波纹管膨胀节型号种类的选用方法，在选用膨胀节型号时,仅仅依据产品样本选型是不全面的,设计人员应提出一些详细的定货要求补偿器厂家根据这些要求设计出的膨胀节才是最合适的。根据从事热网设计的经验,在依据产品样本选型时金属膨胀节吸收膨胀量一般控制在额定膨胀量的85%～90%,留有一定的安全余量,同时波纹管补偿器还需进行压力、温度、疲劳次数的修正。
波纹膨胀节热力管道补偿器在应用时必须考虑内压推力和波纹管的弹性力,内压作用在波纹管壁上的力称为波形补偿器的内压推力,可沿波纹管壁传至固定支架上可按Fn=PA计算,式中Fn为波节环面上的内压推力(N),P为管道的设计压力(MPa),A为波纹环节的有效面积(mm2)。
而弹性力按Fx=KxΔL计算,式中Kx为补偿器的轴向刚度(N/mm),由产品样本中查得,ΔL为补偿器吸收的轴向位移量(mm)。
如某蒸汽管线直径530mm,设计压力1.1MPa,采用外压轴向型波纹管补偿器,波纹管有效面积2920cm2,轴向刚度321N/mm,补偿量经计算内压推力Fn=321200N,弹性力Fx=64200N,对固定支架承受推力的要求很高,在采用低支架敷设时,一个固定支架的实际费用就需2万多元。
波纹膨胀节安装现场可见在大直径管道上使用波纹膨胀节时内压推力和弹性力会很大。压力的高低更为重要,为了使固定支架免受巨大的推力,可用连杆、铰链或平衡环将膨胀节的两端连接起来由其克服内压推力,对压力平衡型或铰链型膨胀节,所有附属部件,如铰链板、销轴和平衡环都应仔细进行强度核算其中铰链板和销轴的计算可用剪应力理论,而平衡环的计算则必须按曲梁理论,或按有关标准规范进行设计计算。
对波纹管膨胀节而言,其抗拉的稳定性高于抗压,在选用轴向型补偿器时应优先采用外压轴向型,尽量少用普通轴向型。
不锈钢波纹膨胀节可利用自身轻微的扭曲吸收膨胀,如大拉杆、铰链型补偿器,其变形角θ不能超过膨胀节允许的变形角,建议在10°以内。
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