直管压力平衡型波纹补偿器基本原理,核心一组波纹管抵消内压推力,让管道不再需要承受巨大的内压盲板力。主要由三部分组成:工作波纹管:吸收管道轴向热位移,平衡波纹管:专门用来平衡内压推力, 中间承压筒体/端环:传递压力,实现力平衡。
工作原理,当管道热胀冷缩产生轴向位移时,工作波直接吸收管道轴向伸缩/压缩变形;介质内压会在波纹管上产生巨大轴向推力(盲板力);利用平衡波纹管+拉杆受力结构,使工作波内压推力与平衡波内压推力相互抵消、自平衡;管道支座不受内压盲板力,仅承受管道自重、少量摩擦力,无需设置大型固定支座,只设简易导向支座。
优点是无需设置主固定支座,内压推力在补偿器内部平衡,管道不用做重型固定墩,节省土建成本。只吸收轴向位。专为直管段设计,补偿能力大,适合长距离直管道。对支架负荷极小,仅承受波纹管弹性力和摩擦力,支架可做得轻巧。安装相对简单,不用考虑复杂的推力传递,直线管道上直接安装即可。密封性好、可靠性高,结构紧凑,无复杂铰链、万向节,适合蒸汽、热水、化工介质。 但也存在缺点和局限,结构复杂、长度长、重量大,比普通轴向内压补偿器长得多,占空间更大,价格突出,波纹管数量多、结构复杂,成本明显高于普通型。 只能补偿轴向位移,不能承受大横向、角向位移,否则容易失稳损坏。对安装对中性要求严格,偏斜、扭曲会导致受力不均,影响寿命。