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热力管网中热补偿的几种解决方法

文章来源:http://www.zcjdsbaz.com 发布时间:2020-05-04 浏览次数:101

    热力管道输送的介质温度很高,投入运行后,将引起管道的热膨胀,使管壁内或某些焊缝上产生巨大的应力,如果此应力超过了管材或焊缝的强度极限,就会使管道造成破坏,管道的热补偿,就是合理地确定固定支架的位置,使管道在一定范围内,进行有控制的伸缩,以便通过补偿器和管道本身的弯曲部分进行长度补偿。

   热力管网中热补偿的几种解决方法,解决热力管道的补偿方式有两种:自然补偿和金属补偿器补偿。

波纹补偿器的种类

1、自然补偿

    布置热力管道的固定支架和补偿器时,应首先考虑利用管道的弯曲部分进行自然补偿。

    自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性,来吸收管道的热变形。管道弹性,是指管道在应力作用下产生弹性变形,几何形状发生改变。应力消失后,又能恢复原状的能力。实践证明,当弯管角度大于300时,能用作自然补偿,管子弯曲角度小于300时,不能用作自然补偿。自然补偿的管道长度一般为I5}-25m,弯曲应力6bw不应超过80MPa。管道工程中常用的自然补偿有:L型直角弯补偿、Z型折角弯补偿和空间自然补偿。

2、补偿器补偿

    当热力管道自然补偿不能满足要求,应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹补偿器旋转补偿器等。

    1)方形补偿器

    方形补偿器是热力管道中最常用的一种补偿器,它是由四个900弯头组成。

    方形补偿器一般安装在两固定支架中间。方形补偿器水平安装时,应一与管道的坡度、坡向一致;垂直安装时,高点应设排气阀,低点应设泄水装置。补偿器安装就位时,起吊点应为3个,以保持补偿器的平衡受力,以防变形。

    2)波纹补偿器

    波纹补偿器是利用波纹补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置,属于一种补偿元件。波纹补偿器结构简单、价格低,应用范围很广。

    轴向波纹补偿器由一个波纹管和两个端接管组成,它通过波纹管的柔性变形来吸收管线轴向位移(也有少量横向、角位置)。此种补偿器主要用于目前城市直埋蒸汽管道。可以在工厂内预制保温套管,现场方便安装。

压力平衡式波纹补偿器是两端各有一个工作波纹管,中间有一个平衡波纹管,通过受力构件(大拉杆)来承受内压推力,因此管系只需中间固定之间。此种补偿器用于低架空直行管道,大大减少了固定支架的水平推力。

旋转补偿器的结构

   横向大拉杆波纹补偿器由两个波纹管、长中间接管以及大拉杆等零件构成,它能吸收管道任意平面内的横向位移。位移时大拉杆尚的球面螺母绕球面垫圈转动,同时大拉杆还具有承受内压推力的能力。

    平面铰链型补偿器由接管、波纹管及接管相连的一对铰链长构成,它只能吸收但平面的角向位移。吸收位移时应有二三个补偿器同时使用,同时铰链还具有承受内压推力的能力。

    万向铰链型补偿器有一个万向环,在万向环的周向有两对相互垂直的铰链结构,它能吸收任意平面的角向位移。吸收位移时应有二三个补偿器同时使用。

    3)旋转补偿器

    旋转式补偿器的补偿原理,是通过成双旋转筒和L力臂形成力偶,使大小相等,方向相反的一对力,由力臂回绕着Z轴中心旋转,以达到力偶两边热管上产生的热胀量的吸收。

    旋转补偿器的优点:1)补偿量大,可根据自最大一组补偿器可补偿5OOm管段;

2)不产生由介质压力产生的盲板力,固定支架可做得很小,特别适用于大口径管道:

3)密封性能优越,长期运行不需维护;

4)投资大大节约;

5)设计计算方便;

6)旋转补偿器适应性较广,对平行路径、转角路径和直线路径及地埋过渡至架空,均可布置。


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