波纹管补偿器
一.概述 补偿器又称膨胀节,在管系中采用波纹补偿器可以在承受系统压力的同时吸收因温差引起的热膨胀。补偿器由波纹元件及接管(筒节)、导流筒、外护管、端板等相关结构件构成。在冶金、石油、化工、电力、供热和制冷系统以及低温设备中获得了成功的应用,可吸收对轴向、横向和角向位移。其典型的工作条件为:压力从真空至6.4MPa,温度从-200℃至1350℃. 与一般的管道元件不同,波纹管是用相当薄的材料制作而成,以便使它具有足够的柔性,可以吸收在使用中预期出现的机械位移和热位移,也能起到吸振降噪的作用。在设计、制造、运输、安装和测试等各个环节都必须注意这种产品的独特之处。
二.波纹管设计与主要性能参数 波纹管是波纹管补偿器的核心部件,是其关键功能元件。波纹管补偿器的性能主要取决于波纹管元件。
2.1 波纹管波形结构的分类 波纹管的波形结构分为U形、Ω形、S形、C形等,不同的波形有不同的性能特点。
2.1.1 U形波纹管的特点
U形波纹管是目前应用最多的一种波形。其特点是:在同等壁厚条件下承压能力较高,补偿能力较大,应力分布均匀,疲劳寿命较高,综合性能好。U形波纹管的性能主要取决于壁厚、波高、波距、层数等。
2.1.2 Ω形波纹管的特点 Ω形波纹管特点是截面能耐高压,但补偿能力低,刚度值低。适用于压力高、位移量小、挠曲小的场合使用,制造工艺复杂。
2.1.3 C形波纹管的特点 C形波纹管特点是承压能力较高,补偿能力低,刚度值高,制造工艺简单。一般情况下不采用。
2.1.4 S形波纹管的特点 S形波纹管特点是承压能力较高,但补偿能力略低,工艺性较差,制造比较复杂,但不易产生应力集中,波纹管受力状态较好,刚度值低于U形。在既要耐压高,又要求较大位移时,可采用S形波纹管。
目前,波纹管补偿器绝大多数采用U形波纹管。U形波纹管工艺性好,便于加工,耐压能力和补偿能力较好,无增强U 型波纹管一般适用于压力2.5MPa以下场合。