曲管压力平衡式波纹补偿器(TQP)补偿量及支点受力计算

补偿量及支点受力计算:[例]某管道系统通径DN为700,工作压力为0.6Mpa,工作温度120℃,安装温度为20℃,_环境温度-10℃,管道材料为碳钢,图中,T点和G点为支点或设备出口、进口。T、G两点位置的初始位移分别为△XT=1.7mm,△YT=3.0mm,△ZT=0,△XG=6mm,△YG=4.5mm,△ZG=3mm,L1=0.9mm,L2=5.5m。

解:选700通径工作压力0.6 Mpa(6kg/平方米)的曲管压力平衡型波纹管。我们先选0.6TQP700×8/4,接管等零件为碳钢。 (1)在表中查有关参数①波数:

通道端波数:n1=4+4=8

平衡端波数:np=4②尺寸:A=2.288m,B=0.7m,C=0.25m,D=1.422m,E=0.892m③刚度:

单波轴向刚度Kx=4093N/mm

横向总刚度Ky=153N/mm④位移补偿量:

单波轴向补偿量Xo=11.2

横向补偿量Yo=94(2)热膨胀计算

管道温度从-10℃上升到120℃的温差130℃,膨胀量计算如下:a=12×10-6/℃(碳钢线膨胀系数)

(3)补偿器吸收的位移量计算

①通道端

①平衡端

(4)选型判断

对0.6TQP700×8/4

①通道端_轴向外补偿量

通道_横向补偿量

Y1=Y0=94>10 且:

②平衡端_辆向位移补偿量: Xp=np×4×11.2=44.8 X’p=15.28<44.8

(5)补偿器对T点,C点的弹性力和力矩①T点

(6)考虑预变形为了减少支点力,设计时考虎使用波纹管安装后通道端有一个预拉伸量(平衡端为压缩量)和冷紧量