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河南省鞏義市永安路管道產(chǎn)業(yè)園
補(bǔ)償器計(jì)算公式
波紋管補(bǔ)償器計(jì)算公式,波紋管補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力來(lái)自波紋管的彈性變形,
其被拉伸,壓縮,彎曲以及它們的組合變形。補(bǔ)償能力的大小由設(shè)計(jì)人員根據(jù)規(guī)定的額定補(bǔ)償量的需要確定,
這意味著在一定條件下的最大補(bǔ)償能力。熱管網(wǎng)的兩個(gè)固定點(diǎn)之間的最大長(zhǎng)度由管道的不穩(wěn)定狀態(tài)決定。
它與管道直徑的大小和膨脹節(jié)的補(bǔ)償能力有關(guān)。通過(guò)設(shè)置固定支持,可以將管道分為兩個(gè)。
許多形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的獨(dú)立管段,例如直管段,L形管段,Z形管段等。波紋管補(bǔ)償器的計(jì)算應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。
波紋管補(bǔ)償器補(bǔ)償量的計(jì)算公式
(1)波紋管補(bǔ)償器熱伸長(zhǎng)率通常計(jì)算如下:
ΔX=α(T1-T2)L-
式中:Δx--管的熱伸長(zhǎng)率,mm;
α - 鋼管的線膨脹系數(shù),mm /(m°C),
T1--管內(nèi)介質(zhì)的溫度,°C,管內(nèi)的介質(zhì)是指蒸汽,熱水,過(guò)熱水等;
T2 - 安裝管道的溫度,°C,
L - 管道計(jì)算長(zhǎng)度,m。
波紋管補(bǔ)償器計(jì)算管道的熱伸長(zhǎng)率,以確定膨脹節(jié)所需的補(bǔ)償量,或計(jì)算由于熱伸長(zhǎng)引起的管道產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力,
因此應(yīng)計(jì)算管道的最大伸長(zhǎng)率,即冷態(tài)安裝條件的最低溫度與高溫運(yùn)行條件的最高溫度之間的最大溫差。
由于管網(wǎng)安裝的氣候條件差異很大,t2不應(yīng)具有統(tǒng)一的值。應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣候條件和施工環(huán)境確定合適的管道安裝溫度。
(2)波紋管補(bǔ)償器安裝軸向膨脹節(jié)的軸向推力F,按下式計(jì)算:
Fx = Fp + Fm + Fs N.
式中:Fp--內(nèi)壓產(chǎn)生的推力,N
FS-彈性反作用力由波紋管N補(bǔ)償
Fm - 管道移動(dòng)支架N的摩擦力
在計(jì)算固定支架的推力時(shí),應(yīng)根據(jù)上述公式,根據(jù)管道的具體鋪設(shè)方法和支架兩側(cè)管道的連接力計(jì)算。
(3)波紋管補(bǔ)償器管道壓力驗(yàn)證
膨脹節(jié)在內(nèi)壓下的不穩(wěn)定性包括兩種情況,即平面不穩(wěn)定性和軸柱不穩(wěn)定性。
A.平面不穩(wěn)定性其中一個(gè)或多個(gè)波紋相對(duì)于波紋管的軸線旋轉(zhuǎn)的平面是傾斜的,
但是波平面的中心基本上在波紋管的軸線上。這是因?yàn)榻?jīng)向彎曲應(yīng)力和由內(nèi)壓產(chǎn)生的周向膜應(yīng)力的合力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度,并且發(fā)生局部塑性變形。
B.柱不穩(wěn)定波紋管的波紋連續(xù)地橫向偏移,使得波紋管偏移后的實(shí)際軸線是彎曲的或S形的(在多個(gè)波浪的情況下為S形)。
這主要是因?yàn)椴y的數(shù)量太大,并且波紋管補(bǔ)償器的有效長(zhǎng)度L與內(nèi)徑d(L / d)的比率太大。為了避免不穩(wěn)定的發(fā)生,應(yīng)檢查管道的應(yīng)力
波紋補(bǔ)償器補(bǔ)償量的計(jì)算方法
首先將熱力管網(wǎng)分成若干形式相對(duì)的獨(dú)立管段,如直管段、L形管段、I形管段,
根據(jù)對(duì)應(yīng)管徑的補(bǔ)償器的不同補(bǔ)償量合理的設(shè)置固定支架的位置,
再進(jìn)一步劃分管段,根據(jù)管道的熱膨脹系數(shù)及管段長(zhǎng)度、工作溫度計(jì)算出分管段間即兩個(gè)固定支架間的工作位移量。
在進(jìn)行熱力管道熱補(bǔ)償計(jì)算時(shí)必須遵照管道應(yīng)力計(jì)算技術(shù)規(guī)定有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
按直管段和彎管段有不同計(jì)算公式,直管段補(bǔ)償量由以下公式計(jì)算:
ΔL=atLΔt(1)式中:ΔL———管段的伸長(zhǎng)量,mm;at———管材在設(shè)計(jì)溫度t時(shí)熱膨脹系數(shù)
mm/(m·℃);L———直管段長(zhǎng)度;Δt———熱媒溫度與管道安裝溫度之差,℃。
要準(zhǔn)確計(jì)算出該管段的伸長(zhǎng)量,設(shè)計(jì)補(bǔ)償量要稍大于計(jì)算補(bǔ)償量,不要臨近補(bǔ)償器的補(bǔ)償量極限。
防止波紋補(bǔ)償器預(yù)拉伸或冷緊后在工作時(shí)超過(guò)補(bǔ)償量,影響其壽命。
補(bǔ)償量一般不超過(guò)300mm,超過(guò)300mm補(bǔ)償器易發(fā)生變形、扭曲,
造成波形一側(cè)壓縮,另一側(cè)鼓脹拉平,情況嚴(yán)重可使固定支架發(fā)生扭轉(zhuǎn),引起管系破壞。
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