保溫管道隨著所輸送媒介溫度的升高,會(hui) 出現熱伸長現象,要是這個(ge) 熱伸長不能得到補償(chang) ,就會(hui) 使保溫管道承受巨大的應力,更甚者保溫管道會(hui) 發生變性、破裂,為(wei) 了不讓保溫管道因為(wei) 溫度變化所引起的應力而受到破壞,就需要在管道上設置各種補償(chang) 器,來補償(chang) 保溫管道的熱伸長,從(cong) 而減小管壁的應力或閥件、支架結構上的作用力。
保溫管道補償(chang) 器主要有自然補償(chang) 器、方形補償(chang) 器、波紋管補償(chang) 器、套筒補償(chang) 器和球形補償(chang) 器等,前三種利用補償(chang) 材料的變形來吸收熱伸長,後兩(liang) 種利用管道的位移來吸收熱伸長。
1.自然補償(chang) 器
自然補償(chang) 器是利用保溫管道自然轉彎構成的幾何形狀所具有的彈性來補償(chang) 管道的熱膨脹,使保溫管道應力得以減小。常見的自然補償(chang) 器有L型(a)、Z型自然補償(chang) 器(b),如圖一所示。
圖一
為(wei) 簡化計算,常用線算圖來確定L型補償(chang) 器的短臂長度和Z型補償(chang) 器的中間臂長度。圖二(1)是L型彎管段自然補償(chang) 線算圖,(2)是Z型彎管段自然補償(chang) 線算圖。
圖二
2.方形補償(chang) 器
方形補償(chang) 器通常是由四個(ge) 90°無縫鋼管煨彎或機製彎頭構成的U型補償(chang) 器,依靠彎管的變形來補償(chang) 管段的熱伸長。方形補償(chang) 器製造、安裝方便,不需要經常維修,補償(chang) 能力大,作用在固定點上的推力(即補償(chang) 器的彈性力)較小,可用於(yu) 各種壓力和溫度條件,缺點是補償(chang) 器外形尺寸大,占地麵積多。為(wei) 了提高補償(chang) 器的補償(chang) 能力(或減少其位移量)常采用預先冷拉的辦法,一般預拉伸量為(wei) 保溫管道伸長量的50%。在極限情況下,其補償(chang) 能力可比無預拉時提高一倍。圖三是計算鋼製方形補償(chang) 器的線算圖,圖四是方形補償(chang) 器的類型圖。
圖三
圖四
3.套筒補償(chang) 器
套筒補償(chang) 器是由填料密封的套管和外殼管組成的,兩(liang) 者同心套裝並可軸向補償(chang) ,有單向和雙向兩(liang) 種形式,圖五是單向套筒補償(chang) 器。套筒與(yu) 外殼體(ti) 之間用填料圈密封,填料被緊壓在端環和壓蓋之間,以保證封口緊密。填料采用石棉夾銅絲(si) 盤根,更換填料時需要鬆開壓蓋,維修方便。套筒補償(chang) 器的補償(chang) 能力大,一般可達250~400mm,占地小、介質流動阻力小、造價(jia) 低,適用於(yu) 工作壓力小於(yu) 或等於(yu) 1.6 MPa、工作溫度低於(yu) 300℃的管路上,補償(chang) 器與(yu) 保溫管道采用焊接連接。
圖五
1套管 2前壓蘭(lan) 3殼體(ti) 4填料圈 5後壓蘭(lan) 6防脫肩 7T型螺栓 8墊圈 9螺母
4.波紋管補償(chang) 器
波紋管補償(chang) 器是用多層或單層薄壁金屬管製成的具有軸向波紋的管狀補償(chang) 設備。圖六所示的是保溫管道上常用的軸向型波紋管補償(chang) 器。這種補償(chang) 器體(ti) 積小,重量輕,占地麵積和占用空間小,易於(yu) 布置,安裝方便。波紋管補償(chang) 器具有良好的密封性能,不需要進行維修,承壓能力和工作溫度較高,但其補償(chang) 能力小,價(jia) 格也較高。為(wei) 使軸向波紋管補償(chang) 器嚴(yan) 格地按管道軸向熱脹或冷縮,補償(chang) 器應靠近一個(ge) 固定支架設置,並設置導向支座,導向支座宜采用整體(ti) 箍住管子的方式以控製橫向位移和防止管子縱向變形。常用的軸向波紋管補償(chang) 器通常都作為(wei) 標準的管配件,用法蘭(lan) 或焊接的形式與(yu) 保溫管道連接。
圖六
1導流管 2波紋管 3限位拉杆 4限位螺母
5.球形補償(chang) 器
保溫管道用球形補償(chang) 器如圖七所示。球形補償(chang) 器具有很好的耐壓和耐溫性能,能適應230℃的高溫和0.4MPa的壓力。使用壽命長,運行可靠,占地麵積小,基本上無需維修,補償(chang) 能力大。工作時變形應力小,減少了對支座的要求。