無(wú)推力套筒補償器的工作原理是什么?
無(wú)推力套筒補償器是由變徑管、內套管、密封座外套、柔性石墨填料、螺母螺栓N個(gè)壓簧及N個(gè)注填料咀組合、填料壓蓋及彈簧壓緊法蘭構成:所述填料壓緊法蘭與壓緊上法蘭之間設有壓簧和注填料咀。
無(wú)推力套筒補償器采用新型的密封材料柔性石墨環(huán),其具有強度大,摩擦系數。0.04~0.10),不老化,效果好,維修方便等特點(diǎn)。
無(wú)推力套筒補償器是利用流體力學(xué)中的帕斯卡理論,在設計結構上巧妙的利用一個(gè)密環(huán)形汽室,這個(gè)汽室內分別有兩個(gè)環(huán)形受壓面,一個(gè)是固定的汽室內端面,另一個(gè)是密閉在汽室內的伸縮管肩部環(huán)形面,隨伸縮管是可移動(dòng)的。這個(gè)可移動(dòng)的環(huán)形受壓面的面積恰好和伸縮橫截面積相等,補償器工作時(shí),在介質(zhì)壓力的作用下,環(huán)形面上的壓力和伸縮管橫截面積的壓力是相等的,而方向相反,因此兩壓力相互抵消。這樣一來(lái),在設計支架中僅考慮補償器壓緊填料的摩擦力,對固定支架的推力計算中,就不再計算由工作介質(zhì)壓力,而引起的對固定支架的推力。因此固定支架屬減載式支架,可節省大量支架材料,也節省人力和財力。
一般來(lái)說(shuō),管道中固定支撐所受的水平推力是由以下三個(gè)方面引起的:
1、管道伸展和移動(dòng)時(shí)由摩擦力產(chǎn)生的水平推力;
2、補償器本身的結構被補償和拉伸產(chǎn)生的水平推力(對于方形補償器和波紋補償器的水平推力是其自身變形的彈力,而套筒式補償器是芯管與套管之間相對移動(dòng)的摩擦力);
3、管道內介質(zhì)壓力產(chǎn)生的水平推力,這是采用套筒式或波紋補償器時(shí)才可能出現的。
套筒式無(wú)推力補償器填充材料以往多用石墨、石棉盤(pán)根,加注液體潤滑劑,用于密封水、汽介質(zhì)時(shí),然而這些潤滑劑在高壓、高溫下會(huì )流動(dòng) ,并使填料產(chǎn)生皺縮和硬化,由于填料容積縮小,必須經(jīng)常重新壓緊。近年來(lái)新型的材料不斷出現,通過(guò)實(shí)驗,我們主要采用兩類(lèi)填料。一類(lèi)是用固體聚四氟己烯(PTFE)斂石墨、石棉盤(pán)根的固體潤滑劑。選樣就無(wú)需添加液體潤滑劑,其皺縮率可達到最小,第二類(lèi)是用柔性石墨做為填料。柔性石墨作為密封材料已廣泛用于動(dòng)密封和靜密封上。其使用范圍為一196~600℃,具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,摩擦系數為0.1~0.150。
所選用的密封填料都是柔性石墨,所采用的級別分別為核級、工業(yè)精密級且無(wú)推力自密封旋轉補償器填料內增加了一些抗氧 化劑成份達到延緩填料氧化的時(shí)間,從而使無(wú)推力自密封旋轉補償器比普通旋轉補償器密封性能得到很大的提高,使產(chǎn)品密 封發(fā)生泄漏時(shí)間延遲發(fā)生。
當使用套筒式補償器時(shí),對管道支架產(chǎn)生的推力是通過(guò)管道的摩擦力,彎曲管段的自然補償的彈力和滑動(dòng)支架的摩擦力的水平推力外,還要計算由于管道內壓力而產(chǎn)生的水平推力。這是因為通過(guò)介質(zhì)作用在管道拐角上的力不會(huì )導致與方形補償器相反的力的自平衡。當管徑較大時(shí),該推力占總推力的30%-50%。在工程設計中,不計算管道中產(chǎn)生的壓力以產(chǎn)生水平推力的固定支座通常被稱(chēng)為輕載。相反,固定支架被稱(chēng)為重載型。如果將重載型改為輕載型,體積一可以大為減小。并且可以節省大部分支架成本?梢钥闯,消除支撐管道上的壓力,發(fā)揮了明顯的經(jīng)濟意義,也便于布置,節約土地和美觀(guān)。
無(wú)推力套筒補償器工作原理的設計:
一種新無(wú)推力套筒補償器,可抵消內部壓力推力。管道在補償器處與兩個(gè)管子斷開(kāi),并且通過(guò)在管子中移動(dòng)管子來(lái)補償管子的熱伸長(cháng)。介質(zhì)不是直接從管子流入管子B,而是由旁通管實(shí)現,旁通管連接在管子套管和管子管之間。由于管和管都具有頭部,因此由中壓本身產(chǎn)生的水平推力是平衡的。我們稱(chēng)這種新型套筒補償器為無(wú)推力補償器。
這種新結構的套筒式補償器在管道受壓時(shí)不會(huì )出現自動(dòng)拉動(dòng)的問(wèn)題,在壓力試驗過(guò)程中套筒不會(huì )相對于安裝位置移動(dòng),這對施工和安裝非常方便。
兩個(gè)或三個(gè)旁通管連接到非推力補償器歧管。為了保證管道的質(zhì)量,減小尺寸并降低阻力,我們使用無(wú)縫彎頭。彎曲半徑等于彎管直徑的1至4倍。其支管彎頭中心線(xiàn)與總管中心線(xiàn)的夾角a不是90°而是30°一75°。