波纹管补偿器.pdf

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1、波纹管补偿器一．概述波纹管习惯上也叫波纹管补偿器、膨胀节,伸缩节，是用以利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。补偿器由波纹元件及接管（筒节）、导流筒、外护管、端板等相关结构件构成。可对轴向，横向，和角向位移的的吸收，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。二．主要技术参数和设计制造标准主要技术参数：压力、温度、补偿量、刚度、使用寿命、工作介质、连接形式。目前国家认可并执行的标准有美国膨胀节制造商协会EJMA标准，国家标准GB/T12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。三

2、．波纹补偿器的型式和工作原理波纹管按位移形式分类，基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹管。按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力）分类，可分为无约束型波纹管和有约束型波纹管。按波纹管的波形结构参数分类，可分为U形、Ω形、S形、V形波纹管（当前国内外的金属波纹管产品以采用U状波形结构者居多）。每一类都有各自的优点和缺点，所以必须根据不同的使用条件，恰当地选用才能使金属波纹管正常工作，做到金属波纹管设计选型的经济合理。(1)单式轴向型波纹管由一个波纹管及结构件组成，主要用于吸收轴向位移而不能承受压力推力的波纹波偿器。如图3.1所示：(a)结构简图(b)拉伸及压缩变形示意

3、图(c)轴向型补偿器照片图3.1轴向型补偿器这种形式补偿器也可以用于吸收在管段上的三种基本位移，即轴向、径向和角向位移，但主要是轴向位移。(2)单式铰链型波纹补偿器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补偿器。如图3.2所示：(a)结构简图(b)角变形示意图(c)单式铰链型补偿器照片图3.2单式铰链型波纹补偿器铰链型波纹补偿器只能以两个或三个组合在一起使用才能恰当的发挥作用。(3)单式万向铰链型波纹补偿器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波纹管压力推力的波纹补偿器。如图3.3所示：

4、(a)结构简图(b)角变形示意图(c)万向铰链型补偿器照片图3.3万向铰链型波纹补偿器(4)复式自由型波纹补偿器由端管和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补偿器，这种补偿器也能吸收角位移。如图3.4所示：(a)结构简图(b)组合变形(c)自由复式补偿器照片图3.4复式自由型波纹补偿器(5)复式拉杆型波纹补偿器由端管和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。如图3.5所示：(a)结构简图(b)横向变形示意图(c)复式拉杆补偿器照片图3.5复式拉杆型波

5、纹补偿器(6)复式铰链型波纹补偿器由端管和中间管所连接的两个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成，只能吸收一个平面的横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器，这种补偿器端部可以在一个平面内转动，从而可吸收角向位移，与一个单式铰链型补偿器组合使用，能吸收平面内所有位移。如图3.6所示：(a)结构简图(b)横向变形示意图(c)复式铰链型补偿器照片图3.6复式铰链型波纹补偿器(7)复式万向铰链型波纹补偿器由端管和中间管所连接的两个波纹管及十字销轴、铰链板和立板等结构件组成，能吸收任何一平面内的横向位移并能承受波纹管压力推力的波纹补偿器。这种补偿器端部可以在任何一平面内转动，从而吸收角向位移，可以

6、与一个单式铰链型波纹补偿器结合使用，构成三铰链组合系统，能吸收空间任一方向的位移。如图3.7所示：(a)结构简图(b)横向变形示意图图3.7复式万向铰链型波纹补偿器(8)弯管压力平衡型波纹补偿器由一个工作波纹管或中间管所连接的两个波纹管与一个平衡波纹管及弯头或三通、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位移并能平衡波纹管压力推力的波纹补偿器。如图3.8所示：(a)结构简图(b)组合变形示意图(c)弯管压力平衡型补偿器照片图3.8弯管压力平衡型波纹补偿器(9)直管压力平衡型波纹补偿器由位于两端的两个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

7、于吸收轴向位移并能平衡波纹管压力推力的波纹补偿器。如果让一组工作波组成复式型波纹管，并在相应处拉杆端部设置球面、锥面垫圈，则这种波纹补偿器既能吸收轴向位移，也能吸收横向位移。如图3.9、图3.10(a)结构简图(b)轴向变形示意图(c)直管压力平衡型补偿器（内拉式）照片(d)直管压力平衡型补偿器（外拉式）照片图3.9直管压力平衡型波纹补偿器(a)结构简图(b)组合变形示意图(c)复式型直管压力平衡型补偿器照片图3.10复