補償器膨脹節(jié) 預變形
為了減少管架受力,可對通用補償器在安裝前進行軸向預變形,預變形量△X由下式確定:
式中:
X :軸向補償量mm
TS:安裝溫度℃
TG:最高使用溫度℃
TD:最低使用溫度℃
當算得的△X為正值時,表示預拉,△X為負值時,表示預壓,△X=0,不需預變形。
預變形與否,對補償器的壽命幾乎沒有影響,允許在不預變形狀態(tài)下使用通用補償器。
四、 DZ單式軸向型補償器對于管架的作用力計算
各向補償時 | 內(nèi)壓推力 | NP=100·P·F |
軸向補償時 | 軸向彈力 | NX=KX(f·x) |
橫向補償時 | 橫向彈力 | Ny=Ky·Y |
彎矩 | My=Ny·L | |
角向補償時 | 彎矩 | Mɑ=Kɑ·ɑ |
上列式中:
KX:軸向剛度N/ mm; X:軸向補償量實際值mm,
KY:橫向剛度N/ mm; Y:橫向補償量實際值mm
Kɑ:角向剛度N/ mm; ɑ:角向補償量實際值(°)
P:最高工作壓力MPa; F:有效面積cm2
f:計算系數(shù),當預變形時f=1/2,當不進行預變形時f=1, L:支架至補償器中點的距離m
例4:某碳鋼管道DN600,工作壓力2.5
MPa,介質(zhì)溫度TG=350℃,環(huán)境最低溫度TD=-10℃,補償器安裝溫度TS=20℃.根據(jù)管道布局,需裝一單式軸向型補償器,吸收軸向、橫向及角向的管道位移。同時L=2.4
m,補償器壽命按3000次考慮。現(xiàn)從管道變形計算得X=21 mm、Y=1.8
mm、ɑ=1(°),試計算管支座A的受力(其他管架及收受力計算本題從略)。
解:對照例3計算結(jié)果,可選用DZJH25-600×8補償器,
由例2求得KX=2250 N/ mm,KY=6478 N/ mm, Kɑ=2171Nm/(°)
對補償器進行軸向預變形,預變形量△X為:
因△X為正,故應預拉
A管架受力計算(熱態(tài)時):
NPA=100×2.5×3473=868250N, NXA=KX(X×1/2)=2250×21×1/2=23625N
NYA=KY×Y=6478×1.8=11660N MyA=NyA×L=11660×2.4=27984Nm
Mɑa=Kɑa×ɑ=2171×1=2171 Nm
最終得:軸向力∑NX= NPA+ NXA=891875N
橫向力∑NY= NYA=11660N
彎矩∑M= MyA +Mɑa=30155N·m