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球型补偿器在热力管网上的应用分析
作者:恋叶蝶521 发布于:2020-06-03 20:52:52 点击量:

       球型补偿器被广泛用于输送热介质的管道上,用来吸收因温度变化引起的管道热膨胀。今天主要来介绍球型补偿器的设计和使用情况,重点论述下球型补偿器在热力管网上的布置方式,包括单向式,双向式,三向式,以及球型补偿器的应用实例。

       球型补偿器是近年来在热力管网使用的一种新型补偿装置,球型补偿器可装在蒸汽,热水,石油,化工等管道上,用来吸收管道的热膨胀和冷态收缩。球型补偿器投入使用后长期运行,稳定可靠,效果显著。国内在普通球型补偿器的基础上,经过精心设计和创新,球型补偿器已经系列化设计生产,规格最大可以达到DN1200mm,耐温可达450℃,而且能在工作状态下进行维护。该设备补偿能力强,密封性能好,转动灵活,占据空间小,可在立体空间中动作,变形应力小,易于安装,维护方便,投资少,使用寿命长。

       球型补偿器除了可以沿着轴线旋转任意角度外,还可以作一定的角折曲。球型补偿器就是利用角折曲,两个配成一组来吸收热膨胀。

       球型补偿器的补偿能力可比自然补偿大5-10倍,比如一组球型补偿器,球心距2m,折曲角30°,补偿能力可达1000mm,约等于6个自然补偿的补偿能力。采用它可以大量减少补偿器和相关支架的总数量,从而大幅度降低补偿器的投资,耗钢量和能源消耗。

       球型补偿器能解决各类管道位移,通过角折曲处理线膨胀或收缩。管道调节能处理连接储罐的多种移动,适应储罐的下沉或倾斜,能处理地震,管重力及其他各种原因产生的应力。球型补偿器能适应静止管道对运动设备的多平面自由度,能够顺从设备的复合扭动,从而大大消除系统的破坏性内应力。

       球型补偿器的设计和使用

       球型补偿器不能单独使用,一般是2个或3个球型补偿器组成补偿器组,用球型补偿器的角度变化来转化吸收管道直线的位移,实现对管道的热涨冷缩引起的位移补偿。

       根据地形,地貌,建筑物等实际情况,将管道分成若干段,确定固定支架的位置,根据管网的运行温度和管道的刚性,推荐管道固定支架间距。管道通径DN32-80mm,固定支架间距30-150mm,管道通径DN100-300mm,固定支架间距50-250mm,管道通径350-500mm,固定支架间距100-400mm,管道通径600-800mm,固定支架间距150-600mm,管道通径DN≥900mm,固定支架间距200-800mm。轴向位移量▲为▲=α·L(Tmax-Tmin)式中:α为管道材料的膨胀系数,Tmax为管道设计最高温度,Tmin为管道设计最低温度。

       设计安装球型补偿器时,必须注意3个重要技术参数,球型距R,折曲半角θ和轴向位移量,它们之间的关系为▲=2Rsinθ折曲半角θ的大小一般由管道工程设计确定,通常取θ=7.5°和θ=15°。球型补偿器的球心距R,折曲半角θ,管段的轴向位移量▲。

       设计使用时,在允许的情况下,应尽量选取较大的球心距,以便在折曲半角不变的情况下获得较大的补偿量或使球体转动角度减小,延长补偿器的使用寿命。安装时,球心距R值可以取管道工程设计的1.1-1.5倍,但R值一般不超过相邻两个活动支架间距的80%。球型补偿器应尽量靠近弯头,可与弯头直接对焊,取消补管,以便减小工作时弯头所受应力。

       由于球型补偿器的补偿量大,球型补偿器附近的滑动支架的管托必须相应的加长,相应的管段,应酌情设置导向支架,由于固定支架相应减少,固定支架的承受的推力增大,需增加其刚度。

 

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