我相信大家都熟悉金屬波紋管膨脹節(jié)(補償器),這對我們的日常生活很有幫助。自20世紀(jì)80年代中期集中供熱在我國廣泛應(yīng)用以來,膨脹節(jié)逐漸取代傳統(tǒng)的補償和套管補償。經(jīng)過幾十年的成熟應(yīng)用,他們?yōu)槌鞘鞋F(xiàn)代化做出了貢獻。
除了良好的補償能力外,高可靠性是伸縮節(jié)在眾多補償器中脫穎而出的主要原因。工作主體波紋管的有效脹縮變形是用來吸收管道、導(dǎo)管和容器熱脹縮引起的尺寸變化,或補償管道、導(dǎo)管和容器的軸向、橫向和角位移。與套筒補償器、球形補償器等機械密封補償器相比,膨脹節(jié)的密封性能不存在隨位移循環(huán)而降低的問題。
膨脹節(jié)在城市現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用,主要是因為其可靠性。通過設(shè)計、制造、安裝、運行管理等環(huán)節(jié)確保任何一個環(huán)節(jié)失控都會導(dǎo)致伸縮節(jié)壽命的降低甚至失效。盡管如此,從近十年來金屬補償器在供熱工程中的應(yīng)用實踐來看,其可靠性仍然很高,也被許多行業(yè)所接受和重視。
波紋管膨脹節(jié)的特性
波紋管膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊,補償量大(最大補償量300-400mm,DN200及以上管道單邊補償量可達130-200mm,DN200及以下管道單邊補償量可達100-130),耐腐蝕,流動阻力小,零泄漏,無需維護等優(yōu)點。另外,波紋管的主要彈性元件是不銹鋼波紋管,它依靠波紋管的膨脹和彎曲來補償管道的軸向、橫向和角向,吸收設(shè)備振動,減少設(shè)備振動對管道的影響,吸收地震引起的變形而地面沉降,也有利于閥門和管道的安裝和拆卸。但是,波紋管膨脹節(jié)在固定支架上會產(chǎn)生壓力推力,導(dǎo)致固定支架推力大、成本高。同時,波紋管膨脹節(jié)管壁薄,不能承受扭轉(zhuǎn)和振動,安全性差,施工安裝要求高。
根據(jù)膨脹節(jié)波形可分為四種類型:U型、Ω型、S型和V型。U型波是供熱系統(tǒng)補償用波紋膨脹節(jié)的最佳選擇。
波紋膨脹節(jié)的補償量計算
確定波紋膨脹節(jié)形式后,計算管道的延伸率,從而確定波紋膨脹節(jié)的規(guī)格。管道的熱伸長不得超過膨脹節(jié)的允許補償。伸長率計算公式如下:
增量L=a t L
式中:△L—管道延伸率(mm);
A——管道線膨脹系數(shù)(m m/m·℃),
一般鋼管a=0.012m/m·℃;
△T——管道工作溫度與安裝溫度之差(℃);
L——待補償管道長度(m),即待補償管道固定支架之間的距離;
從固定點看,民用建筑直管段最大長度為33m,工業(yè)建筑直管段最大長度為42m(管材伸長量分別為40mm和50mm)。
某工程一、二段供暖系統(tǒng)主管布置在二層地下車庫內(nèi),直管段最大跨度64M,根據(jù)上述公式計算出管道伸長量,a=0.012m/m·℃;△t=87℃,即管道工作溫度95℃,安裝溫度為8℃;L=64M,經(jīng)計算,△L=0.012×87×64=66.8(mm),選用△L=70mm波紋膨脹節(jié)。