补偿器_动物植物_PPT模板_实用文档。5.7补偿器 ? 补偿器也称膨胀节，是一种弹性补偿装置，主要用来补 偿管道或设备因温度影响而引起的热胀冷缩位移 (有时也称 热位移)。金属波纹膨胀节的补偿元件是波纹管。利用其工 作主体波纹管的有效伸缩
5.7补偿器 ? 补偿器也称膨胀节，是一种弹性补偿装置，主要用来补 偿管道或设备因温度影响而引起的热胀冷缩位移 (有时也称 热位移)。金属波纹膨胀节的补偿元件是波纹管。利用其工 作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器 等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导 管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。 在现代工业中用途广泛。在操作过程中，波纹管除产生位 移 (变形)外，往往还要承受一定的工作压力，因此，膨胀 节也是一种承压的弹性补偿装置。 5.7补偿器 ? 用途:不仅用作吸收热位移和地基不均匀沉降产生的机械位 移，而且可用作消除机械振动，降低噪音等。 ? 补偿器分类： ? 常见的有波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方 形自然补偿器、织物补偿器、特种补偿器等几大类型，其 中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行。 套筒式补偿器 ? （1）结构型式 ? 套筒式补偿器称管式伸缩节，是热流体管道的补偿装置，主 要用于直线管道的辅设。适用于热水、蒸气、油脂类介质，通过 滑动套筒对外套筒的滑移运动，达到热膨胀的补偿。适用于介质 工程压力≤2.5MPa，介质温度-40℃~600℃。 ? 套筒式补偿器 套筒式补偿器 套筒式补偿器 ? 套筒式补偿器主要由补偿管、外套筒、压紧法兰、填料及填 料函构成。为防止补偿管锈蚀，其表面采用镀铬等防腐方法处理， 保持表面光洁，提高密封效果。 ? 执行CJT3016.2－94城市供热补偿器焊制套筒补偿器 ， 公称直径大于或等于300㎜的膨胀节外筒及补偿管采用符 合GB3274标准的钢板卷制，而公称直径小于或等于250㎜的，外 筒及补偿管采用符合GB8163标准的无缝钢管制造。 单向式套筒膨胀节结构 1、补偿管， 2、压紧法兰， 3、螺栓， 4、螺母 ， 5、填料 ， 6、外 筒 ， 7、填料函 套筒式补偿器 —特点 ① 套筒式补偿器采用新型的密封材料柔性石墨环，其具有强度大，摩擦系 数小（0.04~0.10)，不老化，效果好，维修方便等特点。 ② 套筒式补偿器的使用寿命大，疲劳寿命与管道相当。滑动表面经特殊处理， 在盐水、盐溶液等环境下耐腐蚀性能好，比奥氏体不锈钢高50倍以上。同时， 多年后因磨损导致密封效果减弱时，可再次紧固法兰，增强密封性能，也可将 螺栓松开，取下压圈，再装进一层或两层密封环，紧压圈，继续使用。 ③ 套筒式补偿器对氯离子含量无要求，特别适用于介质或周围环境氯离子超 标的系统上。 ④ 套筒式补偿器分单向型和双向型补偿结构，双向型特点是不论介质从补 偿器何端流入，其补偿器两端的滑动套筒总是自由滑动，达到双向补偿作用， 增大补偿量。 ⑤ 直埋型套筒式补偿器能直埋于地下，安装时可不设置维修井，工程造价低 旋转补偿器 ? 当热力管网中轴向位移或轴向推力较大，以及管网线路结构走向需 要调整时，利用该补偿器可获得较大的补偿量和平衡能力，也可根据管 网的结构改变管道的走向。 ? 旋转补偿器工作原理是内外套筒，相对旋转且旋转角度小，对密封材 料产生磨损少。当填料发生微量磨损时，依靠压紧弹簧的张力给予补偿； 当磨损量超过弹簧张力补偿量时，只需扳紧弹簧压紧法兰上方的螺帽即 可。 ? ? 是一种自调密封无推力可旋转式套管补偿器，它由变径管、 内管、密封座、填料、螺母、螺栓、填料压盖构成；填料盖 左端面至所配连接螺栓尾部之间设有压簧；可动的填料压盖 与相对静止的填料及密封座的轴向压紧，及时自动的补偿填 料的磨损量，保持配合件的密封。另外，内管右端与变径管 相配合处有间距的设置两圈滚珠，有利于结构自动补偿或调 整密封，也有利于内管相对于变径管的运动。 球形补偿器 球形补偿器主要依 靠球体的角位移来 吸收或补偿管道一 个或多个方向上横 向位移，该补偿器 应成对使用，单台 使用没有补偿能力， 但它可作管道万向 接头使用。 ?非金属柔性膨胀节 ? 简称织物补偿器，由多层复合材料 制成，吸收轴向位移和侧向位移是 按圈带的轴向长度而定.可以补偿多 方向位移；可以补偿适当的安装误 差；消声减震；无反弹力；体轻安 装方便；适用于钢铁、石油化工、 电力、水泥、空调送风系统以及工 业中输送气体（或含尘气体）的低 压管道作补偿位移、减振用。 ? 非金属柔性膨胀节适用在温度不 高、压力不大、轴向和径向补偿量 大的管系中。 金属波纹膨胀节 波纹管膨胀节：由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀 冷缩等原因引起的管道和（或）设备尺寸变化的装置。 ? 波纹管：膨胀节中由一个或多个波纹及端部直边段组成的挠性元件。 ? 膨胀节波纹管的波形较多，常用的有U形、Ω形等。 图片 ? 轴向型补偿器 ? 横向型补偿器； ? 压力平衡型补偿器； 波纹管的类型 波纹管的类型可以按其成形工艺、结构材料和形状参数的不同来 分类。 （一）按成形工艺分类 （1）液压成形波纹管，液压成形是波纹管的最常用成形方法，利 用在管坯中的液体压力，使管坯在限制环中胀形，直至沿环向出现屈服 ，然后再压缩管坯到所需的长度。 波纹管的类型 （2）滚压成形波纹管 滚压成形工艺主要用于加工大型波 纹管，是依靠设在管坯中的成形轮的滚 压成形，可以单波滚制成形，有的装置 方可一次成数个波纹。 波纹管的类型 ? （3）机械胀形波纹管 ? 采用在管坏内部扩胀的胎具，逐个地胀压成波纹，初步成形 后，再用内外辊精压定型 ? （4）焊接成形波纹管 ? 对于波高过大或波形特殊的波纹管，多采用冲击焊接工艺，当 波高超过极限时，材料延伸率已不允许采用整体成形工艺，或因 波形复杂，极其困难时也多采用焊接成形，这类波纹管由于不能 承受内压，不太适用于作膨胀节的柔性段 波纹管的类型 （二）按结构材料分类 （1）金属波纹管： 常用金属波纹管材料有奥氏体不锈钢、耐蚀合金等。 （2）非金属波纹管：有聚四氟乙烯（PTEE）波纹管、橡胶波纹管、复合 材料波纹管。 波纹管的类型 （三）按壁厚分类 （1）厚壁波纹管 厚壁波纹管多用于压力容器，例如管壳式换热器筒体和废热锡炉内件的热补偿等。 壁厚3~22mm与公称直径相应关系如下： DN65~150mm δ3~7mm DN200~1350mm δ4~18mm DN1400~3400mm δ5~22mm 由于厚壁波纹管多用于容器筒体本身的热补偿变形、补偿量小，一般只需1~2 个波。 （2）薄壁波纹管 薄壁波纹管用于管道膨胀节柔性段，其单层壁一般不超过3mm，大多数不锈钢 板壁厚为0.2~3mm。 管道用波纹管通常要求有尽可能大的补偿量，因此波纹管在满足承压的前提下， 尽可能减小壁厚以获得较高的柔性，同时考虑到环境腐蚀影响，材料多选用不锈钢， 对于承压较高的波纹管，多采用薄壁多层不锈钢结构。 波纹管的类型 （四）按层数分类 （1）单层波纹管 对在静载荷下起位移补偿的波纹管多采用单层波纹管，其制作简单成本 低，在保证设计要求的承压能力，补偿量、刚度和疲劳寿命的前提下，应优 先选用单层波纹管。 （2）多层波纹管 对受交变载荷作用或较为重要的管线，多选用两层以上的多层波纹管与 单层相比，在相同承载能力下，刚度较小，抗疲劳性能也好。 金属波纹膨胀节 ? （五）按波形分类 ? 波纹管的常用波形有U形、Ω形等。Ω形波纹能够承受高压，但只能吸收较 小的位移（小的挠曲） ；U形波纹则相反，在相同壁厚条件下，它能吸收较 大的位移（横截面允许较大的挠曲），但只能承受较低的压力；加强U形波纹 既能承受高压又能吸收较大的位移。 因此，可采用多层结构和外加强的办法， 提高承压能力，当前我国膨胀节用的波纹管是以U形为主。（见GB/T12777- 2008《金属波纹膨胀节制造技术条件》 ） 金属波纹膨胀节 U形波纹管膨胀节结构类型及其应用 U形波纹管膨胀节的结构类型较多，不同类型的膨胀节，适用的场 合也各不相同。主要的类型有单式轴向型、单式和复式铰链型、复式自 由型、复式拉杆型、直管和弯管压力平衡型等。各种类型的结构示意图 见图l~图11。 为提高膨胀节的承载能力，可设计带加强环或稳定环的膨胀节， 其结构示意见下图 金属波纹膨胀节 GB/T 12777加强环 reinforcing rings 加强U形波纹管中用来增强波纹管耐压能力的圆形或圆环形截面部件。 GB/T 12777 均衡环 equalizing rings 加强U形波纹管中用来增强波谷和波侧壁耐压能力并使各波纹压缩位移 均匀的“T”形截面部件。 金属波纹膨胀节 ? GB12777-2008中膨胀节的型式及代号 金属波纹膨胀节 ? 1．单式轴向型 代号DZ ：由一个波纹管及结构组成，主要用于吸 收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 2．单式铰链型 代号DJ ? 由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组 成，只能吸收一个平面内的角位移，并能承受波纹管 压力推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 3．单式万向铰链型 代号DW ? 由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构 件组成，能吸收任一平面内的角位移并能承受管压力 推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 4．复式自由型 代号FZ ? 由中间管所连接的两个波纹管及结构件组成，主要用 于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推 力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 5．复式拉杆型 代号FL ? 由中间管所连接的两个波纹 管及拉杆、端板和球面与锥 面垫圈等结构件组成，能吸 收任一平面内的横向位移并 能承受波纹管压力推力的膨 胀节。 金属波纹膨胀节 ? 6．复式铰链型 代号FJ ? 由中间管所连接的两个波纹 管及销轴、铰链板和主板等 结构件组成，只能吸收一个 平面内的横向位移并能承受 波纹管压力推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 7．复式万向铰链型 代号FW ? 由中间管所连接的两个波纹管及十字销轴，铰链板和 主板等结构件组成，能吸收任一平面内的横向位移并 能承受波纹管压力推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 8．弯管压力平衡型 代号WP ? 由一个工作波纹式或中间管所连接的两个工作波纹管和一个 平衡波纹及弯头或三通、封头、拉杆、端板和球面与锥面垫圈等 结构件组成，主要用于吸收轴向与横向组合位移并能平衡波纹管 压力推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 9．直管压力平衡型 代号ZP ? 由位于两端的两个工作波纹管和位于中间的一个平衡 波纹管及拉杆和端板等结构件组成，主要用于吸收轴 向位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。 金属波纹膨胀节 ? 10．外压轴向型 代号WZ ? 由承受外压的波纹管及外管和端环等结构件组成，只 用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀 节。 金属波纹膨胀节 ? 波纹管型式及代号： ? 膨胀节端部连接型式及代号 金属波纹膨胀节 ? 膨胀节型号表示方法： 如：设计压力为1.6MPa，公称直径为1000mm，设计轴向位移为205mm, 端部连接为焊接型式，波纹管为无加强U形的外压单式轴向型膨胀节， 其型号表示为:膨胀节 GB/T12777-2008：WZUH1.6-1000-205。 约束型与非约束型膨胀节 ? 按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力） 分为两类，即约束型波纹膨胀节（能承受压力推力）和无约束型 波纹膨胀节（不能承受压力推力）。 ? 1、非约束型膨胀节：管道的内压推力（俗称盲板力）由固定点或限位点承 受。非约束型膨胀节主要用于吸收轴向位移和少量的角向位移，常用的非约束型 膨胀节一般为自由型波纹管膨胀节。如单式自由型膨胀节和复式自由型膨胀节。 2、约束型膨胀节：管道的内压没有作用于固定点或限位点处，而是由约束 波纹膨胀节用的金属部件（拉杆）承受，它主要吸收角向位移和拉杆范围内的轴 向位移。常用的约束波纹管膨胀节有：单式铰链型、单式万向铰链型、复式铰链 型、单式万向铰链型、复式拉杆型、弯管压力平衡型、直管压力平衡等 国内外波型膨胀节标准 标准是产品设计、产品质量控制的依据，膨胀节的设计同样必须有 这样的依据。 ? （1）国内膨胀节常用标准 ? GB/T 12777《金属波纹管膨胀节通用技术条件》 ? GB 16749《压力容器波形膨胀节》 ? GB 12522《不锈钢波形膨胀节》（主要为船用） ? JB 2388《金属波纹管》 ? JB/T 6169《金属波纹管》 ? JB/T 6171《多层金属波纹膨胀节》 ? CB 1153《金属波形膨胀节》 ? CB 613《不锈钢波形膨胀节》 ? CJ/T 3016《城市供热管道用波纹补偿器》 ? HGJ 526《多层U型波纹管膨胀节系列》 ? GJB 1996《管道用金属波纹管膨胀节通用规范》（军用） 金属波纹膨胀节的失效 金属波纹膨胀节 ? 金属波纹膨胀节生产工艺 ? 国内金属波纹膨胀节的制造标准主要有GB/T 12777《金 属波纹管膨胀节通用技术条件》、GB16749《压力容器波形 膨胀节》、GB 12522《不锈钢波形膨胀节》（主要为船用）， 其中常用的为GB/T12777-1999《金属波纹膨胀节通用技术条 件》。 ? （3）主要制造设备 ? 剪板机、卷板机、自动钨板氩弧焊机、焊机、液压机及专用 模机、试压泵、空气压缩机、车床、钻床。 金属波纹膨胀节 ? 一般金属波纹膨胀节的制造流程 下料 卷筒 管坯焊接 管坯校圆 无损检测 清理打磨 接管法兰 准备 焊环缝 切边 试验 端边滚焊 成形 管坯套合 表面处理 装箱 金属波纹膨胀节 四、金属波纹膨胀节产品质量主要检验项目 ? （一）波纹管质量 ? 1、管坯质量 ? （1）根据图样的设计要求，选用有质量合格证书的材料 0Cr17N i12Mo2 06Cr17 Ni12M o2 06Cr18Ni11Ti 是TP321新牌号，TP321老牌号为0Cr18Ni10Ti 0Cr17Ni12Mo2 316 06Cr19Ni10为新牌号 老牌号为0Cr18Ni9 国外牌号叫304 （TP304）。 金属波纹膨胀节 ? （2）波纹管焊缝布置:不应有环焊缝、纵焊缝以最少 为原则相邻纵焊缝的间距应大于250mm。 金属波纹膨胀节 ? （3）管坯外观和尺寸检查 ? 管坯纵向焊缝表面应无裂纹、气孔、咬 边和对口错边、凹坑下榻和余高均不应大于 壁厚的10%，焊缝表面应呈银白色或金黄 色，可呈浅蓝色，不允许出现灰色或黑色。
