如何選擇合適的波紋膨脹節及其重要性

當確定采用膨脹節解決管道系統熱膨脹問題后,應當選用最合適的膨脹節。

選用膨脹節的第一步是初步設定管道固定支架的位置。其目的是將管道系統分割成簡單的、可以獨立膨脹的管段。因為熱伸長是不可消除的,固定支架的作用在于限制和控制其位移量,由安裝在兩個固定支架之間的膨脹節來吸收。在任何情況下都不要在直管段的兩個固定支架之間安裝多個單式膨脹節。管道固定支架和其連接件以及與其相連的結構必須能夠承受得住作用在它們上面所有的力。除承受管道系統正常的作用力之外,帶膨脹節的管道系統的固定支架還要承受其它的力。此系統中特有的兩種重要的力是軸向彈力和壓力推力。軸向彈力是膨脹節在軸向彈性變形時所產生的彈性反力。它取決于工作條件、制造方法和材料。該力必須由固定支架來支承。軸向彈力的大小是由膨脹節的軸向剛度和膨脹節所吸收的位移量決定的。軸向剛度對每個膨脹節來說是不同的,它取決于膨脹節的實際尺寸和材料。壓力推力是將膨脹節這種柔性元件安裝在承受壓力的剛性管道系統中所產生的,壓力推力Fs單位為牛頓。 s=pA 式中:p——介質壓力(表壓),MPa; A——為膨脹節的有效面積,m2。 在內壓或正壓力作用下,波紋張開,波紋管延伸,長度增大;在外壓力或負壓作用下,波紋合攏,波紋管收縮,長度減小。 為防止膨脹節由于受到壓力推力而過度伸長或縮短,必須在靠近膨脹節的兩端設置固定支架,以承受壓力推力并使膨脹節保持適當的長度。用連桿、鉸鏈和(或)萬向鉸鏈將膨脹節的兩端連接起來,也可以承受壓力推力。在這種情況下,這些約束會阻止膨脹節吸收外部的軸向位移;彎管壓力平衡式膨脹節則可以在承受壓力推力的同時,吸收外部的軸位移。可見,由于膨脹節的存在,作用在管道系統上的力可能相當大。所以正確地設置固定支架對于帶有膨脹節的管道系統是至關重要的。