补偿能力有限。
当自然补偿不能满足要求时,通常选用补偿器吸收热位移。
常用补偿器有方型补偿器、套筒补偿器、球型补偿器及波纹管补偿器[1-6]。
本文主要研究蒸汽供热管道设计中常用的波纹管补偿器及其在典型管段设计中的计算、选用。
1 常用的波纹管补偿器波纹管补偿器是以波纹管作为挠性元件,并由端管及受力附件组成。
波纹管补偿器补偿量大,补偿方式灵活,结构紧凑,位移反力小,使用过程中不需维护。
可根据固定支座及设备的受力要求,灵活设计结构型式。
①外压轴向型波纹管补偿器外压轴向型波纹管补偿器由承受外压的波纹管、导流筒及进、出口管等组成。
外压轴向型波纹管补偿器能吸收轴向位移,但不能承受管道内压产生的强大推力,因此外压轴向型波纹管补偿器一般用于低支架敷设、埋地管道敷设的直管段中。
②拉杆型波纹管补偿器拉杆型波纹管补偿器由经中间管道连接的2个波纹管及拉杆、端板、垫圈等组成。
拉杆型波纹管补偿器能吸收任一平面内的横向位移并能承受管道内压产生的推力,因此广泛应用于高支架的地上敷设蒸汽供热管道,特别是管道穿越道路、高垂直段或水平转弯段的设计中。
因此在设计中一般优先考虑使用拉杆型波纹管补偿器。
③铰链型波纹管补偿器铰链型波纹管补偿器由经中间管道连接的2个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成。
2~3个铰链型波纹管补偿器配套使用时,能吸收一个平面内横向位移并能承受管道内压产生的推力。
铰链型波纹管补偿器以角位移的方式吸收平面弯曲管段的热位移。
一对铰链型波纹管补偿器吸收横向位移时,角位移一定,其所能吸收的横向位移与2个铰链型波纹管补偿器之间的距离成正比,在施工现场条件允许下尽量增加2个铰链型波纹管补偿器之间的距离,可更有效发挥其补偿能力。
补偿器的计算
补偿器的计算补偿器的计算解释:补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件,热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。
一. 补偿器简介: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。
二.补偿器作用:补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为:波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型,其中以波纹补偿器较为常用,主要为保障管道安全运行,具有以下作用:1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
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。
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求(一)轴向型补偿器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*AFp-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*XFX-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、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
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)。
补偿器原理及计算
补偿器解释:补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件,热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。
一. 补偿器简介: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。
二.补偿器作用:补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为:波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型,其中以波纹补偿器较为常用,主要为保障管道安全运行,具有以下作用:1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
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。
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求(一)轴向型补偿器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*AFp-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*XFX-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、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
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)。
【精品】补偿器的计算
补偿器的计算解释:补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件,热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。
一。
补偿器简介: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。
二.补偿器作用:补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为:波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型,其中以波纹补偿器较为常用,主要为保障管道安全运行,具有以下作用:1。
补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
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。
三。
关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求(一)轴向型补偿器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*AFp-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*XFX—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、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
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)。
补偿器及推力计算小公式1
空间自然补偿 作用力: Px=Kx*C*I/H/H= Py=Ky*C*I/H/H= Pz=Kz*C*I/H/H=
(工业锅炉房设计手册) 4761.3888 158.488615 104.211692 4765.16548
Fx=9.8*Kx*C*I/L/L= Fy=9.8*Kx*C*I/L/L= F= σ =0.098*Kb*C*Do/L=
z形补偿器: 短臂长l=(6*Δ (L1+L2)*E*D/(10^8*σ *(1+1.2L1/L2)))^0.51.357591 Fx=9.8*A*α *E*I*Δ t/10^7/l/l 9473.971 N A=3(P^3+4P*P+3-6n(1-n)(2P Fy=9.8*B*α *E*I*Δ t/10^7/l/l 1810.2329 N B=3(3P^3+4P+1+6n*P*P(1-n) σ (A)=C(A)*α *E*D*Δ t/10^7/2l -0.466302 Mpa P=(LD+Lch)/l= σ (C)=C(C)*α *E*D*Δ t/10^7/2l 9.2808855 Mpa n=LD/(LD+Lch)= σ (D)=C(D)*α *E*D*Δ t/10^7/2l -16.61197 Mpa Lch= σ (B)=C(B)*α *E*D*Δ t/10^7/2l -2.020756 Mpa LD= l= C(A)= 9645.3652 C(C)= C(D)= C(B)=
3500.868 376.4091 3521.045 49.07623
N N N MPa
长量小于40mm 最小中间短臂长m A=3(P^3+4P*P+3-6n(1-n)(2P*P-P+1))/P/(1+P)/(1-3n+3n*n)/(1+3n*P-3P*n*n) 11.61937 B=3(3P^3+4P+1+6n*P*P(1-n)(2-P+P*P))/P^3/(1+P)/(1-3n+3n*n)/(1+3n*P-3P*n*n) 2.220164 P=(LD+Lch)/l= 6.833333333 n=LD/(LD+Lch)= 0.317073171 14 长臂m 6.5 短臂m 红色字体需要填入 3 中间短臂m -0.43256234 -1.24136104 6.376454265 -3.98431076 37.515 热伸长量
波纹管补偿器浅析
波纹管补偿器浅析摘要:一般而言,高温、低压、大直径的管道系统,且在介质较为安全的情况下适合使用波纹管膨胀节。
尽管如此,在决定使用波纹管膨胀节时,应对管道系统进行详细而且严格的应力分析,从而决定安装波纹管补偿器的位置以及型式,不可以盲目的随意使用。
由于其自身结构和材质所限,在经过不断的热胀冷缩后金属容易疲劳开裂。
波纹管膨胀节也成为管道系统中最为薄弱的环节。
关键词:膨胀节选型安装要求注意事项当管道输送介质或者管道所处环境温度变化时,管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的,如果不采取一定的方式补偿该尺寸的变化,就会在管壁内部产生很高的热应力,通过管道传至固定管架或设备,当温差超过某一范围时。
温差应力大于管道可承受的应力时,就必须高铝补偿问题。
目前管道主要采用U形弯管补偿和膨胀节补偿两种方式。
U形弯管补偿器要用到大弯管,而一般又只在大管径的主管道才设置补偿器,因此U形弯管补偿器占的空间很大,成本也比较高,但实用可靠。
波纹管补偿器体积小安装方便,适用于空间窄小的场合。
一、波纹管的波形波纹管的波形大致有U形、Ω形、S形和V形四种。
这些波形各有特点,应根据不同的场合选用不同的波形。
U形:具有较好的耐压能力和补偿能力,属于通用波形,一般应首先选用。
当补偿量要求特别大时,采用此种波形的多层结构是最理想的。
Ω形:具有良好的耐压能力,但补偿能力较差。
虽然近似球形的波纹有较均匀的变形应力及较好的冷作硬化,但由于结构上的局限,在补偿量较大时,往往容易压坏或拉坏。
因此,该波形主要用于高压力、小位移场合,如压力在4.0MPa 以上时使用。
S形:类似于Ω形,而补偿能力有所提高。
V形:具有较大的补偿能力,但耐压能力很差,只在需要特大的轴向或体积补偿时采用,工作压力不宜超过0.4MPa。
综上所述,用于补偿场合的波纹膨胀节最好采用U形波,特别是在供热管道上,采用U形以外的其他波形是不合理的。
二、波纹管膨胀节的选型波纹膨胀节选型必须考虑的主要因素:1.公称直径Dn、接口尺寸及法兰标准;2.设计压力Pd;3.设计温度T;4.材料及热处理:主要取决于工作介质对高温蒸汽热网用波纹膨胀节防止因应力腐蚀造成的破坏推荐用316L 且固溶处理;对于催化、裂化高温装置用波纹膨胀节推荐用高镍合金且进行退火或固溶处理,通常固溶处理用于高温(600℃以上)抗蠕变的场合。