直管压力平衡型波纹管主要应用于高、低架空敷设的热力管网,而高、低架空敷设的热力管网中的主固定支架受种种环境、条件的限制,荷载设计不能满足管道内流体介质引起的盲端推力, 又考虑到长输管道流体介质流动时的摩擦损失与压力损失,最佳的选型设计,则优先考虑选择直管压力平衡型波纹管膨胀节,以满足综合设计性能。
直管压力平衡型波纹管由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构件组成,能吸收任一平面内的角位移并能承受波纹管压力推力的膨胀节。
直管压力平衡型波纹管膨胀节在管道系统中,其拉伸或压缩是随管道介质的温度变化而变化或由外力的变化而变化。波纹管膨胀节主要吸收温度变化所产生的热胀或冷缩位移,管道热胀或冷缩应力均大于波纹管刚度变化所生产的力。内压力产生的推力,由外部或内部受力构件承担,当来自外部的力拉压波纹管膨胀节时,其内部容积不发生变化,外部作用力不需克服内压推力做功,只要克服波纹管刚度在变形过程中产生的弹性推力就能自由伸缩。内部连接件相当于一连杆在发挥作用。
压力平衡型波纹管膨胀节在管道系统中,主要是采用帕斯卡静力学原理,使内压自平衡,波纹管膨胀节只存在变形刚度所产生的弹性力,管道系统中的支墩只承担波纹管膨胀节变形刚度所产生的弹性反力和管道的摩擦阻力。直管压力平衡型波纹管膨胀节能满足管道热胀或冷缩和外部作用力下位移变化,减轻固定支墩的载荷。