非金屬波紋管補(bǔ)償器的補(bǔ)償原理與鉸鏈型波形膨脹節(jié)相似,，要用兩個(gè)或者兩個(gè)以上的補(bǔ)償器組合，利用其角位移的變化才能補(bǔ)償位移,。兩者最大的不同就是：鉸鏈型波形膨脹節(jié)是靠波紋管的變形產(chǎn)生角位移的,，而旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器是靠旋轉(zhuǎn)管的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生角位移的，它需要一個(gè)力（由管道熱膨脹產(chǎn)生）和一個(gè)力臂形成一個(gè)力矩才能推動(dòng)其旋轉(zhuǎn),。
波紋管膨脹節(jié)是由波紋管為主體,，配合-零件組合而成，例如導(dǎo)流筒,、均衡環(huán),、限位螺栓等。波紋管作為一種柔性元件決定了膨脹節(jié)的補(bǔ)償性能,，因而波紋管的設(shè)計(jì)是膨脹節(jié)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,，下面主要介紹波紋管的設(shè)計(jì)。
波紋管作為一種補(bǔ)償元件具有一系列的特點(diǎn):
(1)波紋管作為一種在內(nèi)壓作用下能夠吸收管道的機(jī)械位移或熱膨脹的撓性元件,，它必須具有充分變形的能力;
(2)波紋管的應(yīng)力分布很復(fù)雜,，其中膨脹節(jié)的主要應(yīng)力是經(jīng)向彎曲應(yīng)力;
(3)波殼材料的金相組織在成型過程中會發(fā)生顯著的變化;
(4)波紋管在內(nèi)壓的作用下其側(cè)壁會發(fā)生鼓脹和屈服。
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該要充分考慮到波紋管的上述特點(diǎn),?？偟膩碚f，波紋管設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足三個(gè)方面的要求:作為柔性元件,，波紋管能夠吸收熱脹冷縮以及機(jī)械位移;同時(shí)作為承壓元件,，波紋管應(yīng)具有足夠強(qiáng)度承受系統(tǒng)的內(nèi)壓或者外壓;為了保證工作的安全穩(wěn)定波紋管還要具備有一定的疲勞壽命和穩(wěn)定性。
目前,，波紋管的理論設(shè)計(jì)方法主要有解析法,、工程近似法以及數(shù)值模擬法三種。
解析法是以薄殼理論為基礎(chǔ)建立波紋管的微分方程,，然后求解應(yīng)力和位移的解析解,，其計(jì)算過程非常的繁雜，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中難以采用,。為了設(shè)計(jì)計(jì)算的方便,，工程近似法將波紋管簡化成兩段固支的梁模型,，然后采用材料力學(xué)的公式進(jìn)行計(jì)算?？紤]到與實(shí)際情況之間的誤差,，現(xiàn)在國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中一般采用對梁模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的修正，這種工程近似法具有一定的準(zhǔn)確性,，但是作為經(jīng)驗(yàn)公式,，很多應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果都過于保守，并且由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有限性,，經(jīng)驗(yàn)公式的適用性也受到了-,。近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了很大的提高和完善，為數(shù)值模擬方法在工程中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件,，有限元軟件為數(shù)值模擬計(jì)算機(jī)提供了強(qiáng)有力的工具,。
現(xiàn)階段中國的波紋管設(shè)計(jì)一般是以工程近似法為主，計(jì)算機(jī)軟件數(shù)值模擬為輔,，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)校核,。專家經(jīng)過幾十年的研究，結(jié)合國內(nèi)外的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),，得出了適合我國的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 12777-2008《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》,。標(biāo)準(zhǔn)里面對于波紋管膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)計(jì)算有很詳細(xì)的敘述。
因此,，它不能與管道中心線同心,，而應(yīng)與其垂直，這樣才能通過設(shè)置一個(gè)力臂連接兩個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器,。當(dāng)一端管道熱膨脹推動(dòng)力臂沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)力矩,，連接力臂另一個(gè)的旋轉(zhuǎn)非金屬補(bǔ)償器產(chǎn)生一個(gè)反力矩，一對力矩大小相等,，方向相反,，形成力偶，達(dá)到力的平衡,。
非金屬補(bǔ)償器剛度允差；對一批彈性元件測試時(shí)剛度允許的分散范圍,。對同批彈性元件,，每一個(gè)元件的剛度均不盡相同，有一個(gè)分散范圍,。為了保證元件的使用性能,，就必須對剛度分散范圍有一個(gè)限定。對彈性敏感元件,，其剛度允差要求限定在公稱值的+/-5%以內(nèi),；一般工程用的波紋管類彈性元件,，剛度允差可限定在+/-50%之內(nèi)。
非金屬補(bǔ)償器是熱力管道熱膨脹補(bǔ)償方面的一種新型非金屬補(bǔ)償器,。旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的構(gòu)造主要有整體密封座,、密封壓蓋、大小頭,、減摩定心軸承,、密封材料、旋轉(zhuǎn)筒體等構(gòu)件組成,，安裝在熱力管道上需兩個(gè)以上組對成組,，形成相對旋轉(zhuǎn)吸收管道熱位移，從而減少管道之應(yīng)力,。
使用補(bǔ)償器換熱器時(shí),，一定要注意以下兩點(diǎn)：
1、補(bǔ)償器運(yùn)行10個(gè)月左右應(yīng)停車一次,，便于補(bǔ)償器收縮復(fù)原,。補(bǔ)償器的收縮也有利于污垢的剝落。補(bǔ)償器的管束的抗震性較差,，運(yùn)輸及吊裝時(shí),，不得出現(xiàn)過度碰撞。
2,、每個(gè)廠冷媒清潔程度不同,， 新上的補(bǔ)償器最好能在進(jìn)口加裝一臺過濾設(shè)備，同時(shí)應(yīng)定期打開封頭檢查,；針對具體情況選取,。不銹鋼波紋補(bǔ)償器對工況要求較嚴(yán)（特別是對cl- 的濃度）， 冷媒介質(zhì)的壓力也不能太高,。
非金屬波紋補(bǔ)償器的絕熱范圍：
1,、外表面溉度大于50℃，以及外表面沮度小于或等于50℃,，但工藝箱要保謐的設(shè)備和含通,。例如日光照射下的泵人口的液化石油氣爺?shù)溃s塔頂姍出線《塔至冷凝器的竹道》,。塔頂回流管道以及經(jīng)分液后的游料氣管進(jìn)等宜保沮,。
2、介質(zhì)凝周點(diǎn)或冰點(diǎn)裔于環(huán)境溫度（系指年平均祖度）的設(shè)備和管道,。例如凝固點(diǎn)約30℃的原油,，在年平均祖度低干30℃的地區(qū)的設(shè)備和廿道。在寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)，介質(zhì)凝周點(diǎn)員然不高,。但介質(zhì)內(nèi)含水的設(shè)備和管道,；在寒冷地區(qū)，可能不經(jīng)常流動(dòng)的水管道等,。
3,、制冷系統(tǒng)的冷設(shè)備。冷管道及其附件,。需耍減少冷介質(zhì)及載冷介質(zhì)的冷狽失,。以及需防止低溫竹道外壁表而結(jié)露者。
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