套筒補償器在實例中如何選擇相關(guān)產(chǎn)品推薦

1工程概略

在某公司100×104t/a乙烯及配套項目中，由熱電工程保送至煉油工程有兩根中壓蒸汽管道。蒸汽管道規(guī)格為D610×26，采用高壓鍋爐用無縫鋼管，材質(zhì)為20G碳素鋼。全長為2396m，保送才能為152～200t/h，設(shè)計壓力為4.2MPa，設(shè)計溫度為450℃，采用架空敷設(shè)。

2補償器的選用

2.1方形補償器

方形補償器是蒸汽管道采用的一種常用方式，其優(yōu)點是安全性較高，正常運轉(zhuǎn)中無須維護，但在管徑較大時占空中積較多。蒸汽設(shè)計溫度高達450℃，假如采用方形補償器的話，那么補償間隔很短，形成彎頭及管材耗費較大，壓降過大。該項目管道全長為2396m，每60m設(shè)1個方形補償器，一共需求設(shè)置40個方形補償器。方形補償器的外伸臂長達11m，每個補償器按4個彎頭計算，共計160個彎頭，由于外伸臂而加長的管道長度有880m。經(jīng)過計算得出，采用方形補償器管道壓降為0.367MPa，無法滿足用戶請求。

2.2球形補償器

球形補償器的優(yōu)點是補償才能強，占用空間小，阻力小，可任何方向折曲。假如采用球形補償器的話，依據(jù)地形等條件需求安裝12組球形補償器，球形補償器的外伸臂長度為7.5m，經(jīng)計算壓降為0.25MPa。單純思索壓降，采用球形補償器是一種可行的計劃，但是，球形補償器存在側(cè)向移位，容易走漏，運轉(zhuǎn)維護費用較高，在高壓狀態(tài)下停止補漏存在安全問題。適用于本項目的球形補償器的加工工藝十分復(fù)雜，目前，國內(nèi)尚無牢靠的生產(chǎn)廠家，只能依賴進口，不只價錢為國產(chǎn)的2～3倍，而且供貨周期也長達15個月，嚴重限制了工程進度。

2.3旋轉(zhuǎn)補償器

旋轉(zhuǎn)補償器是近年開展起來的一種新型補償器，主要由旋轉(zhuǎn)管、密封壓蓋、密封座以及錐體連接收組成，其詳細是構(gòu)造如圖1所示。

圖1

旋轉(zhuǎn)補償器的布置有很多種方式，下面以旋轉(zhuǎn)補償器典型的方形組合論述旋轉(zhuǎn)補償器的工作原理。方形組合補償方式的軸測圖及簡化圖分別見圖2和圖3，h為旋轉(zhuǎn)補償器高度與2個長半徑彎頭高度之和，單位為m。經(jīng)過兩個旋轉(zhuǎn)補償器和長度為L(單位為m)的力臂構(gòu)成力偶，即大小相等、方向相反的一對力，力臂環(huán)繞著z軸中心旋轉(zhuǎn)，就像杠桿轉(zhuǎn)動一樣，支點分別在兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)補償器上，以吸收力偶兩側(cè)直管段上產(chǎn)生的熱伸縮量。

如圖3，虛線為熱脹后的狀態(tài)，ΔL為補償間隔，單位為m。旋轉(zhuǎn)補償器的突出特性是其在管道運轉(zhuǎn)過程中處于無應(yīng)力狀態(tài)。其他特性包括補償間隔長，普通200～500m設(shè)計安裝一組即可，但是也要思索詳細地形；無內(nèi)壓推力；密封性能好，由于密封方式為徑向密封，不產(chǎn)生軸向移位，特別耐高壓。由某生產(chǎn)的耐高壓自密封旋轉(zhuǎn)補償器采用了超強端面密封與徑向密封相分離的共同密封技術(shù)，壓力越高密封效果越好，而且無須維護。本項目中分離地形全線需采用11組旋轉(zhuǎn)補償器，彎頭總數(shù)63個，經(jīng)計算其壓降為0.25MPa，滿足用戶請求。旋轉(zhuǎn)補償器供貨期僅兩個月，而且價錢僅為進口球型補償器的1/3，因而本項目采用旋轉(zhuǎn)補償器。

3旋轉(zhuǎn)補償器的布置及設(shè)計要點

3.1布置

旋轉(zhuǎn)補償器在該項目中的布置如圖4，GJ表示固定支架，THZJ表示彈簧支架，箭頭方向表示管道開端運轉(zhuǎn)時熱脹方向。GJ1—GJ2、GJ14—GJ15依據(jù)管廊自然走向停止布置。GJ2—GJ3、GJ3—GJ4、GJ8—GJ9、GJ9—GJ10管廊中心線不變，旋轉(zhuǎn)補償器布置在固定點一側(cè)的方形組合補償方式，該補償方式可簡化成圖5。GJ5—GJ6、GJ10—GJ11、GJ12—GJ13依據(jù)地形，旋轉(zhuǎn)補償器布置在兩固定點中間構(gòu)成方形組合式補償，該補償方式可簡化成圖6。GJ6—GJ7依據(jù)地形及管道走向，布置3個旋轉(zhuǎn)補償器吸收兩個方向移位，該補償方式可簡化成圖7。

3.2設(shè)計要點

停止長間隔補償時應(yīng)合理設(shè)置支架；方形組合式補償由于有橫向擺動，因而兩側(cè)一定間隔內(nèi)不準設(shè)置支架；摩擦角直接影響密封資料的使用壽命，管徑越大，摩擦角應(yīng)越小；力偶臂長度宜控制在2-6m；補償器應(yīng)按補償量的1/2停止預(yù)偏置；由于補償間隔長，為減小固定支架推力，應(yīng)采用摩擦系數(shù)較小的滾動支座或其他減阻管座。

4結(jié)語

本文分離某中壓蒸汽供熱工程，討論了方形補償器、球型補償器、旋轉(zhuǎn)補償器的適用性。針對該工程詳細狀況，剖析了旋轉(zhuǎn)補償器的布置及設(shè)計要點。

參考文獻

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作者簡介：鄭召輝（1970.6-），男，山東五蓮人，畢業(yè)于南京動力高等?？茖W(xué)校，設(shè)計師，單位：濰坊開源工程技術(shù)有限公司，研討方向：熱能動力工程。

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