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轴向型高温金属补偿器对支座作用力的计算

发布时间:2022-10-04人气:149

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轴向内压式波纹管补偿器适用于吸收管道轴向移位,也能够补偿横向移位或轴向与横向合成移位,具有补偿角移位的才能,但普通不应用它补偿角移位。

轴向内压式波纹管补偿器对支座作用力的计算:

内压推力:F=100·P·A 轴向弹力:Fx=Kx·(f·X)

横向弹力:Fy=Ky·Y 弯 矩:My=Fy·L

弯 矩:Mθ=Kθ·θ 合成弯矩:M=My+Mθ

式中:Kx:轴向刚度N/mm X:轴向实践移位量mm

Ky:横向刚度N/mm Y:横向实践移位量mm

Kθ:角向刚度N·m/度 θ :角向实践移位量度

P:工作压力MPa A:波纹管有效面积cm2(查样本)

L:补偿器中点至支座的间隔m

应用举例:

某碳钢管道,公称通径500mm,工作压力0.6MPa,介质温度300°C,环境低温度-10°C,补偿器安装温度20°C,依据管道规划(如图),需安装一轴向内压式波纹管补偿器,用以补偿轴向移位X=32mm,横向移位Y=2.8mm,角向移位θ=1.8度,已知L=4m,补偿器疲倦毁坏次数按15000次思索,试计算支座A的受力。

解:(1)依据管道轴向移位X=32mm。

Y=2.8mm。

θ=1.8度。

由样本查得0.6TNY500×6F的轴向移位量X0=84mm,

横向移位量:Y0=14.4mm。角移位量:θ0=±8度。

轴向刚度:Kx=282N/mm。横向刚度:Ky=1528N/mm 。

角向刚度:Kθ=197N·m/度。用下面关系式来判别此补偿器能否满足题示请求:

(2)对补偿器停止预变形量△X为:

因△X为正,所以出厂前要停止“预拉伸”13mm。

(3)支座A受力的计算:

内压推力:F=100·P·A=100×0.6×2445=14600(N)

轴向弹力:Fx=Kx·(f·X)=282×(1/2×32)=4512(N)

横向弹力:Fy=Ky·Y=1528×2.8=4278.4(N)

弯 矩:My=Fy·L=4278.4×4=17113.6(N·m)

Mθ=Kθ·θ =197×1.8=354.6(N·m)

合成弯矩:M=My+Mθ=17113.6+354.6=17468.2(N·m)


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