补偿器在烟风煤粉管道设计中应用研究

《补偿器在烟风煤粉管道设计中应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、补偿器在烟风煤粉管道设计中应用研究　　【摘要】烟风煤粉管道升温时，由于热伸长或温度应力，管道容易发生变形或是破坏，针对这个问题，可以在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。本文针对补偿器在烟风煤粉管道设计中的应用，简要分析了补偿器的膨胀补偿作用和防振动作用，阐述了不同形式补偿器的适用范围及其安装方式，并给出补偿器的选型技巧和要点。【关键词】烟风煤粉管道设计，补偿器，应用中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：一、前言烟道、风道、原煤、制粉、送粉管道等烟风煤粉管道中，烟道和热风道内部介质温度比较高，当管道受热膨胀和遇冷缩时，将对与相连

2、接的设备产生作用力，反之设备也将对管道产生反作用力，并在管道中引起应力。管道自身的柔性可以使得热膨胀量可得到一定的自我补偿，但是如果管道自我补偿能力不足，将会导致管道中有强大的热应力产生，管道两端的固定支架将会承受严重的推力，与管道连接的设备管口也会承受一定的附加应力，导致管道变形或破坏。可以在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，对管道的膨胀量进行吸收。7二、管段热膨胀量1.补偿器的作用补偿器有多种类型，而波纹补偿器的应用最为普遍。不论是波纹补偿器、旋转补偿器，还是套筒补偿器、方形自然补偿器，它们都是为了保障管道的安全运行而设置，一般来说有以下四个主要作用：一，补偿器对管道轴向、横向、

3、角向热变形进行补偿吸收。二，补偿器具有较好的伸缩量，降低阀门管道的安装和拆卸工作的难度，非常方便。三，补偿器可以吸收设备振动，使设备振动对管道的影响得以减少。四，补偿器可以吸收地震或地陷对管道的变形量。另外值得一提的是方形自然补偿器，它有两个重要作用：一，管道从基础梁或地下室墙穿过时，安装方形补偿器可以大大减轻甚至避免基础的沉降对管道产生的压力。二，如果热力管道过长，安装方形补偿器可以大大减小热胀冷缩对管道产生的拉伸。2.管段热膨胀量的计算方法管道安装通常是在常温下进行的，当管道内供热介质及周围环境温度发生变化时，将引起管道的热胀冷缩。为使管道在热状态下稳定和安全，管道受热时的热伸长量需

4、要给予格外关注和准确计算。设备生产运行的时候，管道内的高温介质，让管段遇热膨胀，此热膨胀值可以按照下面这个公式来计算:7Δl=LaΔt公式中，Δl代表管段的热膨胀值，单位为mm。L代表管段的投影长度，单位为m。a代表钢材的线膨胀系数，单位为mm/(m·℃)mm。Δt代表工作温度和安装温度之间的差值，单位为℃。3.应用实例比如在某管道工程中，热风道的设计温度是320℃，其安装温度是20℃，选用Q235A风道材质，管道两端的固定支架间距是16米，由这些数值可以计算出该管段生产运行时所能产生的热膨胀量值。首先，我们可以查看常用国产钢材的平均线膨胀系数数据表，可以查出风道材质Q235A的钢材线膨

5、胀系数是0.013mm/(m·℃)。然后按照上述公式，我们可以计算得出热膨胀量值为Δl=LaΔt=10×0.013×(300-20)=39mm根据以上计算结果，我们可以得知在这个工作状态下，我们需要选择补偿量大于39mm的通用补偿器，就可以将此管段的热膨胀量完全吸收。三、补偿器的应用1.补偿量的计算7补偿器可以单独充当轴向补偿或是横向补偿，但是单独用作角补偿时，效果并不是很好。但是，在实践工程项目设计中，补偿器在应用中通常会同时充当角向补偿的作用，也就是说在轴向补偿、横向补偿、角向补偿这三种补偿中，补偿器同时吸收任意两种补偿量，偶尔甚至会吸收全部三种补偿量。在这类应用场合中，补偿器的轴向

6、补偿量、横向补偿量和角向补偿量的选取，应当满足下面这个关系式:X1+XY1/Y+Xa1/a≤X这个关系式中，X代表单独进行轴向补偿时的补偿量，Y代表单独进行横向补偿时的补偿量，a代表单独进行角向补偿时的补偿量。X1代表同时存在的轴向补偿量的实际值，Y1代表同时存在的竖向补偿量的实际值，a1代表同时存在的角向补偿量的实际值。2.补偿量的吸收当角向变化不大时，可应用上述计算式进行计算，但是当角向变化比较大时，就需要在安装的时候，通过对补偿器进行预压缩并偏装，进行补偿量的吸收。某工程锅炉一次热风道接口，水平方向，随着炉膛温度的上升而膨胀，膨胀量的变化值为垂直方向向下140mm，其他2个方向的位

7、移为10mm,而一次热风总管中心线与热风道进口法兰面仅相距2600mm。对补偿器样本进行查取，能够水平安装同时满足垂直方向140mm的补偿器长度太长了，不能满足此工程的安装要求。因此，选择对补偿器先进行预压缩并偏装，对其膨胀量进行吸收。7一次热风管道与锅炉热风道进口连接的冷态安装，如图1所示。在冷态安装的时候，相对于热风管道中心线，补偿器中心线向上偏装75mm，当锅炉正常生产运行时，热风道进口管段向下膨胀，补偿器将随其运动。热态运行