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套筒补偿器在实例中如何选择

发布时间:2022-09-20人气:134

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1工程概略

在某公司100×104t/a乙烯及配套项目中,由热电工程保送至炼油工程有两根中压蒸汽管道。蒸汽管道规格为D610×26,采用高压锅炉用无缝钢管,材质为20G碳素钢。全长为2396m,保送才能为152~200t/h,设计压力为4.2MPa,设计温度为450℃,采用架空敷设。

2补偿器的选用

2.1方形补偿器

方形补偿器是蒸汽管道采用的一种常用方式,其优点是安全性较高,正常运转中无须维护,但在管径较大时占空中积较多。蒸汽设计温度高达450℃,假如采用方形补偿器的话,那么补偿间隔很短,形成弯头及管材耗费较大,压降过大。该项目管道全长为2396m,每60m设1个方形补偿器,一共需求设置40个方形补偿器。方形补偿器的外伸臂长达11m,每个补偿器按4个弯头计算,共计160个弯头,由于外伸臂而加长的管道长度有880m。经过计算得出,采用方形补偿器管道压降为0.367MPa,无法满足用户请求。

2.2球形补偿器

球形补偿器的优点是补偿才能强,占用空间小,阻力小,可任何方向折曲。假如采用球形补偿器的话,依据地形等条件需求安装12组球形补偿器,球形补偿器的外伸臂长度为7.5m,经计算压降为0.25MPa。单纯思索压降,采用球形补偿器是一种可行的计划,但是,球形补偿器存在侧向移位,容易走漏,运转维护费用较高,在高压状态下停止补漏存在安全问题。适用于本项目的球形补偿器的加工工艺十分复杂,目前,国内尚无牢靠的生产厂家,只能依赖进口,不只价钱为国产的2~3倍,而且供货周期也长达15个月,严重限制了工程进度。

2.3旋转补偿器

旋转补偿器是近年开展起来的一种新型补偿器,主要由旋转管、密封压盖、密封座以及锥体连接收组成,其详细是构造如图1所示。


图1

旋转补偿器的布置有很多种方式,下面以旋转补偿器典型的方形组合论述旋转补偿器的工作原理。方形组合补偿方式的轴测图及简化图分别见图2和图3,h为旋转补偿器高度与2个长半径弯头高度之和,单位为m。经过两个旋转补偿器和长度为L(单位为m)的力臂构成力偶,即大小相等、方向相反的一对力,力臂环绕着z轴中心旋转,就像杠杆转动一样,支点分别在两侧的旋转补偿器上,以吸收力偶两侧直管段上产生的热伸缩量。


如图3,虚线为热胀后的状态,ΔL为补偿间隔,单位为m。旋转补偿器的突出特性是其在管道运转过程中处于无应力状态。其他特性包括补偿间隔长,普通200~500m设计安装一组即可,但是也要思索详细地形;无内压推力;密封性能好,由于密封方式为径向密封,不产生轴向移位,特别耐高压。由某生产的耐高压自密封旋转补偿器采用了超强端面密封与径向密封相分离的共同密封技术,压力越高密封效果越好,而且无须维护。本项目中分离地形全线需采用11组旋转补偿器,弯头总数63个,经计算其压降为0.25MPa,满足用户请求。旋转补偿器供货期仅两个月,而且价钱仅为进口球型补偿器的1/3,因而本项目采用旋转补偿器。

3旋转补偿器的布置及设计要点

3.1布置

旋转补偿器在该项目中的布置如图4,GJ表示固定支架,THZJ表示弹簧支架,箭头方向表示管道开端运转时热胀方向。GJ1—GJ2、GJ14—GJ15依据管廊自然走向停止布置。GJ2—GJ3、GJ3—GJ4、GJ8—GJ9、GJ9—GJ10管廊中心线不变,旋转补偿器布置在固定点一侧的方形组合补偿方式,该补偿方式可简化成图5。GJ5—GJ6、GJ10—GJ11、GJ12—GJ13依据地形,旋转补偿器布置在两固定点中间构成方形组合式补偿,该补偿方式可简化成图6。GJ6—GJ7依据地形及管道走向,布置3个旋转补偿器吸收两个方向移位,该补偿方式可简化成图7。



3.2设计要点

停止长间隔补偿时应合理设置支架;方形组合式补偿由于有横向摆动,因而两侧一定间隔内不准设置支架;摩擦角直接影响密封资料的使用寿命,管径越大,摩擦角应越小;力偶臂长度宜控制在2-6m;补偿器应按补偿量的1/2停止预偏置;由于补偿间隔长,为减小固定支架推力,应采用摩擦系数较小的滚动支座或其他减阻管座。

4结语

本文分离某中压蒸汽供热工程,讨论了方形补偿器、球型补偿器、旋转补偿器的适用性。针对该工程详细状况,剖析了旋转补偿器的布置及设计要点。

参考文献

[1]张振国,尹红霞,徐乐云,等.直埋蒸汽管道暖管过程异常工况的缘由及对策[J].煤气与热力,2012.

[2]赵九峰,孙亮,孙建华.旋转补偿器补偿性能有限元模仿剖析[J].煤气与热力,2015.

[3]安军.旋转补偿器在供热蒸汽管道中的应用[J].低碳世界,2022.

作者简介:郑召辉(1970.6-),男,山东五莲人,毕业于南京动力高等专科学校,设计师,单位:潍坊开源工程技术有限公司,研讨方向:热能动力工程。


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