套筒補(bǔ)償器工作原理和應(yīng)用

文章來源：http://www.vx-zih.cn 發(fā)布時間：2020-04-30 瀏覽次數(shù)：80

套筒補(bǔ)償器常用在熱力管道中來消除管道運(yùn)行時產(chǎn)生的熱膨脹現(xiàn)象，具有安裝方便、補(bǔ)償量大、熱損失小、占地面積小、節(jié)約管材等特點(diǎn)。本文就套筒補(bǔ)償器在蒸汽管道的應(yīng)用案例分析一下套筒補(bǔ)償器工作原理和應(yīng)用特點(diǎn)優(yōu)勢。

下圖為套筒補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)圖：

    在某公司項目中，需將原有的DN250管線移位。過熱蒸汽溫度310壓力為1. 0 MPa管線距離為320m,按熱力計算，需要設(shè)置補(bǔ)償器。蒸汽管道的熱補(bǔ)償一般有3種型式:傳統(tǒng)的脹形彎補(bǔ)償(即方形補(bǔ)償器)、金屬波紋補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器。

原管線采用的是最原始的方形補(bǔ)償形式。由于這次要移位的蒸汽管線左側(cè)為準(zhǔn)備廠房施工用地，右下邊緊臨廠內(nèi)通行的主道路。移位后的管線在一條廠內(nèi)的基建用主道路上邊穿過，而且在管線旁是在建的辦公樓規(guī)劃用地，也就是這條管線周圍沒有可占用間，傳統(tǒng)的“II”形補(bǔ)償器熱損失大，占地面積大，阻力損失大，且由于受到外部空間的限制和美觀要求不能使用。

    波紋補(bǔ)償器因存在盲板力，改造時需重新核算及布置管線的固定支架。這條蒸汽管線架空在距地面6m的管架上，正好在主道路旁通過。波紋補(bǔ)償器由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，特別是針對蒸汽管線，一旦破壞就會產(chǎn)生爆破，很可能造成巨大損失。所以波紋補(bǔ)償器用于此處也存在很大的安全引患。

經(jīng)研究決定采用套筒補(bǔ)償器。這樣整條管線就可以不占用任何空間位置，采用直線走向。滿足道路的正常使用的同時又可以不阻礙廠房建設(shè)，也能減少振動降低噪音。以往的普通套筒補(bǔ)償器一般都用在熱水管線上，很少有使用在高溫工業(yè)蒸汽管線的實(shí)例。原有的老式注填式套筒補(bǔ)償器用于管道時由于密封填料及填注方法不過關(guān)，使用過程中系統(tǒng)常會產(chǎn)生工作介質(zhì)的滲露，安全性低且維護(hù)費(fèi)用極高。因此，選擇了密封性能極其可靠的無注填孔式套筒補(bǔ)償器。這種補(bǔ)償器的特種密封劑是在預(yù)先裝配時就預(yù)壓入內(nèi)外套的組合密封腔

中，在產(chǎn)品最初裝配時就存入了4倍管道設(shè)計壓力的初始密封壓力。這樣在產(chǎn)品運(yùn)行周期中，內(nèi)外套筒間的往復(fù)運(yùn)動也不會使密封劑流失、密封壓力降低。這種密封劑適合于不大于600℃的蒸汽，具有很高的抗水解性能。

在原管線進(jìn)行“II”形補(bǔ)償器彎頭處阻力損失的計算。彎頭內(nèi)的流動由于流體的慣性，流體在流過彎頭時內(nèi)外壁面的壓力分布不同而使流線發(fā)生彎曲，流體受到向心力的作用，這樣，彎管外側(cè)的壓強(qiáng)就高于內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)，與此同時，由于流動是減速增壓的，會引起流體脫離壁面，形成漩渦區(qū)，造成損失。此外，由于茹性的作用，管壁附近的流體速度小，在內(nèi)外壓力差的作用下，會沿管壁從外側(cè)向內(nèi)側(cè)流動。

    這條蒸汽管線從2007年5月運(yùn)行至今，套筒補(bǔ)償器性能平穩(wěn)可靠，沒有出現(xiàn)過跑冒滴漏的現(xiàn)象，熱補(bǔ)償效果顯著。證明無孔注填式套筒補(bǔ)償器在蒸汽管線上的應(yīng)用是成熟的。