膨脹節

Henan Zhongyue Valve Manufacturing Co. Ltd
— 波紋補償器系列—

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一、樣本系列產品的撓性元件  -- 不銹鋼波紋管
波紋管材料主要為奧氏體型不銹鋼(OCr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、SUS316L(00Cr17 Ni14Mo2)、SUS316(OCr17Ni12mo2)), 也可根據用戶需要采用其他金屬材料制造。 當接管或法蘭材料為碳鋼時,產品工作溫度范圍為 -20~400℃,當接管或法蘭材料為 不銹鋼時,產品工作溫度范圍為 -250~600℃。
二、補償量、剛度在溫度變化時的修正
樣本所列產品各技術參數均為在 20℃的條件下計算得出來的,若補償器實際使用 溫度大于或小于 20℃時,表一、表二提供的系數,補償量 X 、Y 、θ 、及剛度 K 進行修正,以確定補償器的實際補償量和剛度。
溫度對補償的修正系 f1(表一)
 

溫度℃

-200

-150

-100

-50

20

50

100

150

200

300

350

400

f1

0.932

0.942

0.956

0.979

1

1.001

1.002

1.003

1.004

1.025

1.047

1.072



溫度對補償的修正系 f2(表二)

溫度℃

-200

-150

-100

-50

20

50

100

150

200

250

300

350

400

f2

1.071

1.055

1.045

1.028

1

0.992

0.971

0.956

0.937

0.920

0.901

0.88

0.86

注:若溫度值在兩數之間,系數 f1、f2 按插入法選取 例 1、求 N=15000 次  t=300℃時
2.5JDZ250×6-J 軸向型內壓式補償器的軸向補償量和剛度 查樣本 : 軸向補償量 Xo =60mm
軸向剛度 KX=113N/mm 經修正:X'=f1•Xo=1.025×60=61.5mm 例 2、求 N=15000 次 t=300℃時 2.5BDH250-F-000 大拉桿
橫向型補償器橫向補償量及橫向剛度
查樣本 : 橫向補償量 Yo=367mm 橫向剛度 Ky=2.4N/mm
經修正:Y'=f1•Yo=1.025×367=376.18mm ky'=f2•Ky'=0.901×2.4=2.16N/mm
三、疲勞破壞次數、安全壽命與補償量
為方便用戶合理選擇產品,樣本中列出補償器在幾種疲勞破壞次數下的補償量, 如通用型、軸向性補償器,有疲勞破壞次數 N 為 15000 次時的補償量;曲管壓力平衡 式補償器有疲勞破壞次數 N 為 45000 次的補償量;矩形軸向補償器有 1500 次、3000 次時的補償量。用戶可根據所需產品工作環境與使用壽命來選擇不同疲勞次數下的補 償量。
疲勞破壞次數是根據波紋管的結構參數,壓力值和補償量,通過計算和試驗而得。 由于波紋管的疲勞問題是一個比較復雜的問題,其數據的覆蓋面積較大,因此國家有 關標準規定在確定補償器使用疲勞壽命【N】時,其安全系數一般分為四種:
(1)對于易燃、易爆、劇腐、劇毒之類容器及大型換熱器等設備所用波紋補償器, 取≥ 15。
(2)對于工業生產及人民生活必需的水、電、氣三線所用波紋補償器,取≥ 10.
(3)對于大位移、少循環、直通熱源的主蒸汽管道及常通、長輸埋地管道之類用 波紋補償器,取 ≥ 5。
(4)對于設備中吸收機械振動或其它專門場合使用的波紋補償器,取≥ 2。 本樣本中所列產品均以 15 倍的安全系數代入計算而得的波紋管的疲勞破壞壽命次
數 N。
即:[N]-N/15
[N]- 許用疲勞壽命次數 [N]- 疲勞破壞次數
若用戶實際選用的疲勞次數與樣本所列的疲勞次數不符時,可按表三、表四的系 數進行修正:
無鎧裝環的補償器疲勞破壞次數對補償量的修正數 f3(表三)
 

N(次)

2250

4500

7500

9000

10500

12000

15000

30000

60000

f3

1.525

1.33

1.18

1.125

1.085

1.05

1

0.87

0.745


帶鎧裝環的補償器疲勞破壞次數對補償量的修正數 f3(表三)


N(次)

2250

4500

7500

9000

10500

12000

15000

30000

60000

f3,

1.825

1.48

1.26

1.13

1.08

1.03

1

0.805

0.64


注:若 N 值在兩數之間,系數按內插入法選取。

例 3、求 2.5BJZ250×6-F 軸向內壓式波紋補償器 N=4500 次時的軸向補償量 查看樣本:N=15000 次時 Xo=60mm
經修正:N=4500 次時,f3=1.33•Xo=f3•Xo=1.33×60=79.8mm 即為 N 在 4500 次時,Xo  可以達到 79.8mm。
四、工作壓力、管道位移同時不等量變化時對補償器許多壽命的影響。
波紋補償器的許多壽命與其工作壓力、管道的位移量有很大關系,在實際工作壓 力 P' 與額定工作壓力 P' 的比值 (P'P) 為 100% 時 , 和實際管道位移△ L' 與額定管道位 移△ L 的比值為 100% 時 , 使用壽命為修正后的實際許用疲勞壽命次數 ,( 設 1000 次 ), 若 P'/P=100% 時,而△ L'/ △ L=50%, 則許多壽命即為 21500 次 , 詳見表五。
工作壓力、管道位移變化時對補償器的疲勞壽命次(表五)

 

位移變化
△ L'/△L 100%

工作壓力變化 P'/P+100%

100

80

60

50

40

20

0

120

480

500

530

550

570

600

650

110

680

740

780

830

900

1000

1100

100

1000

1100

1200

1350

1450

1550

1700

90

1500

1700

1850

2000

2200

2700

3200

80

2500

2950

3450

3800

4100

4700

5500

70

4400

5450

6400

6950

7500

8700

10100

60

8900

11500

14900

16500

18000

22000

27000

50

21500

28700

42000

51500

60700

75000

83000

40

69500

1.12×105

1.92×105

2.58×105

5.52×105

 

 



五、位移量的合成
該樣本諸系列表中給出的軸向補償量 Xo 橫向補償量 Yo 和角向位移 θo 是各種型式 補償器的額定位移量,也是單獨實施該類位移的***大位移范圍值,若該補償器要進行 兩種或兩種以上的位移,則補償量的選取要符合下列關系式:


Xo、Yo、θo 為某一疲勞破壞次數下單獨進行軸向、橫向和角向補償時的相應補 償量(由樣本中查出,并修正得到)。
X1、Y1、θo 為該疲勞破壞次數下同時存在的軸向、橫向和角向補償量的實際值。

六、內導流筒的選擇

內導流筒可以減少補償器內流體介質的流動阻力和防止介質高速流動引起波紋管 的誘發性振動。導流筒的設置一般滿足下列要求:
(1)系統要求流量損失小,流動平穩及有粉塵的場合。
(2)介質為氣體時:DN ≤ 150mm v ≥ 0.05DNm/s DN > 150mm v > 8m/s 介質為液體時:DN ≤ 150mm v ≥ 0.02DNm/s DN ≥ 150mm v > 3m/s 式中:DN: 公稱通徑(mm),V: 介質流速(m/s) 但內導流筒的存在對補償器的橫向和角向位移的補償量有較大的影響 , 選用時應
予以考慮。

七、補償器的預變形

為使補償器處于一個良好的工作位置和減少管架受力,可以對補償器在安裝前進 行“預變形”。
軸向補償器的軸向預變形量△ X 由下式確定:
 
 
式中:X: 軸向補償量 mm To: 安裝溫度℃
Tmax: ***高使用溫度℃ Tmin: ***低使用溫度℃
△ X 為正值時,表示“預拉”;△ X 為負值時,表示“預壓”。“預變形”是由 系統設計確定的,若用戶需要,只要在合同上注明變形量,我廠可按“預變形”長度交貨。 軸向補償器和角向補償器的冷緊量可取實際補償量的一半,即 1/2Y 或 1/2。“預變形” 是反方向“冷緊”,橫向補償量 Y 很大時需要進行“冷緊”,橫向補償量較少時,可 不進行冷緊。

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