金屬波紋管補(bǔ)償器的研制是一項(xiàng)涉及設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)的系統(tǒng)工程。新型發(fā)動機(jī)是自主創(chuàng)新的高性能發(fā)動機(jī),對波紋管的技術(shù)性能和可靠性提出了更高的要求。主要工作壓力高,軸向剛度低,使用壽命長。需要新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)、新工藝。
影響波紋補(bǔ)償器性能的因素有以下幾個(gè)方面:
1、金屬波紋管的設(shè)計(jì)
波紋管的性能和可靠性很大程度上取決于波紋管的設(shè)計(jì)。波紋管的設(shè)計(jì)涉及到殼體理論、彈性力學(xué)、材料力學(xué)、工藝學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科。波紋管的設(shè)計(jì)是一個(gè)多參數(shù)設(shè)計(jì),包括多個(gè)非線性、性能非線性等。
2、金屬波紋管補(bǔ)償器制造
金屬波紋管膨脹節(jié)的制造屬于材料深加工技術(shù)范疇,也屬于特殊加工領(lǐng)域。對于超薄壁管殼零件,不僅要有較高的尺寸精度,而且要有較高的技術(shù)性能。涉及金屬材料的精密塑性加工(包括超薄壁管的精密制造、波紋管的精密成形)、光亮熱處理、精密焊接、表面處理、精密剪切等工藝技術(shù)。
3、金屬波紋管的試驗(yàn)與檢驗(yàn)
金屬不銹鋼波紋管補(bǔ)償器的質(zhì)量和性能需要通過試驗(yàn)和檢驗(yàn)來確定。它需要進(jìn)行多種測試和測試技術(shù)的研究。涉及金相組織、無損檢測、掃描電鏡、剛度、壓力、疲勞壽命等。
波紋管用于補(bǔ)償管道的熱伸長。由于單個(gè)波紋吸收管的膨脹能力有限,其吸收膨脹能力相對較小,這就決定了其介質(zhì)工作壓力不宜過高,溫度在400O時(shí)不宜過高,由于波紋管易因失穩(wěn)而損壞,應(yīng)在波紋管補(bǔ)償器的兩側(cè)安裝固定支架或?qū)蛑Ъ?,以避免管道熱膨脹時(shí)兩側(cè)管道的中心偏移。因此,安裝質(zhì)量要求相當(dāng)嚴(yán)格。
波紋補(bǔ)償器具有體積小、重量輕、配管簡單、流體阻力小、支護(hù)工程造價(jià)低、維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn),在低工作溫度、低工作壓力的管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來越受到重視和選用。適用范圍如下:
① 大口徑管道,變形大,位移大,工作壓力低;
② 變形、位移大,但空間位置有限的管道;
③ 需要吸收或隔離高頻機(jī)械振動的管道;
④ 需要限制噴嘴負(fù)載的敏感設(shè)備的入口管道;
③考慮管道的地震吸收或地基沉陷;
⑥ 由于工藝運(yùn)行條件或從經(jīng)濟(jì)角度考慮,要求管道阻力降和合格率盡可能小。