蒸汽供热管道;波纹管补偿器;热补偿
在城市直埋蒸汽供热管道的设计中***经济的补偿应为自然补偿,自然补偿利用弯曲管段中管道的挠曲来补偿热位移,但补偿能力有限。当自然补偿不能满足要求时,通常选用补偿器吸收热位移。常用补偿器有方型补偿器、套筒补偿器、球型补偿器及波纹管补偿器[1-6]。本文主要研究蒸汽供热管道设计中常用的波纹管补偿器及其在典型管段设计中的计算、选用。
1 常用的波纹管补偿器
波纹管补偿器是以波纹管作为挠性元件,并由端管及受力附件组成。波纹管补偿器补偿量大,补偿方式灵活,结构紧凑,位移反力小,使用过程中不需维护。可根据固定支座及设备的受力要求,灵活设计结构型式。
①外***向型波纹管补偿器
外***向型波纹管补偿器由承受外压的波纹管、导流筒及进、出口管等组成。外***向型波纹管补偿器能吸收轴向位移,但不能承受管道内压产生的强大推力,因此外***向型波纹管补偿器一般用于低支架敷设、埋地管道敷设的直管段中。
②拉杆型波纹管补偿器
拉杆型波纹管补偿器由经中间管道连接的2个波纹管及拉杆、端板、垫圈等组成。拉杆型波纹管补偿器能吸收任一平面内的横向位移并能承受管道内压产生的推力,因此广泛应用于高支架的地上敷设蒸汽供热管道,特别是管道穿越道路、高垂直段或水平转弯段的设计中。因此在设计中一般优先考虑使用拉杆型波纹管补偿器。
③铰链型波纹管补偿器
铰链型波纹管补偿器由经中间管道连接的2个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成。2~3个铰链型波纹管补偿器配套使用时,能吸收一个平面内横向位移并能承受管道内压产生的推力。铰链型波纹管补偿器以角位移的方式吸收平面弯曲管段的热位移。一对铰链型波纹管补偿器吸收横向位移时,角位移一定,其所能吸收的横向位移与2个铰链型波纹管补偿器之间的距离成正比,在施工现场条件允许下尽量增加2个铰链型波纹管补偿器之间的距离,可更有效发挥其补偿能力。因此铰链型波纹管补偿器被广泛应用于蒸汽供热管道设计中。
安装前应了解补偿器出厂前是否已做预拉伸,如未进行应补做预拉伸。在固定的卡架上,将补偿器的一端用螺栓紧固,另一端可用倒链卡住法兰,然后慢慢按预拉长度进行冷拉,冷拉时要使补偿器四周受力均匀,拉出规定长度后用支架把补偿器固定好,把倒链和固定困上的补偿器取下。然后再与管道相连接。
3.7.3补偿器安装前管道两侧应先安好固定卡架,安装管道时应将补偿器的位置让出,在管道两端各焊一片法兰盘,焊接时要求法兰垂直于管道中心线,法兰与补偿器表面相互平行,加垫后衬垫应受力均匀。
3.7.4补偿器安装时,卡架不得吊在波节上。试压时不得超压,不允许侧向受力,将其固定牢。
3.7.5波形补偿器如须加大壁厚,内套筒的一端与波形补偿的壁焊接。安装时应注意使介质的流向从焊端流向自由端,并与管道的坡度方向一致。
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