补偿器两侧固定支架的设计安装要求
热力管道补偿器的几种形式有金属波纹补偿器、方形补偿器、球形补偿器、无推力旋转补偿器。本文结合具体工程,浅谈热力管道补偿器在架空蒸汽管道上的应用。
补偿器种类有轴向型、横向型和角向型等,不同补偿器种类对于补偿器两侧固定支架的设计安装要求不同:
一、轴向型补偿器两侧固定支架的设计安装要求
1、安装轴向型补偿器的管段,在管道的盲端、弯头、变截面处,装有截止阀或减压阀的部位及侧支管线进入主管线入口处,要设置主固定支架。主固定支架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。
管道上述部位外,可设置中间固定支架。中间固定支架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定支架之间,仅能设置一个轴向型补偿器。
3、固定管架和导向管架的分布:补偿器一端应靠近固定管架,若过长则要按一导向架的设置要求设置导向架,其它导向架的间距需要计算。
当补偿器压缩变形时,此管段管道压力(MPa)与对应于波纹管平均直径的面积(cm)的乘积需加上补偿器轴向刚度(N/mm)与补偿器额度位移量(mm)的乘积;拉伸变形时,此管段管道压力(MPa)与对应于波纹管平均直径的面积(cm)的乘积需减去补偿器轴向刚度(N/mm)与补偿器额度位移量(mm)的乘积。当管道壁厚按标准壁厚设计时,导向间距可按有关标准选取。
二、横向型及角向型补偿器两侧固定支架的设计安装要求
1、装在管道弯头附近的横向型补偿器,两端各设一导向支座,其中一个是平面导向管座,其上、下活动间隙需计算。
2、角向型补偿器需两个或三个一组配套使用,用以吸收管道的横向位移,对Z形和L形管段两个固定支架之间,只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链补偿器的轴线垂直于弯曲管段形成的平面(万向铰链补偿器不受此限定)。
装有一组补偿器的管段,其平面导向架的间隙需计算。但是补偿器长度L应为两补偿器铰链轴之间的距离,不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量(mm)△X是整个垂直管段的热膨胀量。
3、补偿器两侧固定支架应接近补偿器,支架的型式应使补偿器能定向运动。
旋转补偿器通过成双旋转筒和L力臂形成力偶,使大小相等、方向相反的一对力,由力臂回绕着z轴中心旋转,以吸收力偶两边热管边产生的热胀量。当补偿器安装于2个固定支架中间时,热管运行时的两端有相同的热胀量和相同的热胀推力,将力偶回绕着O中心旋转了θ角,以吸收两端方向相对、大小相同的热胀量△。△=L·sin(θ/2),2个固定支架之间的总的补偿量为2△。当补偿器不被安装在2个固定支架中心,而偏向热管较短的一端,在运行时的力偶臂L的中心O偏向较短的一端回绕来吸收两端方向相对、大小不等的膨胀量△1,△2。
长臂热管道的热胀量△l=2L1sin(θ/2),短臂热管道的热胀量△2=2(L-L1)sin(θ/2),则2个固定支架之间的总的补偿量为△1+△2。此类补偿器的布置和球形补偿器类似,当吸收热膨胀量时,在力偶臂旋转至θ/2时出现热管道发生摆动Y值。该补偿器适应性较广,对平行路径、转角路径和直线路径及地埋过渡至架空均可布置。