換熱器波紋管補償器設計標準

文章來源：http://www.dingy176.cn 發(fā)布時間：2020-05-26 瀏覽次數(shù)：55

應用于管道系統(tǒng)和設備之間連接的波紋管補償器主要用于滿足變形協(xié)調(diào)。在設計使用波紋補償器時應滿足波紋管補償器設計標準，波紋補償器在換熱器運行過程中，除了位移變形外，波紋管膨脹節(jié)還要承受一定的工作壓力，因此確保其安全可靠地工作非常重要。

在固定管板式換熱器的設計計算中，有必要根據(jù)設備設計條件判斷是否需要設置波紋管補償器。根據(jù)GB-151-1999“管殼式換熱器”的規(guī)定，管子的軸向應力，殼體的軸向應力是根據(jù)設計壓力，設計溫度，金屬溫度來計算的。殼筒和傳熱管、熱管和管板被拉出應力等，當應力不令人滿意時需要設置波紋膨脹節(jié)。還可以提供伸縮接頭以減小固定管板式熱交換器的管板的厚度。此時，有必要全面權衡設備的材料消耗，使其難以安全，經(jīng)濟合理地設計。

掌握設計變量對波紋管補償器的性能影響的規(guī)則，對于指導膨脹節(jié)的設計和選擇是必要的。為了更清楚地掌握各種參數(shù)對金屬膨脹節(jié)性能的影響，有必要了解《壓力容器波形膨脹節(jié)》GB 16749-1997中的一些設計計算公式。

波紋管補償器的應力應符合以下條件：

（1）由內(nèi)壓和波紋管內(nèi)壓引起的波紋管在圓周方向上的應力應小于或等于設計溫度下波紋管材料的允許應力。

（2）壓力誘導經(jīng)紗組合應力小于或等于設計溫度下波紋管材料實際屈服點的1.5倍。

（3）對于碳鋼和低合金鋼的波紋管：

在設計溫度下，經(jīng)紗膜的總組合應力小于或等于波紋管材料的實際屈服點的2倍。

（4）當奧氏體不銹鋼材料的波紋管在設計溫度下小于或等于波紋管材料實際屈服點的2倍時，可能不考慮疲勞壽命，否則疲勞壽命檢查應根據(jù)遵守規(guī)定。

當徑向薄膜總組合應力大于2倍設計溫度下波紋管材料的實際屈服點時，需要考慮塑性應變疲勞條件，并且必須確保膨脹節(jié)使用壽命內(nèi)可能的循環(huán)次數(shù)無損壞。用于碳鋼和低合金鋼材料的波紋管由于其抗疲勞性差而受到限制。 R必須小于或等于設計溫度下波紋管材料的實際屈服點。對于奧氏體不銹鋼材料的波紋管，當經(jīng)紗膜的總組合應力大于設計溫度下波紋管材料的實際屈服點的2倍時，需要進行疲勞壽命檢查。

奧氏體不銹鋼在室溫下的疲勞循環(huán)次數(shù)也可以在文獻中找到。設計所需的波紋管操作周期數(shù)必須小于或等于允許的周期數(shù)。

根據(jù)波紋膨脹節(jié)平面失穩(wěn)壓力的計算公式，可以計算膨脹機的平面失穩(wěn)壓力。為了避免膨脹節(jié)的平面不穩(wěn)定性和一個或多個波紋平面偏移或翹曲，設計壓力必須小于或等于膨脹節(jié)的平面不穩(wěn)定壓力。