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热力6165金沙在架空蒸汽管道上的应用

2021-05-26 14:52:07

热力6165金沙的几种形式有金属6165金沙、方形补偿器、球形补偿器、无推力旋转补偿器。本文结合具体工程,浅谈热力6165金沙在架空蒸汽管道上的应用。
一、工程概述
某热电厂,室外架空蒸汽管线,管径DN300,设计参数为2.5MPa,230℃,属压力管道GC2类;蒸汽管线总长度约为1500m。

二、热力6165金沙在架空蒸汽管道上的应用、选型及特点:

①方形补偿器

方形补偿器是热力6165金沙设计中的一种形式。

其优点:对热伸长量补偿能力大,作用在固定支座上轴向应力小,维护费用少;

其缺点:尺寸大,占地面积大,对介质流动助力大,补偿器变形时,两端的法兰及管道受到弯曲,易产生疲劳破坏且会产生轴向位移。

选用原则:方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型-标准式(c=2h),Ⅱ型-等边式(c=h),Ⅲ型—长臂式(c=0.5h),Ⅳ型-小顶式(c=0)。制作方形补偿器选用无缝钢管揻制而成,补偿器用一根管子揻成,如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制,方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处,因为此处的弯矩小,严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时,当DN≤200mm时,焊缝与外伸臂垂直,当DN>200mm时,焊缝与轴线成45°角 。 

本工程管道总长1500m,每60米设1个方形补偿器,共需设置25个方形补偿器,方形补偿器的外伸臂长达10m,每个补偿器按4个弯头计算,共计增加100个弯头,500m管道。

套筒补偿器

套筒补偿器的活动套管可沿管道产生轴向位移。

其优点:结构紧凑,占地面积小,补偿能力大,一般补偿量可达250~400mm;对介质产生的阻力比方形补偿器小。

其缺点:补偿器在轴向产生的推力大,填料需经常检修,易发生泄漏,对管道支座的设计和安装要求高,若管道在运行过程中产生锈蚀和结垢,都有可能产生补偿器失效。

选用原则:套筒补偿器一般用于管径大于100mm,工作压力小于1.6Mpa,安装位置受到限制的热力管上;套筒补偿器不宜使用于不通行地沟之中;单向套筒补偿器应安装在固定支架近旁的平直管段上,在其活动侧设导向支架,双向套筒补偿器设在固定支架中间,套管须固定,补偿器工作界限应有明显的标记。

本工程管道工作压力2.5Mpa>1.6Mpa,不适合本工程。

金属6165金沙

金属6165金沙(又称金属波纹膨胀节),由一个或几个波纹管及结构件组成,用来吸取由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。

其优点:金属6165金沙具有结构紧凑、承压能力高、配管简单、支架费用低、维修方便。

其缺点:金属6165金沙补偿能力较小(一般一个仅为10~20mm),为了提高补偿能力可将数个串联在一起,但这样易产生侧向弯曲应力而使两端过载。串联个数一般为4~6个,不能超过8个。

选用原则:选用金属6165金沙时应考虑预拉伸量50%,安装和订货时应提出要求;在直管段上两固定支架之间只能安装一套金属6165金沙;轴向型6165金沙一端应布置在靠近固定支架处,另一端应安设直线导向管架。

本工程管道工作压力2.5Mpa,管道总长1500m,6165金沙75m一个,共需20个。由于一般情况下6165金沙的工作压力≤1.6Mpa,2.5Mpa时需订货。

④球形补偿器

球形补偿器的结构主要由球体与密封装置等元件组成,安装在热力管道上受热后以球体回转中心自由转动,吸取管道热位移,从而减少管道之应力。

其优点:补偿能力大,占据空间小,流动阻力小,安装方便,投资省等。

其缺点:存在侧向位移,易泄漏,要求加强维修。

选用原则:1)球形补偿器在球道上一般距离400~500m安装一组,安装形式有水平、垂直、倾斜等。2)采用该型补偿器后,固定支架间距增大,为避免管段挠曲,应适当增设导向支架,同时,为减少管段运行的摩擦阻力,在导向支架上应安顿滚动支座。3)垂直安装时,球体外露部分向下安装,以防污物堵塞而造成球体磨损。

本工程管道工作压力2.5Mpa,管道总长1500m,球形补偿器共需要5个;适用于本工程的球形补偿器的加工工艺非常复杂,国内生产厂家较少,供货周期较长,价格较高,严重制约了工程进度。 

⑤无推力旋转式补偿器

无推力旋转补偿器是热力6165金沙中的一种新型补偿器,其构造主要有整体密闭座、密闭封盖、大小头、减磨定心轴承、密封材料、旋转筒体等构件组成,安装在热力管道上需两个以上组对成组,形成相对旋转吸取管道热位移,从而减少管道之应力。

其优点:补偿量大,可根据自然地形及管道强度不知,大一组补偿器可补偿500m管段;不产生由介质压力产生的盲板力,固定支座可做的很小,适用于大口径管道;运行可不需维护;

选型:1)选用低压6165金沙:压力0~1.6Mpa,温度-60~330℃;2)选用中压6165金沙:压力1.6~2.5Mpa,温度-60~440℃;3)选用高压6165金沙:压力2.5~5.0Mpa,温度-60~485℃;

动作原理、布置方式:

旋转补偿器通过成双旋转筒和L力臂形成力偶,使大小相等、方向相反的一对力,由力臂回绕着z轴中心旋转,以吸取力偶两边热管边产生的热胀量。

当补偿器安装于2个固定支架中间时,热管运行时的两端有相同的热胀量和相同的热胀推力,将力偶回绕着O中心旋转了θ 角,以吸取两端方向相对、大小相同的热胀量△。△=L·sin(θ/2) ,2个固定支架之间的总的补偿量为2△。

当补偿器不被安装在2个固定支架中心,而偏向热管较短的一端,在运行时的力偶臂L的中心O偏向较短的一端回绕来吸取两端方向相对、大小不等的膨胀量△1,△2。

长臂热管道的热胀量△l=2L1sin(θ/2),短臂热管道的热胀量△2=2(L-L1)sin(θ/2),则2个固定支架之间的总的补偿量为△1+△2。

此类补偿器的布置和球形补偿器类似,当吸取热膨胀量时,在力偶臂旋转至θ/2 时出现热管道发生摆动Y值。

该补偿器适应性较广,对平行路径、转角路径和直线路径及地埋过渡至架空均可布置。

本工程管道工作压力2.5Mpa,管道总长1500m,旋转补偿器共需要8组,弯头总数46个; 由于旋转补偿器已经在化工管道中应用,与球形补偿器相比:供货周期短。

综上所述:热力6165金沙在架空蒸汽管道上的应用有三种类型:方形补偿器、6165金沙、旋转补偿器。

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