《变推力波纹管补偿器及其应用》.pdfVIP

维普资讯 在热力管网敷设中，补偿器是保证管道 部分介质 内压对固定支架的作用力，该补偿 安全运行的重要部件。目前在国内采用的补 器中自带导向，它简化了管网设计，给管网设 偿器中，波纹管补偿器已 占有举足轻重 的地 计和施工带来很大方便，并且既能降低土建 位 ，而且很有发展前景 但是由于波纹管本身 工程造价，又能使设备成本降低，还提高了管 变 是一个弹性体，如果管内介质压力过高，而对 网运行安全性，因此说变推力波纹管补偿器 波纹管保护又不好，就很可能将其拉坏。在热 是一种理想的热力管道补偿装置 ，具有很高 力管网中，如果采用波纹管补偿器对其补偿， 的社会效益和经济效益。 在管网转角、阀门或盲板处的介质作用力必 1 变推力波纹管补偿器的工作 定要作用到固定支架上 作用力的大小等于 原理 管道内截面积 一乘 以管内工作介质压力P， 即 nP。由于该力的作用，必定要加强固定 变推力波纹管补偿器主要由左、右外接 支架的强度和刚度，这就提高了固定支架的 管、外套管及左、右工作波纹管组成，如图 1 造价 ，并影响管网的运行安全性 ，特别在高压 所示 。 力大 口径的情况下，这个作用力是很大的，它 该补偿器的具体结构如下：左工作波纹 的大小与管内工作介质的压力成正比，与管 管 1的两端分别和左外接管 3、右外接管 4 弛X_啦I 焊接 ，左外接管 3、右外接管 4分别焊有盲板 径的平方成正比。 融 用 以DN600管径为例 ，如果工作介质的压 8、9。在左工作波纹管外部设有导流套 7，在 力为 2．5MPa，则这个作用力为： 左、右外接管 34外部设有套管 5，套管 5左 ，二＼＼ ＼ 端与左外接管 3焊接，套管 5右端与右外接 F一 DP N 管4可相对移动。右外接管 4上焊有挡兰 式中F——工作介质对管道转角、阀门 1O，右工作波纹管 2的两端分别与挡兰 1O、 或盲板处的作用力 ，N 套管 5右端焊接，在左、右外接管 3、4上分别 ‰ P——管内工作介质压力，Pa 开有介质进出孔 l1、12。连通管 6穿过左外 D——管道直径 ，m 接管、盲板 B并与左外接管 3盲板 8相焊 F一÷DP ÷ ×0．6。×2．5×10一 q 接 。连通管6保证两盲板 8、9之间的压力与 706500N 外界大气压力相同。在套管 5上部设有放气 这是一个很大的力，特别在高架管线中， 口，下部设有排水 口。 不仅给设计管道支架带来很大 困难 ，也给施 管道在正常运行时，右外接管 4右端 的 工带来诸多不便 ，并且还提高了工程造价 。 管道设有固定支架，并在固定支架的右面有 变推力波纹管补偿器是在轴向型波纹管 转角、阀门或盲板等 ，这样由于管道内介质压 补偿器的基础上设计的一个新型管道补偿装 力对转角、阀门或盲板处的作用，从而对固定 置 。该补偿器利用流体力学平衡原理 ，可消除 支架产生向右的推力，推力的大小为管道截 管道的内压力对固定支架的作用力，或消除 面积 r；与管内介质压力P的乘积，即 丌r 11 维普资讯 在右外接管 4的左端悍有盲板 9，介质 质内压对固定支架无作用力 。 对盲板 9有一个向左的推力，其推力大小也 图2为左、右工作波纹管及接管的有效 为 riP，它与作用于转角、阀门或盲板处的 面积参考示意图。 力大小相等方向相反，互相抵消，从而形成介 3 6 11 8 1 7 9 12 10 5 2 4 1．左波纹管 2．右波纹管 3．左外接管 4．右外接管 5．套管 6·连通管 7-导流套 8．盲板 9．盲板 10．挡兰 11．介质进出口 12．介质进出口 围1 变推力波垃管朴借薯结构示童围 围2 变推力波垃蕾朴偿嚣有效面积示童围 下面就图2中rI、f的变化来说明变推 riP+lnI3z Iz1P ÷ riP 2 力波纹管补偿器对固定支架的推力。 作用力的大小为介质作用在转角、阀门 1．1 r一r r≥f-I-~ ，a为右外接管壁厚， 或盲板处力 r 的一半 ，此种结构形式 的补 此时因r ，作用在固定支架上会存在两 偿器称为半平衡式补偿器 ，见图4。 个大小相等方 向相反 的力 ，其值为 r2P 1．3 r一f。+8，此时可改变 ft的尺寸即可 m 。在固定支架上介质作用力为： 改变介质 内压力对固定支架的准力。当 r F xr~P--xr~P O 1 此种结构形式的补偿器称为平衡式补偿 ÷ rj时，作用在固定支架上的准力为： 器 ，见图3。 1 F Ⅱr；P一 r ÷ r 3 1．2 f一r；+8，此时 r为变量 ，可以改变 r： 此作用力为一半盲板力。当 r；一 rl+ 的大小， f≥f。+8 ，r：发生变化则介质内压 力对固定支架的推力相应变化。当 i r； ~-xr3时，作用在固定支