在热力管网敷设中,补偿器有着无可替代的作用,当热力管道自然力补偿不能满足,应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。管道补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器,旋转补偿器等。
 
  内固定外滑动和外固定内滑动蒸汽直埋管,补偿器固定支架推力计算方法与架空管道的计算方法基本相同。波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节,由一个或几个波纹管及结构件组成,用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。
 
蒸汽直埋管道补偿器固定支架的推力计算实例
 
  供热管道采用一根Φ630×10的无缝钢管,输送介质为p=1.0Mpa,t=300℃的过热蒸汽,管道采用直埋敷设补偿器管道,内固定外滑动结构形式,摩擦系数0.3 ,采用复式轴向型波纹补偿器做热补偿,管线的布置主要技术参数如下:
 
1、 补偿器采用总刚度367N/m{预拉伸后},补偿量220mm。补偿总长 2500N、m。
 
2、 管道单位长度计算荷载K=2500N/m。
 
3、 管道的热伸长量按3.9mm/m。
 
4、 固定支架推力计算:波纹补偿器的有效截面积,输送介质压力,由补偿器刚度所产生的刚度弹性力。得出结论补偿器固定支架受力还应于管道水压试验产生的内压力想比较,取其最大作为固定支架受力的设计依据。
 
  设计上,应该考虑波纹管的稳定性,预防波纹管失稳。资料显示,波纹管的补偿量取决于其疲劳寿命,疲劳寿命越高,波纹管单波补偿量越小。为了降低成本,提高单波补偿量,许用疲劳寿命越低,由位移引起的波纹管子午向弯曲应力越大,综合应力越高,大大降低了波纹管的稳定性。当波纹管设计的许用寿命较低时,不仅其子午向综合应力较高,环向应力也比较高,使波纹管局部很快进入塑性变形,导致波纹管失稳引起失效。

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