金屬波紋管膨脹節(jié)作為一種管道補(bǔ)償元件,廣泛應(yīng)用于電力,石化,供熱,城市建設(shè)等領(lǐng)域。其作用是協(xié)調(diào)熱管或電力管網(wǎng),設(shè)備和管道,設(shè)備和設(shè)備之間的連接變形。波紋管膨脹接頭通過(guò)其軸向膨脹或角度變化來(lái)補(bǔ)償由于溫度差異(或機(jī)械運(yùn)動(dòng))引起的管道系統(tǒng)或設(shè)備的位移。根據(jù)補(bǔ)償形式,波紋管膨脹節(jié)可分為軸向型,橫向型,角向型和壓力平衡型。其中,壓力平衡膨脹節(jié)不僅具有補(bǔ)償功能,而且還平衡了內(nèi)部介質(zhì)壓力產(chǎn)生的推力。一般來(lái)說(shuō),管道中的介質(zhì)有一定的壓力,膨脹節(jié)的推力大,容易對(duì)連接設(shè)備或管道的固定支撐產(chǎn)生不利影響。壓力平衡膨脹節(jié)通過(guò)其自身結(jié)構(gòu)平衡內(nèi)部壓力引起的推力,而不是它對(duì)連接設(shè)備的作用很小或很小,并保持其自身的軸向補(bǔ)償能力。
上圖是直管壓力平衡膨脹節(jié)是典型的壓力平衡結(jié)構(gòu)圖。盲板是壓力平衡部件,其應(yīng)力狀態(tài)相對(duì)復(fù)雜,并且沒(méi)有明確的計(jì)算強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)。
通過(guò)對(duì)平衡膨脹節(jié)盲板力的分析,可以看出盲板的受力狀態(tài)比一般圓形板復(fù)雜。從計(jì)算實(shí)例可以看出:R2的大小(即拉管和盲板之間的連接位置))偏轉(zhuǎn)有很大影響,當(dāng)R2的位置朝向增加時(shí),最大偏轉(zhuǎn)發(fā)生。中央;最大彎曲應(yīng)力基本上發(fā)生在盲板的中心。
直管壓力平衡補(bǔ)償器廣泛應(yīng)用于各種柔性管道設(shè)計(jì),因?yàn)樗梢云胶獠y管的壓力推力,對(duì)減少設(shè)備推力和降低管道支撐成本起著重要作用。內(nèi)外壓聯(lián)合旁通直管壓力平衡膨脹節(jié)是一種常用的旁通直管壓力平衡膨脹節(jié)。現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)外壓聯(lián)合旁通直管壓力平衡膨脹節(jié)為外壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)與內(nèi)壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)內(nèi)殼相結(jié)合,外壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)采用密封連接形成帶有密封頭的波紋管和兩端的末端管;空套筒采用外壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。內(nèi)壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的兩端密封連接在外壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的端管外壁上;在端部管端壁上設(shè)有內(nèi)壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)內(nèi)腔當(dāng)通流壓力平衡伸縮接頭工作時(shí),介質(zhì)從設(shè)置在入口端管的流動(dòng)孔流入內(nèi)壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu),內(nèi)壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)安裝在內(nèi)腔中,然后通過(guò)出口端管設(shè)置的流孔從出口端管流出。
通常,由端管提供的流動(dòng)孔的總橫截面積,端管直徑和外壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的橫截面積,以及內(nèi)壓式軸向補(bǔ)償結(jié)構(gòu)適合內(nèi)腔橫截面積應(yīng)基本相等。為了達(dá)到這樣的設(shè)計(jì)要求,在設(shè)計(jì)端管壁上的流孔時(shí),如果增加流孔的圓周尺寸,則減小端管連接強(qiáng)度,并通過(guò)確保連接強(qiáng)度來(lái)增加流孔端管。軸向長(zhǎng)度確保了流動(dòng)孔所需的橫截面積。現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)外壓聯(lián)合旁通直管壓力平衡膨脹節(jié)可以滿足管道柔性設(shè)計(jì)的補(bǔ)償要求,但存在一定的不足,循環(huán)孔設(shè)置在端管壁上進(jìn)行循環(huán),介質(zhì)的流動(dòng)方向變化很大。因此,流動(dòng)阻力大,壓力損失大;軸向長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng),另一方面,有時(shí)因管道安裝尺寸限制而無(wú)法使用,另一方面造價(jià)也較高。