由两个参数相同的波纹管,中间加一段管道连接起来膨胀节结构,称“复式膨胀节”,是热力管道常用的结构形式。复式膨胀节两端在两个同向弯矩的作用下(相当受到一组大小相同的方向相反的力偶作用),波纹管会弯曲变形,膨胀节将会发生横向位移。与波纹管纯弯曲情况不同,横向位移具有以下特点:
1)膨胀节在发生横向位移时,膨胀节中轴线也要被拉长;且膨胀节的两端垂直于轴线的两个平面始终保持平行,不得偏转。
2)膨胀节波纹管各波变形是不均匀的,距轴线中点越远,变形量越大。但要求逐波求解变形量是很繁杂的。我们关心的是波纹管的大变形量,它要满足应力和单波位移量的要求,所以在当量轴向位移的计算时要做适度简化。
3)由于受到疲劳计算单波大位移量的限制,膨胀节设计转角θ都不会太大。一般说来,膨胀节计算,在θ小于0.5rad(近30°)时,可近似看作小转角。实际上工程设计,θ值很少有大于20°的情况。
因为膨胀节在安装完成后需要将膨胀节自身所带的拉杆装置调至其补偿的范围内而不是将所有的装置都拆除掉。
膨胀节管线在试压的时候不需要现将固定管架设置好,如果没有设置管架而进行压力试验时不锈钢膨胀节会随着压力和冲击力而无限延伸只到自身极限,而此时的膨胀节已经是被拉伸成了直筒或失去了其伸缩性能。膨胀节确定结构形式:
1、考虑是否需要加强环。为了适应较高工作压力的使用要求,膨胀节可以用加强环加强,或者采用多层结构,也可以应用这两种结构的组合。加强环是局部加强,多层结构是整体加强。
2、初步估定是否要与其它弹性元件联用。有些情况下膨胀节与螺旋弹簧并联使用,这些情况分别是:为了提高测量精度;工作压力比较高的场合;有冲击载荷的情况。
3、确定膨胀节层数。根据膨胀节的用途、工作压力、刚度、工作介质等因素确定膨胀节的层数。
4、选择膨胀节的两端端部的结构形式。选择膨胀节的两端端部的结构形式,要考虑两端结构的成形工艺、焊接工艺和整个系统在结构方面的限制。
5、考虑膨胀节是否需要导向装置。当膨胀节有效长度比较长时,为了避免在工作过程中产生柱失稳,应考虑增加导向装置。内外压平衡波纹补偿器的特点:
a.低噪节能,内外压平衡波纹补偿器能有效的减少风机等系统的噪声、震动并节能降耗。
b.多向补偿,内外压平衡波纹补偿器可以在较小的尺寸范围内提供较大的多维方向补偿.
c.无反推力,主体材料为纤维织物,无力的传递。使项目上的管道及设备避免使用较大的支座,节省大量材料和劳动力,提高了设备及系统的安全性。
d.安装简单,内外压平衡波纹补偿器更换容易,无需高要求的对中,更换时无需起重设备,所需时间短。
e.内外压平衡波纹补偿器采用有机硅、氟等高分子材料涂覆处理,具有优良的耐高温、耐腐蚀和密封性能,抗疲劳,抗老化。金属补偿器适用的工作压力大到2.5MPA,小到0.1MPA。这个工作压力范围值总共有六个,即0.1MPA、0.25MPA、0.6MPA、1.0MPA、1.6MPA和2.5MPA。由于工作压力大小不同,也就造成金属补偿器波纹厚度不同,工作压力值越大,厚度越厚,价格也就稍高些,而工作压力值越小,厚度就越薄,价格也就稍低些。厚度不同,也就设计金属补偿器壁厚层数不同,因此,采购补偿器前,要落实好准确的工作压力值。杜绝出现设计工作压力与使用工作压力不一,造成管道严重损坏的现像发生。1、机械胀形补偿器
采用在管坯内部扩胀的胎具,逐个地胀压成,初步成形后,再用内外锟精压定制。
补偿器广泛用于航空,航天,石油,化工,冶金,电力,造纸,木材,纺织,建筑,医药,食物,烟草,交通等行业。
2、滚压成形补偿器
滚压成形工艺主要用于加工大型补偿器,是依赖设在管坯中的成形轮的滚压成形,可以单波滚制成形,有的装置亦可一次成数个。
3、焊接成形补偿器
对于波高过大或波形特殊的补偿器,多采用冲压焊接工艺。当波高超过极限时,材料延伸率已不答应采用整体成形工艺,或因波形复杂,整体成形极其难题时也多采用焊接成形。这类补偿器因为不能承受内压,不太合用于作膨胀节的柔性段。
4、液压成形补偿器
液压成形是补偿器的最常用成形方法。利用在管坯中的液体压力,是管坯在限制环中胀形,直到沿环向泛起屈服,然后再压缩管坯到所需的长度。小直径补偿器管多采用这种方法。按照客户提供的膨胀节图纸生产完成后,我厂会进行多次压力测试,其中包括气体性测试和水压测试,确保产品使用。在膨胀节安装时请认真阅读安装说明,需做到以下几点:
1、膨胀节出厂前均已作预拉伸,安装时不必要预拉。
2、安装前应清除膨胀节及管道内异物,保证膨胀节正常运动。内衬筒方向应与介质流向一致(膨胀节上设有流向标志)。
3、膨胀节上安装拉杆或限位拉杆起吊。
4、为了使膨胀节处于良好的工作状态,安装时不能用膨胀节的变形,包括轴向、横向、扭转等来调正管系位置安装误差。
5、膨胀节用的波纹管是用薄壁不锈钢板成型的,因此在运输、吊装和焊接期间要注意不要因敲击、划伤、引弧、焊接飞溅等原因而使波纹管损坏。
6、膨胀节安装完毕后,在系统运行前要拆除或调整所有固定螺杆。