一、前言〖HT〗早在1965年我院就和其他兄弟单位开始研制用于热力管道的波纹管补偿器。经过十多 年的实 际运行考验,证明波纹管补偿器可安全地在热力管道上运行,它具有很多优点,是一个值得 推广的新产品。
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二、用途和种类〖HT〗波纹管补偿器因其本身具有柔韧性,能补偿设备与管道的温差变形或其他变形,并可 防震、 减振、减少管道对设备的推力和适应油罐基础的不均匀沉降等。它本身又是密封的,因而能 够广泛地用于化工、炼油、电力、轻工、原子能、冶金、机械、仪表、舰船、宇航等部门。
由于动力管道和热力管道在工业与民用的各部门都广泛地使用着,因而补偿器的需要量是很 大的。最近几年很多大、中城市正在大量兴建住宅楼,从节约能源和消除环境污染的角度出 发,应大力提倡集中供热和城市热化,因而都离不开热力管道。
在对原有城市进行热化改造 时,碰到一个麻烦的问题便是热力管道很难穿行,尤其是方型补偿器由于占地大而不好布置 ,此时波纹管补偿器由于结构紧凑,得以充分发挥其特殊的优越性。波纹管补偿器的种类很多,不同的类型适应不同的用途,大致可分为:1.内压轴向式--介质在波纹管内部流动,沿管道轴线方向变形,如图1所示。
因为它结构 简单,造价较低,在车间内部或厂外管网的蒸汽、热水、化工及燃油管道上用得较多。该型 式除做为热力补偿器使用外,还具有防震、振减、减少推力、适应不均匀沉降及密封等功能 。
缺点是被偿量较小,承压能力较低且内压推力较大。2.外压轴向式--介质在波纹管内部的衬套中流动,波纹管外部承受介质压力,其承压能 力 较高,如图2。
因结构较复杂,增加了自重并提高了成本,因而只在必要时才采用它,一般 只做为热力补偿器使用。3.压力平衡式--利用波纹管补偿器的自身结构,可以平衡两侧的内压推力,减少对管道固 定支座或设备的推力。
该型可分为直线压力平衡式和转角压力平衡式,如图3,前者用于直 线管道布置后者用于拐弯处的管道布置。因其结构复杂,价格高,重量大只在必要时采用。
4.铰接式--利用波纹管的角位移来吸收管道的位移。如图4所示。
若将几个铰接波纹管组 成补偿器,便可得到很大的补偿量如图11所示。铰接式自身能平衡管道内介质所产生的内压 推力。
一般可作为车间内部或厂外管网的各类工业管道热力补偿之用。在管道系统中,因其 补偿能力大,相对于轴向式而言,可减少用量,故能降低综合造价。
5.方向式--与铰接式相似,可吸收任何方向的位移,而用于立体管道,如图5所示。一般 作为车间内部工业管道的热力补偿之用。
6.加强环式--用于管道内介质压力较高的地方,如图6所示。由于增加了加强环,可使每 个波纹受力均匀,不仅提高了承压能力,还能延长往复伸缩的疲劳寿命。
缺点是自重增加, 提高了成本,只在压力较高的管道上作为热力补偿用。7.按波型分又可分为:平板型、U型、方型和加强U型等,如图7所示,通常因U型制造方便而大量采用。
8.多层波纹管--为使波纹管补偿器能承受较高的压力,将波纹管元件由几层板材焊接而成 的圆筒,套装在一起,放入模具内,经一次液压而成如图8所示。多层波纹管和加强环配合 多用于高压管道上。
目前在低压管道上,多采用单层的内压轴向式波纹管补偿器。Pg25Kg/cm2及其以上者一般 采用多层内压轴向式,Pg40Kg/cm2及其以上者可采用多层带加强环式。
在确定所选用的波 纹管补偿器类型时,不仅根据管道系统的工作压力,还应考虑该管道系统的重要性和工作条 件,然后还需通过仔细的方案比较,方可作出最后的选择。〖BT3〗
三、目前国内使用的情况〖HT〗在1968年前后,我们曾在一些单位进行过工业性试装和工程上的批量使用。近几年来 电力系统在成套进口设备几个电厂中,也使用了波纹管补偿器。
此外在我国进口的几套48万 吨尿素装置中,在一些石油化纤厂,维尼纶厂和有机化工厂的换热设备和管道系统中,也分 别用了波纹管补偿器。现将用于热力补偿的某些使用地点和概况列表说明如下,参见表1。
〖JZ〗〖HTH〗〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓波纹管补偿器的使用情况〓〖HT〗〓〓〓〓〓 〓〓〓表1