供热系统波纹补偿器设计安装探讨.pdf

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供热系统波纹补偿器设计安装探讨
李蒨
中铁建设集团有限公司北京市100040
摘要:补偿器在热カ管网中应用越来越广泛,如罘补偿器在管
二、波纹补偿器支架设置
网中安蒙位置不当,或者安装不到位,极容易引起整个供热系统的
管道支架对管线起着承托和限制管线位移的作用,对波纹波
瘫痪,导致供热系统无法正常供热,甚至酿成恶性事故。本文就波纹补偿器影响大的主要是固定支架和导向支架。
纹补偿器设计安裝的相关问题进行探讨
1.定支架
关键词:供热系统;波纹补偿器;补偿量;固定支架
定支架义分为主固定支架和次固定支架:其作用是将管段
分段,设置固定点,保让波纹管波纹补偿器在两个固定支架之间的
前言
管段内正常工作
供热管道随着所输送热媒温度的升高或管道所处地温度变化
注:固定支果承受管线内压力产生的盲板推力,在管线的盲端
时,管道将出现热仲长现象。如果这个热伸长不能得到补偿,会使拐弯、変径、支管进出口及装有截止阀、减压阀处都设置主固定支
管子承受巨大的应力,甚至使管道破裂。为了使管道避免被该应架。主固定支架水平推力由内压推力、弾性力、摩擦反力组成
力破坏,须在管道上设置各种补偿器及固定支架,以补偿管道的热
(1)内压推力F=100P?A,其中P为工作压力(MIPa),A为波纹
伸长来减弱或消除该应力,从而对管道系銃的安全运行起重要作管有效截面积(cm2)。内压推力F(N)由波纹管有效截面积及工作
用。一般而言,高温、低压、大直径的管道系统、在介质较为安全的压力所決定,内压推力与工作压力、有效截积成正比,一般米说,
情况下适合使用波纹补偿器
波纹管补偿器的内压推力都较人。比如某工程中采暖系统使用的
、波纹补偿器的特点及补偿量计算
波纹管有效截面积A为3.14×1.25×1.25=4.9cm,系统工作压力为
1.波纹补偿器的特点
L.6MPa,可计算F=100×1.6X4.9=784(V)
波纹补偿器有结构紧湊、补偿量大(最大补偿量在300~400
(2)弹性力PA=K?「·I.,其中K为波纹管刚度N/mm),.为管道
mm,对于IDN200以上的管线,单边补偿量可达到130~200mm,对实际伸长量,f为系数,预拉仲时为0.5,否则为1。以图1中固定支
于≤I)N200的管线,单边补偿量可达倒100~1.30mm)、耐腐蚀、流架为例,波纹补偿器刚度141N/m,「取1..实际伸长量为608mm
动阻力小、零泄漏、不用维修等优点,此外,波纹补偿器的主要蝉性则弹性力PA=14X1×668=9418.80)
元件为不锈钢波纹管,依靠波纹管的伸缩、弯曲来对管道进行轴
(3)摩擦反力=q?μ…1,其中q为管道重量,μ为摩擦系数,I为
向、横向、角向补偿,可吸收设备振动,诚少设备振动对管道的影管道自由端至固定端的距离。图1中管道为镀锌钢管DN25,参考
响,可吸收地震、地陷等对管道造成的变形量,也利于阀、管道的03S402第6页钢管重量表,知保温钢管DN25每米重5.24kg,则两根
安装与拆卸。但是波纹补偿器会对固定支架产生压力推力,造成采暖管重q=5.24×64×2=670.72(kg),管架计算管重不足1?kg的按照
固定支架推力大,造价较高.同时波纹补偿器的管壁较薄,不能承10kg计算,超过10kg的按照10kg进位化整,即管重取68kg。μ摩
受扭力振动,安全性较差,对施工安装要求较高
擦系数取0.3,I取1米,摩擦反力=680x0.3×1=204(N)
按照波纹补偿器的波形大致可将波纹补偿器分为U形、形、S
综上,前述工程中图1处主固定支架水平推力-784+9418.8+
形和V形四种。用于供热系统补偿场合的波纹波纹补偿器最好采204=10406.8(V,与03S402第10页双管DN32水平推力P1=10620V
用U形波
相比较小,所以此处岡定支架做法可参照DN32双管保温管支架
2.补偿量计算
做法
确定波纹补偿器的形式后,计算管道仲长量,从而确定波纹补
如果管道与波纹补偿器不同心还将计算因偏心造成对固定支
偿器规格,管道的热伸长量不得超过补尝器所允许的补偿量,伸长架的弯距和侧向推力。主固定支架水平推力巨大,需进行全向
量计算公式如下
构核算,属于重载支架。
△L
次固定支架不承受管线内压力产生的盲板推力。靠近波纹补
r式中:△I.一ー一管道仲长量(mm);
偿器端次固定支架只承受波纹补偿器位移时产生的摩擦反力,而
管材线膨胀系数(mmm?℃),一般钢管道取a=另一端次固定支果要承受管道伸缩时与导向支架和滑动托架产生
0.012mm/m℃;
的摩擦反力,属于中间减载支架。
管道工作温度与安装时温度之差(℃)
作用于固定支架(如图2)的合カ为与之相连的管线产生的作
Lーー一需补偿管道长度(m),即所需补偿管道岡定支架间的用力的矢量和。一般情况下次固定支架两端承受力很小且相差很
距离;
小,但考虑管线升温时力的不均衡,可按受力较大一端来计算设
从固定点起,允许不装补偿器的直线管段最人长度民川建筑计
为33m,业建筑为42m(管道仲长量分别为40mm和50mm
在某工程中,I段、段供热系统主干管均在地下二层地下车库
角
内排布,直线管段跨度最人为64m。根据上述公式,计算管道伸长
量,a取0.012mmm?℃;△t考虑为87℃、即管道工作温度为95℃,
安装时温度8℃;L取64m经过计算△L=0.012x87×64=668um),所
以波纹补偿器选用△L=70mm,利号:1.6 HIIIWY25/70J,如图1
图2固定支架设置示意图
1保温层:2子托架:3导向板
图3导向支架设置示意图
导向支架
图1某工程供热系统补偿器布置示意图
向支架(如图3)是用米保证管线按一定方向位移,限制其他
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