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验算热补偿能力

(2008-09-17 12:39:17)
标签:

设计

计算

分类: 学习笔记
验算热补偿能力:<一>.管道布置完毕后,应首先验算其自然补偿能力是否满足要求;

               <二>. 当弯管转角小于150度时,能用作自然补偿;大于150度时不能用作自然补偿;

               <三>.自然补偿的管道臂长不应超过20---25米,弯曲应力不应超过78.48兆帕

                       (800千克力/平方厘米);

               <四>.水平90度弯管两端支吊架间的管段展开长度不应大于水平直管段上支吊架最大允

                    许间距的0.73倍

               <五>. 补偿值即为管道的热位移值或热伸长值

               <六>.冷紧即予拉伸.供热管道由于其介质温度一般均在380度以下,其冷紧比可采用

                    0.5 ,即为其热伸长值的50%

               <七>. 自然补偿常用的为L型直角弯,Z字型折角弯及空间立体弯三类自然补偿(计算管段

                     为两固定点间离拐角最近的导向支架内的管段)

               <八>. 滑动支座和导向支座都要进行偏心安装,偏装量为热位移值的1/2

                     设在自然补偿管段的短臂(或长臂)上的导向支座,要验算该管段(离拐弯处最近的导

                     向支架)的自然补偿能力

               <九>.管道的实际短臂长度应大于计算出的短臂长度;管道的实际长臂长度应短于计算

                    出的管道长臂长度,以便使短臂的长度能够补偿长臂的伸长量

               <十>.短臂和长臂等长时,管道的补偿能力最佳

             <十一>.如果短臂的长度补偿不了长臂的伸长量,最好不要在长臂上另加固定支架,而是在短臂

                    上加二只万向型或铰链型波纹补偿器,两个固定支架间只能安装一组,并应在有弯管

                    的管段上,必要时应设置“U”型管段以满足装设波纹补偿器的要求

             <十二>.空间自然补偿管段可将其立管忽略后视为简单的L型管段(因为当L型能满足补偿

                    能力时,空间自然补偿型就更能满足)

            验算 1>.L型直角弯管段的自然补偿验算:《工业锅炉房实用设计手册》(P622)

                                         长臂L的热伸长量(MM)*管道外径(MM)

                     <1>.短臂的长度=(  ---------------------------------)(开平方)*1.1

                          (M)                           300

                     <2>.由短臂的长度倒出长臂L的热伸长量

                     <3>.由长臂L的热伸长量求出长臂的长度

                     <3>.根据长臂的长度,确定固定支架的位置(应尽量使固定支架设在管道的中间位,

                           因此时支架的受力最小;为确保安全,固定支架至管道拐角处的距离应小于已

                           经计算出来的管道的长臂长度

                   2>.Z型折角弯管段的自然补偿验算

                                   6*计算温度*管道材料的弹性模量(千帕)*管道外径(MM)

                      短臂的长度= -------------------------------------------------- 

                                     103弯曲许用应力(千帕)*(1+1.2*短横臂长/长横臂长 

   

                     (开平方)       

                   3>.空间自然补偿管段的近似计算

                      相同管径的管道两端固定,中间无限位支吊架(如导向支架),无分支的管道,其自然

                      补偿能力的验算见(P282)

                          管道公称直径(MM)*管道三个方向热伸长量的向量和(CM)

                      ---------------------------------------------------------

                     [管道展开总长度(M)--管道两端固定点之间的直线距离(M)]的平方

                      此值要小于等于20.8

                  4>.方型补偿器的热补偿计算:《工业锅炉房实用设计手册》(P625表8--8)

                      <1>.方型补偿器宜设置在想临两固定支架的中间位置,此时补偿性能最佳

                      <2>.方型补偿器的两侧外伸臂靠近固定支架位置,应设置导向支架,以防止产生

                          纵向弯曲

                      <3>.方型补偿器的选择

                          根据补偿能力(两固定支架间的管段热伸长量)及管道公称直径在表8--8中

                          查得方型补偿器的尺寸 

      *.热位移量(热伸长量)=所计算的管段长度*材料的线膨胀系数*计算温度(单位mm)

        计算温度=工作温度-安装温度(蒸汽管道取其热源可能出现的最高温度为工作温度)

      *.实际应用中为保险起见,一般:计算温度=最高工作温度    

                   5>.波纹补偿器:〈热能工程设计手册〉P283

                      <1>.轴向型:吸收轴向位移,适用于直管段,两固定支架间只能设一个轴向型的膨胀                 节,一端靠近固定支架设置,另一侧设导向支架 

                      <2>.横向型:吸收横向(径向)位移和角向位移,适用于L ,Z及U型管段,安装于管道

                自然转弯处轴线与合成位移方向垂直,在两个中间固定支架间一般只

                安装一个横向型膨胀节

                      <3>.方型补偿器如自身补偿能力不能满足管段补偿要求时,也可在垂直臂装设波纹

                                补偿器

                      <4>.角向型:借助每个波纹管膨胀节的角位移来吸收管道的横向位移,适用于L ,Z                 及U型管段,一般选用两只或三只万向型或铰链型组成一组,两个固定                 支架间只能安装一组,并应在有弯管的管道上,必要时应设置U型管

                                段,以满足装设波纹补偿器的要求 

             单铰链型膨胀节:(P284)  

                 两三个成组使用,只吸收单平面管系的横向位移,铰链销轴线必须与

                                 道位移方向垂直膨胀节必须安装在具有弯曲的管段上

             万向铰链膨胀节;(P284)

                 两个成组使用,可吸收空间管系的多平面位移 

             二较点:

                以两只铰链膨胀节为一组来吸收管道位移,L型和Z型布置见P284                          三铰点:

                在没有弯曲度的长直管线上,可使用三点铰链膨胀节人为组成U型管段

                来吸收长直管段的位移,其补偿位移量大,刚度低。(见P284)   

                        铰链式波纹补偿装置的最大横向(径向)位移量的计算(P284) 

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