波纹管补偿器在供热管网工程设计中的应用.pdf

化工设计通讯
化工能源
第43卷第2期
Chemical Engineering Design Communications
hemical Energy
2017年2月
波纹管补偿器在供热管网工程设计中的应用
李艳珍,鄰志丹
(赤峰富龙燃气热力设计有限责任公司,内蒙古赤峰02400
摘要:结合波纹管补偿器的特性以及使用中发现的问题进行原因分析,并针对波纹管补偿器在供热管网中的选型进行了
理论分析,在设计时加以规避,以达到使用中的良好效果
关键词:波较管:刚度;疲劳寿命:集中供热
中图分类号:TM621.72文献标志码:A文章编号:1003-6490(2017)02-013902
Application of Bellows Compensator in Engineering
Design of Heating Pipe Network
Li Yan Ehen, Deng Zhi de
Abstract: Based on the characteristics of the bellows compensator and the problemms found in the use of the bellows compensator
the sclcction of the bellows compensator in the healing pipc nctwork is analyzcd theoretically and is avoided al the time of desiyn Cood
Key words bellows: stifmess; fatigue life; central heating
則言
计算管线的热位移量公式为:△L(a-1),式中:△为某
伴随着国家治理雾霩力度的不断加大,城市中各小区分片方向上的位移变形量;为某·对温度下的线膨胀系数(可
取暖方式遂步被天然气或集中供热所取代,近年来赤峰区域査表得知):L为某一方向的管线总长:(。0)为运行时与自
管网铺设特別迅速。在铺设集中供热管网当中,补偿器做为然混度差。
热网补偿应用较为广泛,传统补偿方式般采用方型补偿器
2)供热管网工作压力?般为1.0~2.5MPa,管道壁厚在
套筒补偿器,但由于占地面积大、故障率高等原因应用效果4~16mm,而波纹管壁厚在0.5~7mm即可满足要求,这是
不佳。目前采用较为广泛的是波纹管补偿器,相树传统补偿由其特殊的材质性质决定的,波纹管壁厚比光管所用壁厚要小
器来说具有故障率低、占地空间小、补偿位移大反力小等优势,55%~709%。管道材质?般为碳钢,在受热后的应力变化与
在集中供热管网中使用安全可靠且性价比较高等优势。本人抗腐蚀能力与波纹管所用奥氏体不锈钢管是有很大差距的,
结合补偿器的特性以及在以往供热管网工程出现的·些实际以参照《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GBT127772008
题,结合自己的经验进行探讨分析,便于在设计中予以考进行测算
虑解決
3)波纹管补偿器是一个挠性组件,在受到轴向力或弯曲
2波纹管补偿器的特性
力矩的横向力后,波纹管很容易产生变形,因此波纹管在径
波纹管补偿器主要是由弹性波纹管以及炳端法兰(或是向的刚度也比光滑管要大的多,而在轴向的刚度要比光管小
焊接)、拉杆、导管等元件组成,利用其弹性波纹管的有效伸的多,这就为轴向产生大位移提供了条件。一般刚度值在产
缩可性,来吸收供热管网管道因热胀冷缩原因产生的位移品说明书中都可以査到,根据刚度们再测算补偿器的弹性反
变化,来调整管线、容器等的轴向、横向和角向位移,同时力来设计文墩或支架。
也起到降噪减震的作用。一殿应用在温度变化的管线当中,
4)由于在管网运行当中温度的不断变化,将使波纹管补
例如暖气管线、工业用蒸汽管线、石油治炼输送管线等管道中。偿器位移发生变化,导致疲劳损伤。目前集中供热1-2次/
目前用于供热管网当中较为常见的波纹管补偿器的材质为奥天进行供热负荷调整,另外在夏季停止运行和冬季满负荷运
氏体不锈倒(1Crl8Ni9Ti),壁厚在0.5~7mm,工作运行压行将产生最大位移差,是疲劳损伤的主要原因。在规定压力
力为0.25~2.5MPa,管道公称直径为DN100~DN1400。
和位移偏移量规定内,国内生产的波纹管补偿器寿命可以达
波纹管补偿器在使用中出现的常见问题
到1000~5000次,是可以满足实际使用需求的,但偏离额
1)在地下井内受到空气中C1、夏季潮混冬季高混环境定们越多,则会导致波纹管寿命降低越多,因此在设计时应
的景造成的腐蚀,降低了波纹管补偿器的命,应在设计结合未来需求和实际运行情况留出足够的富余量。
中对环境因素加以考虑,采取相应预防措施
5)波纹管补偿器支架的正确安装对正常运行十分重要,
)城市在发展中,随着热用户的不断增长,造成管网满导向支架可以有效防止补偿器尖稳,可以达到延长补偿器寿
负荷甚至超负荷运行导致的疲劳损伤,应在设计中加大补偿命的目的。
余量适应温度的大幅变化。
5波纹管补偿器的规范安装与维护
3)设计中对补偿器壁厚、刚度等选型不合理导致使用寿
1)波纹管补偿器一般承受在热态下的压成力,因此可以
命短,对实际情况考虑较少。
在安装时人为下顶产生拉应カ下进行安装,以便在投入运行
通过使用中发现的些问题,可以看出不但要选择正确后更大的得到压应力位移;其次在安装焊接时应防止掉落的
的波纹管补偿器型号,更要做好规范的安装和日常维护,更焊渣或杂物进入波纹内,更禁止在波纹管材质上进行引弧操
要满足未来城市发展的需要
作;另外波纹管本身不能承重,管道重量应由两侧的支墩或
4波纹管补偿器在供热管网工程中的设计应用
支架来承担
1)波纹管补偿器根据补偿方向不同一般分为三类:即轴
2)对波纹管进行外保温,可以有效防止夏季湿度大时产
向补偿型、横向补偿型和角向补偿型。轴向补偿型用来吸收生的露点腐蚀,保混层应做在波纹管外保护套上,应采用不
轴向产生的位移量,横向补偿型一般安装在拐弯处或是管线含有Cl的保温材料:其次蒸汽管线应设置必要的疏水器,防
分支处,角向型应用较少,一般为两个或多个来组合而成。止产生水击破坏补偿器;另外在调试过程中水压实验不得超
过许用压力的1.5倍
收稿日期:2017-02-12
6结束语
作者简介:李铯珍(1982-),女,内蒙古赤峰人,工程师,主要研
在城市集中供热管网中以往为了补偿管道变形量采用
究方向为供热设计,市政设计,市政施工。
Z”、“L”“ェ"”的管道敷设方式,占地空间大,施工复杂
万方数括