Технические статьи

Поворотные сильфонные компенсаторы

Сильфонные компенсаторы поворотного типа

Основным гибким элементом поворотного компенсатора, как и всех других типов компенсаторов, является сильфон.Особенностью поворотных компенсаторов является то, что присоединительная арматура посредством гибкого элемента — сильфона — соединена с ограничительной арматурой, образуя динамичную конструкцию. Поворотные (угловые) компенсаторы воспринимают только угловые (поворотные, изгибающие) деформации. Шарнирная конструкция ограничительной арматуры, ось вращения которой расположена в середине сильфона, не допускает изменения длины компенсатора (удлинения, укорочения). Общим для всех компенсаторов с ограничительной арматурой - поворотных и сдвиговых — является то, что они должна воспринимать распорные усилия, возникающие от действия внутреннего давления, а также нагрузки, возникающие в результате температурных и других видов деформаций трубопроводов и аппаратов.

Компенсатор с номинальным диаметром DN 400 мм имеет эффективную площадь около 1632 см. Таким образом распорное усилие, действующее на ограничительную арматуру, при давлении 25 кгс/см2 будет составлять 1632ּ25 = 40 800 кгс. плоскости.


Компенсатор поворотный одноплоскостной

image
Ограничительная арматура шарнирного типа выполнена в виде двух вилок, оси вращения которых расположены в одной плоскости. Данная конструкция позволяет воспринимать угловые перемещения только в одной плоскости.Компенсаторы данного типа применяются в системах, имеющих перемещения в одной


Компенсатор поворотный двухплоскостной (карданный)

image
Ограничительная арматура выполнена в виде шарнира карданного типа, оси вращения которых расположены в двух плоскости. Данная конструкция позволяет воспринимать угловые перемещения во всех направлениях. Компенсаторы данного типа применяются в пространственных системах (имеющих перемещения в нескольких плоскостях).Поворотные компенсаторы поставляются как с патрубками под сварку, так и с фланцами, а также и со специальными присоединительными размерами по требованию заказчика.

Как уже выше было изложено, поворотные компенсаторы воспринимают только угловые деформации, поэтому в трубопроводах для компенсации перемещений необходимо по меньшей мере два поворотных компенсатора.

Монтаж поворотных компенсаторов осуществляется в естественные, определенные расположением трубопровода, повороты.

Любой сдвиговый компенсатор может быть заменен двумя или тремя поворотными компенсаторами, которые будут обеспечивать те же перемещения. Точно так же два угловых компенсатора могут быть заменены одним сдвиговым. Поэтому, когда речь идет о выборе компенсатора, целесообразно оценить возможность применения более экономичных сдвиговых компенсаторов. В этом случае при монтаже системы достаточно установить один компенсатор Сдвиговые компенсаторы применяются, как правило, для малых и средних перемещений.
image
Однако компенсация с помощью двух поворотных компенсаторов вместо одного сдвигового компенсатора имеет существенные преимущества:
  • Промежуточный патрубок, монтируемый между двумя поворотными компенсаторами, может иметь практически любую длину. Допустимое восприятие перемещение увеличивается прямо пропорционально длине промежуточного патрубка.
  • При необходимости создать склад или резерв изделий, достаточно иметь небольшое количество компенсаторов необходимого диаметра, чтобы обеспечить не предусмотренную проектом систему компенсации перемещений.

Компенсация деформаций плоской системы

В данном случае приведены примеры применения поворотных компенсаторов для компенсации перемещений трубопроводов в одной плоскости. Оси ограничительной арматуры шарнирного типа, выполненной в виде двух вилок, должны располагаться перпендикулярно к направлению движения трубы. Только в этом случае возможен поворот компенсатора.
image

Компенсация пространственной системы

Перемещения в трубопроводной системе в двух направлениях. Для компенсации перемещений в нескольких направлениях используются поворотные карданные компенсаторы.
image

Компенсация в расширенной пространственной системе

Схемы применения поворотных компенсаторов соответствуют вышеприведенным. Добавляется участок 1 В, который при тепловом расширении имеет то же направление перемещения, что и участок 1а. Может ли шарнирная система воспринимать перемещения от этого дополнительного участка зависит от того, насколько жестким на изгиб является участок, не имея компенсирующего элемента или перемещалась по опорам в поперечном направлении. Степень изгиба этого участка соответствует моменту скручивания, которому подвергается следующий по порядку элемент компенсатора. По возможности следует избегать воздействие крутящих моментов на компенсаторы.
image
Если соответствующий участок не обладает достаточной жесткостью на кручение, то часть трубопровода необходимо отделить посредством опоры и компенсировать отдельно. Это, в зависимости от конкретной ситуации, может осуществляться с помощью системы из трех поворотных компенсаторов или с помощью сдвигового или осевого компенсатора.
Поворотные компенсаторы, как и другие типы компенсаторов, подвергаются предварительной деформации, чтобы оптимально использовать их возможности. Ниже приводятся функциональные схемы поворотных компенсаторов в монтажном и рабочем положениях.

image
image

Компенсация деформаций трубопроводов насосов при помощи поворотных компенсаторов

image

Компенсация деформаций трубопроводов, расположенных в одной плоскости

image
Двухшарнирная схема.Угловые компенсаторы перпендикулярны к направлению перемещения движения участка 1. Изменение длины короткого участка 2 минимально и в расчет не принимается.
Сильфонные компенсаторы, СКУ