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　　波紋管膨脹節在高溫管道系統中的應用

　　首先，膨脹節（補償器）的類型和典型管段的補償設計

　　1個單軸向膨脹節

　　2復合拉桿式伸縮縫

　　3彎頭壓力平衡膨脹節

　　4鉸鏈式伸縮縫

　　5萬向鉸鏈式伸縮縫（補償器）

　　當管道輸送介質或管道的溫度改變時，由溫度引起的熱膨脹和收縮是不可避免的。如果尺寸變化沒有以某種方式得到補償，則管壁會產生高應力。通過管道到固定管架或設備，當溫差超過一定范圍時，溫差應力大于管道可承受的應力范圍，這是考慮補償問題所必需的。

　　在管道補償的設計中，最經濟的是自然補償。自然補償是通過管道的自然彎曲形狀的靈活性來補償熱位移。顯然，自然補償的能力是有限的。當不需要自然補償時，通常應考慮設置膨脹節。管道系統的負荷主要是外力載荷（管道和流量中等重量，內部壓力，風荷載，載荷等）和位移載荷。管架的目的是消除作用在設備或管道上的力，并將復雜的管道系統分成簡單的形狀，擴展的管道部分確保最好地使用膨脹接頭。設置膨脹節的目的是吸收管本身不能吸收的熱變形，并使位移載荷最小化。給出了伸縮縫的特點。給出了幾種典型管道系統的補償設計方案。結合實際，該系統由三個鉸鏈式伸縮縫（包括萬向節型），雙拉桿式伸縮縫和彎管壓力組成。平衡伸縮縫分析工作期間管架或設備的受力和力矩，并討論了膨脹節中波紋管的腐蝕問題。

　　膨脹節的類型和典型管段的補償設計。

　　1.單軸伸縮接頭

　　一種柔性裝置，由波紋管和兩個端管（或法蘭）組成，可連接到相鄰的管道和設備，主要用于補償直管段的軸向位移，并且還吸收少量的橫向位移。圖1顯示了使用軸向膨脹節的一個例子。在存在橫向位移或軸向和橫向位移的組合的情況下，對使用單個膨脹接頭施加的限制主要是由于膨脹接頭吸收橫向位移的能力有限。另外，在工作壓力，溫度高，直徑大，或者主固定支架或多個引導支架不能安裝在結構上的情況下，軸向型伸縮接頭的使用可能不起作用。

　　2，雙拉桿式伸縮縫

　　由中間管和拉桿連接的兩個波紋管組成的柔性裝置和端板通過橫向位移模式補償平面或三維彎曲管段的熱位移，并且拉桿裝置應該能夠承受壓力推力及其額外的外力。雙桿式伸縮接頭特別適用于吸收側向位移。此外，該設計還可用于吸收軸向位移，角位移和由這三種形式合成的任何位移。一般用法是使用具有連桿的這種伸縮接頭。設置在90°“Z”管系統的中間管臂中，調節連桿以防止外部軸向位移。圖2和3是兩個應用示例。圖2顯示了雙連桿式膨脹節吸收。單平面“Z”形彎頭的橫向位移，中管臂連桿內的熱位移被膨脹節的軸向位移吸收，水平管道的熱位移被橫向位移吸收伸縮縫。由于連桿接收壓力推力，因此在兩端使用中間固定支架。由于作用在管道上的軸向力是由伸縮接頭產生的變形反作用力，因此僅使用導向支架。中間管臂的位于連桿外部的部分，例如兩端彎頭的熱膨脹，必須通過水平管的彎曲來吸收。圖3是在空間“Z”彎頭中使用帶有連桿的萬向伸縮接頭的典型示例。由于萬向膨脹接頭可以吸收任何方向上的橫向位移，因此兩個水平管臂可以在水平面上處于任何方向。3.彎管壓力平衡膨脹節

　　一種柔性裝置，由兩個或一個工作波紋管和一個平衡波紋管和端管，端板，彎頭，頭，拉桿等組成，用于補償軸向位移，橫向位移或合成兩段的位移，而不是使固定管架或連接設備受到壓力推動，拉桿裝置受到壓力推力和其他額外的外力。彎頭壓力平衡膨脹節的主要優點是，當從外部吸收軸向位移時，它不會使系統承受內部壓力推力。不會消除由波紋管的整體剛度引起的力。實際上，該力通常超過由單個伸縮接頭的位移引起的彈簧力。由于工作波紋管和平衡波紋管都被壓縮或拉伸，作用在管道或設備上的力是兩者的軸向力。圖4是在存在軸向和橫向組合位移的情況下使用彎頭壓力平衡膨脹節的典型示例。管道的末端和汽輪機上的支架是中間固定支架，只需要導向支架，合理的設計可以使汽輪機上方的導向支架承受膨脹節的軸向位移力，避免作用在汽輪機上的力。僅施加作用在汽輪機上的力以引起膨脹節的橫向位移。圖5顯示了一種常見的應用，其中彎頭壓力平衡膨脹節是非常合適的。在處理操作中，容器和垂直管的膨脹量可以不同。安裝壓力平衡的膨脹節，如圖所示。垂直方向上的位移差可以通過膨脹接頭在容器的中心線和管道之間的軸向位移來吸收。熱膨脹可以通過膨脹節的橫向位移來吸收。

　　4，鉸鏈式伸縮縫

　　一種柔性裝置，包括波紋管，連接到端管的兩組鉸鏈板，以及一對銷。鉸接式伸縮接頭通常以兩個或三個為一組使用，用于吸收單平面管道系統中的一個。或在多個方向上橫向位移。在該系統中，每個伸縮接頭由其鉸接板約束以產生純角位移，然而，由管段分開的每對鉸鏈式伸縮接頭協作以吸收橫向位移。考慮到單個伸縮接頭的角位移，每對鉸接伸縮接頭可以吸收的橫向位移與鉸鏈銷和鉸鏈銷之間的距離成比例。因此，為了充分利用伸縮縫，應該最大化該距離。伸縮接頭的鉸接板通常用于承受作用在伸縮接頭上的所有壓力推力，并且還可用于承受管道和設備的重量，風載荷等。圖6顯示了采用雙鉸鏈系統的單平面“Z”形彎頭的主要熱膨脹。由于壓力推力被膨脹接頭上的鉸接板吸收，因此僅需要在管道系統的兩端由于膨脹而提供中間固定支架。鉸鏈受鉸鏈限制，產生純角位移，不能拉伸。包含膨脹接頭的中間管臂的熱膨脹必須通過垂直于其的管臂的彎曲來吸收。正確設計了兩個長管臂的彎曲變形。用于控制的導向支架和支架。（2）如果單平面“Z”管系統的中間管臂較長，可以采用三個鉸鏈式伸縮縫系統。圖7顯示了單平面彎頭中的三鉸鏈伸縮接頭系統。垂直管段的熱膨脹將被兩個膨脹節B和C的作用吸收。水平管段的熱膨脹被兩個膨脹節A和B吸收。顯然，角位移膨脹節B是A和C的總和。

　　與前面的例子一樣，只有中間固定支架用于固定在管道系統的兩端。在這種情況下，所有的熱變形都被膨脹節吸收，并且由于管的熱變形，固定支架上的載荷非常小。固定支架與第一鉸鏈式伸縮接頭的間距較大，并且應在伸縮接頭附近設置導向支架，支架承受伸縮接頭的力，從而減小伸縮接頭C與伸縮接頭之間的部分。左固定支架。管道彎曲，為了保持管道系統在平面內，并消除可能由外部負載產生的作用在鉸鏈上的彎曲力，可以增加一個或多個引導支架，以及管道的支撐系統可以采取各種方式，膨脹接頭彈簧懸掛器可以在支撐管道時使用，而不會妨礙其自由運動。3）圖8示出了當彎曲角度不等于90°時使用鉸接式膨脹節的示例。鉸鏈式伸縮接頭的主要優點是尺寸緊湊，易于安裝，并且可以使其鉸接板具有很大的剛性和強度。它們通常可以補償具有不規則配置的復雜管道的熱膨脹。在管道上使用其他類型的伸縮縫通常不起作用。由于鉸鏈結構可以傳遞載荷，所以應用于固定支架的鉸鏈式伸縮接頭的力很小，并且可以在不妨礙系統活動的情況下設定這種系統的支撐點。在任何位置，這都為系統設計提供了很大的自由度。萬向鉸鏈式伸縮接頭由波紋管，萬向鉸鏈環和兩對鉸接板組成，鉸接板與萬向鉸鏈環和端管連接。

　　靈活的設備。通常采用兩種萬向鉸鏈式或兩種萬向鉸鏈式連同單鉸鏈式伸縮接頭，如圖9所示，兩個萬向鉸鏈式伸縮縫配合吸收上下水平管臂的組合位移，鉸接式伸縮接頭與上萬向節伸縮接頭配合，以吸收垂直管狀臂的位移。一種系統，包括通用鉸鏈式伸縮接頭和由上述部分中提到的鉸鏈式伸縮接頭組成的系統

　　具有類似的優點，但通用鉸鏈式伸縮接頭的應用具有更大的靈活性，并且不限于單個平面系統。

　　（1），彎頭壓力平衡膨脹節（應用在罩子出口處到水封罐入口處）

　　（2）雙通用萬向膨脹節（適用于引擎罩進水管到水封箱）

　　（3），單軸向膨脹節（應用于罩的出口到水封箱進水管系統）

　　（4），扁平三鉸鏈式膨脹節系統（適用于引擎罩進氣管系統的三螺桿出口）

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