套筒補償器工作原理和應(yīng)用

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

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

下圖為套筒補償器的結(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)置補償器。蒸汽管道的熱補償一般有3種型式:傳統(tǒng)的脹形彎補償(即方形補償器)、金屬波紋補償器、套筒補償器。

原管線采用的是最原始的方形補償形式。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)蒸汽管線的實例。原有的老式注填式套筒補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，安全性低且維護費用極高。因此，選擇了密封性能極其可靠的無注填孔式套筒補償器。這種補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)品運行周期中，內(nèi)外套筒間的往復(fù)運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。

在原管線進行“II”形補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)的壓強就高于內(nèi)側(cè)的壓強，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月運行至今，套筒補償器性能平穩(wěn)可靠，沒有出現(xiàn)過跑冒滴漏的現(xiàn)象，熱補償效果顯著。證明無孔注填式套筒補償器在蒸汽管線上的應(yīng)用是成熟的。