|
Областью применения
боковых компенсаторов являются:
- случаи с необходимостью
соединить трубы с небольшими боковыми
несовпадениями их осей , при невозможности
или нерентабельности осевой юстировки труб;
- случаи когда ёмкости, соединённые
трубопроводом, могут перемещаться друг
относительно друга (просадка бака при
наполнении);
- при вводе наружной газовой или
водяной магистрали в дом через его
фундамент, для компенсации осенне-весенних
подвижек грунта;
- при необходимости механической
изоляции трубопровода от вибрирующего
агрегата (насоса, компрессора и т.д.)
1 Варианты
конструктивного исполнения боковых
компенсаторов.
Компенсаторы бывают всенаправленными,
когда направление поперечного смещения
торцев компенсатора друг относительно
друга не фиксировано по направлению. и с фиксированной
плоскостью изгиба, когда конструкция
трубопроводного соединения точно
гарантирует направление перемещения
торцев соединяемых труб друг относительно
друга.
Всенаправленные компенсаторы
бывают свободными (для малых
давлений и относительных (к диаметру
компенсатора) боковых перемещений) и с
анкерным подкреплением ( когда есть
опасность осевого растяжения компенсатора
при подаче давления в трубопровод ).
 |
Боковой всенаправленный компенсатор с
анкерны подкреплением. Соединение
фланцевое |
Компенсаторы с фиксированной
плоскостью перемещения, как правило,
оснащены шарнирной рамой-параллелограммом,
в плоскости которой и происходит боковое
перемещение. Эта рама препятствует
осевому растяжению компенсатора при подаче
давления в трубопровод и позволяет
сохранить параллельность торцев
компенсатора при их боковом смещении друг
относительно друга.
 |
Боковой компенсатор с рамой,
образованной двумя секциями ( на рисунке
вверху и внизу). Оси шарниров рамы лежат
в плоскости рисунка. Плоскость изгиба
рамы перпендикулярна плоскости рисунка.
Соединение приварное. |
Независимо от того, что
перемещение компенсатора всенаправлено
или нет, - компенсатор с анкерным
подкреплением или без- , конструкция
компенсаторов может иметь одну сильфонную
часть или две.
При небольших боковых
перемещения применяют односекционные
компенсаторы. При значительных
относительных перемещениях ( в долях
диаметра компенсатора) необходимая длина
сильфонной части компенсатора
увеличивается, что может привести к осевой
неустойчивости (чрезмерный поперечный
изгиб сильфонной части при подаче давления
в трубопровод). В этом случае, для
ограничения угловых изгибов сильфонной
части бокового компенсатора вводится
промежуточный патрубок, который и берёт на
себя задачу ликвидации несоосности
соединяемых труб.
Принцип действия и основные
геометрические параметры боковых
компенсаторов приведены на рисунках ниже:
 |
 |
|
Боковой компенсатор с одной
сильфонной секцией |
Боковой компенсатор с двумя
боковыми секциями |
2 Некоторые расчеты
параметров боковых компенсаторов.
Как правило, для компенсаторов
, заказываемых из каталогов фирм Witzenmann (Германия)
и Belman (Дания), даны численные значения всех
коэффициентов жесткости (осевых и угловых).
Для специальных компенсаторов, выполненных
под заказ, может оказаться доступным только
осевой коэффициент жесткости. Для этого
случая могут оказаться полезными
приведённые ниже зависимости.
Поскольку
основным элементом бокового компенсатора
является универсальный сильфон, работающий
на изгиб и растяжение одновременно, то
силовые характеристики ( коэффициент
угловой упругости ) удобно выразить через
осевую жесткость этого же компенсатора (
которая легко измеряется непосредственно ).
Для бокового
компенсатора с одной сильфонной секцией (
см. выше рис. слева)
/1/
где : D - диаметр
силфона; l - из рисунка
 - коэффициенты боковой и осевой
жесткости соответственно;
Для бокового компенсатора
с двумя боковыми секциями (см.
выше рис.справа) слева)
/2/
где: все
обозначения из рисунка.
При необходимости иметь величину
допустимого бокового перемещения, зная
величину осевого хода, можно
воспользоваться выражениями:
/3/
для компенсатора с
одной секцией;
/4/
для компенсатора с
двумя секциями.
где:
- боковое и осевое перемещения
соответственно.
остальные обозначения из рисунков ( см. выше
)
Для двойных компенсаторов
следует учитывать понижающий коэффициент
нагрузки компенсатора по максимально
допустимому давлению. Этот коэффициент
зависит от относительного (к максимальному)
бокового смещения компенсатора и его
диаметра.
Процедура вычисления понижающего
коэффициента определяется номограммой
(Witzenmann):
На
номограмме приведён алгоритм её
использования дляж
-
относительного бокового хода, равного 0.7;
- конструктивного соотношения - 4.0
(см правый рисунок выше);
- трёх значений
диаметров компенсаторов 500, 1600, 2000.
Результат считывается с левой
нижней шкалы.
Максимальное значение бокового хода
определяется выражением /4/ (см. выше).
Подбор двойного бокового
компенсатора по давлению проводится по
формуле:
/5/
где: k - коэффициент,
полученный из номограммы ;
P0
- -максимальное давление,
выбранное с необходимым запасом.
Выбранное значение, при
необходимости, может быть скорректировано
при действии больших температур (см по
ссылке " возврат на предыдущую страницу".
|
