金属补偿器计算大全

-1-补偿器按约束型式分类表类型产品类型（代号）吸收位移形式无约束型单式轴向型补偿器（DZ）轴向串式通用型补偿器（TCB）外压轴向型补偿器（WZ）矩型金属补偿器复式自由型补偿器（FZ）横向、轴向、角向约束型直管压力平衡型补偿器（ZP）轴向旁通直管压力平衡型补偿器（PP）轴向弯管压力平衡型补偿器（WP）横向、轴向、角向复式拉杆型补偿器（FL）横向复式铰链型补偿器（FJ）横向复式万向铰链型补偿器（FW）横向单式铰链型补偿器（DJ）角向单式万向铰链型补偿器（DW）角向其它型式旋转补偿器角向套筒补偿器轴向球型补偿器角向管道伸缩器轴向煤粉管道补偿器系列横向、轴向、角向非金属补偿器横向、轴向、角向波纹管型式及代号波纹管型式代号补偿器端部连接型式代号无加强U型U焊接H加强U型J法兰F单式轴向型（DZ型）波纹补偿器-2-单式轴向型（DZ）补偿器代号标记示例DZUH16-800×6波数公称通径设计压力，1.6MPa（16kgf/2cm）接管焊接连接无加强U型波纹管单式轴向型波纹管型式及代号波纹管型式代号无加强U形U加强U形JΩ形O补偿器端部连接型式及代号补偿器端部连接型式代号焊接H法兰F法兰接管波纹管拉杆组件单式轴向型（DZ型）波纹补偿器-3-一、补偿量（x、y、ɑ）及刚度（Kx、Ky、Kɑ）的修正计算1、样本上所列的补偿量x0、yO、ɑ0，系疲劳寿命N=1000次（寿命安全系数为15），工作温度为20℃时，单独进行轴向、横向及角向补偿时的相应补偿量。当疲劳寿命N≠1000次时，可查图1曲线，修正得到轴向、横向及角向补偿量x、y、ɑ（当修正得到的ɑ＞ɑ0时，取ɑ=ɑ0）例1：求N=3000次时，DZJH25-600×8，补偿器的x=?、y=?、ɑ=?解：查样本得x0=46、y0=11.2、ɑ0=±4查图1，因产品代号中有J,故查带加强环的波纹管曲线，得fN=0.71,那么，x=fN×x0=0.71×46=32.7y=fN×y0=0.71×11.=8ɑ=fN×ɑ0=0.71×4=±2.82、样本上所列的Kx0、Ky0、Kɑ0，系工作温度t=20℃时的轴向刚度、横向刚度及角向刚度。当t≠20℃时，可查图2曲线，修正得到温度变更情况下的相应刚度例2：求t=350℃时，DZJH25-600×8补偿器的Kx、Ky、Kɑ?解：查样本得Kx0=2557、Ky0=7361、Kɑ0=2467，查图2曲线得fk=0.88那么Kx=fk×Kx0=0.88×2557=2250Ky=fk×Ky0=0.88×7361=6478Kɑ=fk×Kɑx0=0.88×2467=2171二、补偿量的选用范围通用补偿器可以单独用作轴向补偿或横向补偿，这两种情况应分别满足X1≤X,Y1≤Y通用补偿器不宜单独用作角向补偿，但可兼作角向补偿，即在轴向、横向、角向三种补偿中，允许同时存在任意两种或三种补偿。三种补偿量（X1Y1ɑ1）的选取应符合下列关系式：XXYYXX111αα上列各式中X、Y、ɑ分别为某一疲劳寿命下单独进行轴向、横向及角向补偿时的相应补偿量X1、Y1、ɑ1为该疲劳寿命下同时存在的轴向、横向及角向补偿量的实际值。例3：求代号为DZJH25-600×8的补偿器在t=350℃,N=3000次时，几种补偿单式轴向型（DZ型）波纹补偿器-4-方式下的补偿量解：由例1得：X=32.7mm，Y=8.0mm，ɑ=±2.8(°)当单独用作轴向补偿时，轴向补偿量X1≤32.7mm当单独用作横向补偿时，轴向补偿量Y1≤8.0mm当三种补偿都存在时，若ɑ1=±0.5(°)，Y1=1.8mm那么XXYYXX111αα=32.7-32.7×1.8/8-32.7×0.5/2.8=19.5mm三、预变形为了减少管架受力，可对通用补偿器在安装前进行轴向预变形，预变形量△X由下式确定：)21(XDDGSTTTTXΔ式中：X：轴向补偿量mmTS：安装温度℃TG：最高使用温度℃TD：最低使用温度℃当算得的△X为正值时，表示预拉，△X为负值时，表示预压，△X=0，不需预变形。预变形与否，对补偿器的寿命几乎没有影响，允许在不预变形状态下使用通用补偿器。四、DZ单式轴向型补偿器对于管架的作用力计算各向补偿时内压推力NP=100·P·F轴向补偿时轴向弹力NX=KX(f·x)横向补偿时横向弹力Ny=Ky·Y弯矩My=Ny·L角向补偿时弯矩Mɑ=Kɑ·ɑ上列式中：KX：轴向刚度N/mm;X：轴向补偿量实际值mm，KY：横向刚度N/mm;Y：横向补偿量实际值mm单式轴向型（DZ型）波纹补偿器-5-Kɑ：角向刚度N/mm;ɑ：角向补偿量实际值(°)P：最高工作压力MPa;F：有效面积cm2f：计算系数，当预变形时f=1/2，当不进行预变形时f=1，L:支架至补偿器中点的距离m例4：某碳钢管道DN600，工作压力2.5MPa，介质温度TG=350℃，环境最低温度TD=-10℃，补偿器安装温度TS=20℃.根据管道布局，需装一单式轴向型补偿器，吸收轴向、横向及角向的管道位移。同时L=2.4m，补偿器寿命按3000次考虑。现从管道变形计算得X=21mm、Y=1.8mm、ɑ=1(°)，试计算管支座A的受力（其他管架及收受力计算本题从略）。解：对照例3计算结果，可选用DZJH25-600×8补偿器，由例2求得KX=2250N/mm，KY=6478N/mm,Kɑ=2171Nm/(°)对补偿器进行轴向预变形，预变形量△X为：mmTTTTXXDDGS8.821〕〔△因△X为正，故应预拉A管架受力计算（热态时）：NPA=100×2.5×3473=868250N,NXA=KX(X×1/2)=2250×21×1/2=23625NNYA=KY×Y=6478×1.8=11660NMyA=NyA×L=11660×2.4=27984NmMɑa=Kɑa×ɑ=2171×1=2171Nm最终得：轴向力∑NX=NPA+NXA=891875N横向力∑NY=NYA=11660N弯矩∑M=MyA+Mɑa=30155N·m单式轴向型（DZ型）波纹补偿器-6-单式轴向型（DZ）补偿器工作压力：0.1MPa疲劳寿命：1000次序号产品代号公称通径DNmm波纹管有效面积Fcm2波数n0产品总长Lmm轴向补偿量X0mm横向补偿量Y0mm角向补偿量α0(°)轴向刚度KxoN/mm横向刚度KyoN/mm角向刚度KaoNm/(°)径向最大外形尺寸Bmm接管端口尺寸do×Smm产品重量kg1DZUH1-1000×41000945846761067.8±424877626501280￠1020×101862DZUH1-1000×6679616018±616523004332013DZUH1-1100×411001126146761057.0±426899978381380￠1120×101904DZUH1-1100×6679615816±617929625582175DZUH1-1200×412001322046761046.4±42881263510591480￠1220×142676DZUH1-1200×6679615614±619237447062847DZUH1-1300×413001533746761035.9±43091571413161580￠1320×142868DZUH1-1300×6679615413±620646568783049DZUH1-1400×414001761046761015.4±3.93301925416131680￠1420×1430510DZUH1-1400×6679615212±5.82205705107532411DZUH1-1500×415002004146761005.0±3.63512330719531780￠1520×1432512DZUH1-1500×6679615011±5.42346906130234513DZUH1-1600×41600226294676994.7±3.43722789323371880￠1620×1434214DZUH1-1600×6679614811±52488265155836415DZUH1-1700×41700253734700984.3±3.13933306327701980￠1720×1437616DZUH1-1700×6682014610±4.72629796184739917DZUH1-1800×41800282754700974.1±34143881332522080￠1820×1440218DZUH1-1800×668201469.2±4.527611500216842419DZUH1-1900×41900313344700963.9±2.84354519437862180￠1920×1441420DZUH1-1900×668201458.7±4.229013391252443521DZUH1-2000×32000350663725872.3±1.86909123567182360￠1920×1452322DZUH1-2000×448001164.1±2.451738490503854423DZUH1-2200×32200420193725862.8±2.175211920687772560￠2220×1662124DZUH1-2200×448001155.0±2.8564502906583642单式轴向型（DZ型）波纹补偿器-7-单式轴向型（DZ）补偿器工作压力：0.1MPa疲劳寿命：1000次序号产品代号公称通径DNmm波纹管有效面积Fcm2波数n0产品总长Lmm轴向补偿量X0mm横向补偿量Y0mm角向补偿量α0(°)轴向刚度KxoN/mm横向刚度KyoN/mm角向刚度KaoNm/(°)径向最大外形尺寸Bmm接管端口尺寸do×Smm产品重量kg25DZUH1-2400×32400495993725852.5±2814152374112192760￠2420×1666626DZUH1-2400×448001144.5±2.661164283841569027DZUH1-2500×32500536253725852.4±1.9846171081126002860￠2520×1669128DZUH1-2500×448001134.3±2.563472175944871429DZUH1-2600×32600578083725852.3±1.8880205798151532960￠2620×1877830DZUH1-2600×448001134.2±2.4660868211136580331DZUH1-2800×32800666463725842.2±1.7970236256173963160￠2820×1883032DZUH1-2800×448001123.9±2.2705996711304785833DZUH1-3000×33000761113725842.0±1.61003287898211983360￠3020×1888234DZUH1-3000×448001123.6±2.17521414571589991235DZUH1-3200×33200862573725642.4±1.92490810160596533560￠3220×1897036DZUH1-3200×44800864.3±2.5186734178644740101037DZUH1-3400×33400969833725641.4±12640964686710313760￠3420×18102938DZUH1-3400×44800852.4±1.4198040697753273102139DZUH1-3500×335001025813725641.3±127151050684773633860￠3520×18105440DZUH1-3500×44800852.4±1.4203644325758022109741DZUH1-4000×340001329293725641.2±0.930851