管道在運行中會(huì )受到管內輸送的熱介質(zhì)溫度變化的影響,會(huì )出現受熱伸長(cháng)、遇冷縮短的現象,這是熱力管道所具有的突出特點(diǎn)。為了補償由于溫度變化引起的管道伸縮,通常在管道上加裝一種專(zhuān)用設備,稱(chēng)為補償器。本文介紹了常用金屬補償器的類(lèi)型及特點(diǎn)。
自然補償:熱力管道在平面布置中根據實(shí)際需要,會(huì )出現不少的轉角,當兩管之間夾角小于150時(shí),利用這些轉角,可對管道起補償作用,這種補償稱(chēng)為自然補償。
這種補償的優(yōu)點(diǎn):不須另外耗材,比較經(jīng)濟;缺點(diǎn):它受到許多的條件限制,補償量一般較小。
方形補償器:這種補償器是由4個(gè)90°彎頭組成,彈性較好,容易變形??捎眠@種變形來(lái)吸收管道受熱后的軸向位移。吸收軸向位移能力的大小,取決于補償器外伸臂的長(cháng)短。變形過(guò)程中,鋼材本身產(chǎn)生了一個(gè)反變形的彈性力,變形越大,彈性力越大。為了減少彈性力,在安裝方形補償器的過(guò)程中,對其要預先冷拉(冷拉量為總補償量的1/2)。
方形補償器的優(yōu)點(diǎn):構造簡(jiǎn)單,工作可靠,不需要日常維修。缺點(diǎn):耗鋼材量大、笨重、占地面積大、流體阻力大。
套筒補償器:它由外套管(外殼)與內套筒(芯管)組成,在內外兩管中間,設有密封裝置(填料:石棉管根或其他材料),芯管在受熱伸長(cháng)時(shí),沿軸線(xiàn)向外套管內移動(dòng)。
套筒補償器的優(yōu)點(diǎn):補償能力大、結構簡(jiǎn)單、制造成本低、流體阻力小,宜安裝在低支架管道上或用于有溝敷設。缺點(diǎn):容易泄漏,日常維護工作量大,摩擦力大。
為了克服這種補償器存在的不足,目前出現了“柔性填料”套筒式補償器。根據移動(dòng)方式不同,可分為單向作用套筒式補償器和雙向作用套筒式補償器。如果在套筒運行中出現泄漏,它可以在運行過(guò)程中向密封裝置注射柔性填料,即可止漏。其優(yōu)點(diǎn):密封性能可靠,補漏措施簡(jiǎn)便,使用壽命延長(cháng),維護檢修簡(jiǎn)單。
波紋補償器(亦稱(chēng)波紋管補償器):波紋補償器是由波紋管、接頭與其它配件組成。由于它的外部結構不同,因此,它可以吸收軸向位移、徑向位移以及吸收角位移。
波紋補償器的優(yōu)點(diǎn):工作可靠、結構緊湊。
缺點(diǎn):生產(chǎn)成本高。
球形補償器:球形補償器的工作狀態(tài)很象人臂的肘關(guān)節,補償器內部是一個(gè)球體,它的兩側各有一道采用特殊材料制成的密封圈。球形補償器的技術(shù)參數有工作壓力、工作溫度與全折屈角,其中全折屈角在應用中十分重要。
球形補償器的優(yōu)點(diǎn):補償能力大,局部阻力小,耗費鋼材少,投資少,安裝方便,適宜在架空管道上安裝使用。
有時(shí)候補償器布置形式不合理或設計采取措施不得當,施工安裝中很容易出現偏差,造成受力方向主要不是軸向力,而是偏向力,偏向力對補償器產(chǎn)生一定的扭知,對于軸向波紋補償器來(lái)說(shuō),管壁較薄抗扭知能力差,極易失穩。因此施工中為保證管系在安裝補償器處的同軸度公差處于最小,建議在安裝補償器前先將管段敷設好,然后在準備安裝補償器處將管子割下一段(其長(cháng)度等于補償器的自由長(cháng)度加預拉伸量),再將補償器裝上去焊接,采用割管法安裝的辦法雖然造成少量管道浪費,卻能保證管道同心度。
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