最新13管道支吊架分析教学讲义ppt课件.ppt

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1、13管道支吊架分析管道支吊架作用1）支撑管道；2）承受管道的垂直荷载；3）承受来自各方面的力和力矩管道支吊架是管道和与之连接的设备的安全的保证，管道运行时所产生的各种力和力矩，通过支吊架的支承和隔断，如与转动设备连接的管道，其设备管嘴受力有严格限制，可通过支吊架使设备嘴子上的外力控制在允许数值范围之内。管道支吊架分类1）承重支吊架：支吊管道的重量，由管下部支承管重的叫支架，由管上方吊的叫吊架。可细分为：刚性支吊架—用以承受管道自重载荷并约束管系在吊点处的垂直位移；可调刚性支吊架或可变弹簧支吊架—用以承受管道自重载荷，但其承载力随支吊点处管道垂直位移的变化而变化；恒力弹簧支

2、吊架—用以承受管道自重载荷，且其承载力不随支吊点处管道垂直位移的变化而变化，即载荷保持基本恒定；滑动支架—将管道支撑在滑动地板上，用以承受管道自重载荷并约束管系在支点处的垂直位移；滚动支架—将管道支撑在滚动部件上，用以承受管道自重载荷并约束管系在支点处的垂直位移。管系在支点处的重量，因吊架受力变化将重新分配给各支点。恒力吊架k=0，荷重变化率理论上等于零；刚性吊架k=∞，荷重变化率为无穷大；荷重变化率越大越接近刚性吊架，高级吊架荷重变化率小。荷重变化率多少为好？与管系的规格、材质、温度、压力及设备管嘴允许受力等有关，一般取15～20%。恒力吊架及重锤式吊架恒力吊架：恒力吊

3、架（定负荷吊架）是在指定的行程范围内，管系上下（垂直）位移，其荷重量不变的吊架，荷重变化率为零。适用于垂直方向位移最大的管系。重锤式（平衡锤式）吊架---最简单，一般用于荷载力300kg以下场合。为减小平衡重，有滑轮组或杠杆装置。支承荷载大时，重锤加重，或多加滑轮，滑动部分增多，摩擦阻力容易影响荷重变化率，所以多用于低荷载场合。恒力弹簧吊架---应用多，外形图如下内部结构图如下工作原理图如下由于制造、平衡吊架的自重和回转部分的摩擦阻力等影响，实际在恒力吊架上并不是作用恒力，其荷重变化率为5%。当设计荷载和实际支承荷载有偏差时，要进行调整。一般恒力支吊架有调整装置，调整范围

4、为设计荷载的正负10～15%。恒力吊架的几种安装形式如下图：弹簧支吊架弹簧支吊架的荷重随着管子的位移变化而变化，所以也叫可变弹簧吊架。根据鲁默斯公司规定：支点垂直位移超过2.54mm者要用弹簧支吊架，小于此值不可用。现有弹簧支吊架几乎都是使用圆柱螺旋弹簧，结构如下图：现在广泛使用的弹簧支吊架标准荷重（行程中间值）是35～14000kg，行程是0～120mm范围内。弹簧支吊架也有栓锁装置，用松紧螺栓调整荷重。荷重变化率不超过20%，最佳范围正负15%。计算位移量不超过行程范围的40%，固最大允许荷重变化率超过20%或位移行程超过形成范围40%时，应选用恒力支吊架。弹簧支吊架

5、的几种常用安装形式如下图：刚性支吊架如图示，左侧为刚性吊架，右侧为刚性支架。由于有管托或吊杆所以管子和支承梁或吊梁之间有一定距离。刚性吊架的吊杆过短会影响管子水平方向的位移。刚性支架适应于管道在轴线方向或横向位移。刚性支架最便宜，在可以使用场合，尽量使用。限制性支架可分为：固定支架---把管子完全固定在支架上，限制它的线位移和角位移的支架叫固定支架。下列情况使用固定支架：1）需防止因热胀或机械位移使设备或机械上的管嘴、支管引出点和铸铁阀处有过大位移时要用固定支架；2）用固定支架控制热胀量。如在装置边界处的管道上设置固定支架，把管道分为两个管系，其热胀量分别由装置内外管道吸

6、收。塔上固定支架，可避免塔顶气相管热胀推力和管自重作用在塔顶管嘴上，同时上部管系一般不再补偿，即可保证设备安全运行1、固定支架；2、导向支架限位支架---是至少限制一个方向变位的装置。导向支架图限制横向位移，如图，用杠杆限制轴向位移，允许横向位移或角位移导向支架：用于限制管道横向位移和角位移，允许有轴向位移。吸收轴向位移的波纹管膨胀节和填函补偿器等，均应在两侧设导向支架。图a允许管道轴向位移，但不能横向位移或旋转，b使管道不能横向移动，c为管道穿越楼板或屋面时的导向支架。防振器和抑振装置的管道和设备发生振动的原因大致如下：1)流体的不规则流动或流体通过弯管部分由于动能的变

7、化，或由于周期性的外力作用；2)泵、压缩机、透平等回转或往复运动的机械不平衡而引起机械的振动；3)室外管道和设备受周期性的风压；4)安全阀和减压阀的急速开放引起的冲击和振动；5)阀关闭时产生的水剂作用；6)压缩气体和两相流体的湍振；7)地震；8)船舶的船体动摇。消除振动的根本措施是查明和消除振源，但是难于做到，通常用支架约束管系，或提高管系的固有频率，避免管系与设备发生共振。但如此也限制了管系的热胀，增加了管系的热应力和支架反力。所以使用防振支架时，需对管系做应力解析，确保应力和反力在允许范围内。管道用防振器的型式，分为：1)