膨脹節(jié)也稱作補(bǔ)償器,是一種彈性補(bǔ)償器,主要用于補(bǔ)償由管道或設(shè)備的溫度影響造成的熱變形和收縮位移(有時(shí)候稱作熱位移)。金屬波紋管膨脹節(jié)的補(bǔ)償元件是波紋管。在實(shí)際操作中,除了位移咬合形狀之外,波紋管還時(shí)常必須承受一定的工作壓力。因此,伸縮接頭也是壓力補(bǔ)償彈性補(bǔ)償裝置。因此,保障其安全可靠地工作非常重要。
除了用作熱位移補(bǔ)償裝置之外,波紋補(bǔ)償器還時(shí)常用作減振和減噪。膨脹節(jié)波紋管有很多波形,常用的有U形,Q形,S形等。
在膨脹節(jié)工程項(xiàng)目使用中,當(dāng)波紋管的固有頻率與系統(tǒng)中的一切振動(dòng)頻率相同或相似時(shí),就會(huì)發(fā)生共振。這樣,一方面,波紋管的壽命大大減少,另一方面,造成應(yīng)力集中和容器,管道和法蘭等殘余應(yīng)力的泄漏和疲勞斷裂。因此,有必要研究波紋管的固有振動(dòng)頻率,并有效地做好工程項(xiàng)目估算,將其與系統(tǒng)的振動(dòng)頻率分開,以防止共振。當(dāng)在諸如壓縮機(jī),真空泵或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的管道系統(tǒng)中提供膨脹接頭時(shí),管道設(shè)計(jì)成使得機(jī)器的激勵(lì)頻率,管道中的氣柱的固有頻率,自然的管道結(jié)構(gòu)的頻率和波紋管的固有頻率不一致。在自存儲(chǔ)的情況下,可以使一些上述頻率相等或相似,并且此時(shí),管道將強(qiáng)烈振動(dòng)。為了防止波紋管補(bǔ)償器和管道產(chǎn)生共振,應(yīng)在布置中注意:
(1)由于機(jī)器的轉(zhuǎn)速通常是一定值,因此通常不會(huì)改變,因此激勵(lì)頻率與波紋管的固有振動(dòng)頻率不一致。當(dāng)波紋管用作減振部件時(shí),應(yīng)盡可能采取相應(yīng)的工作條件。下面的測(cè)量值使得固有頻率的估算值更準(zhǔn)確。
(2)為了避免氣體的固有頻率和機(jī)器的振動(dòng)頻率以及波紋管的固有頻率的共振,管子的長(zhǎng)度應(yīng)操控在一定范圍之內(nèi)。
(3)管道結(jié)構(gòu)的固有頻率也應(yīng)與系統(tǒng)中的其他振動(dòng)頻率錯(cuò)開。當(dāng)結(jié)構(gòu)的固有頻率與機(jī)器的振動(dòng)頻率相同或相似時(shí),添加管道支撐的方法可以顯著改變管道的固有機(jī)械性能。頻率避免與激振力共振。同時(shí),結(jié)構(gòu)的固有頻率不應(yīng)與波紋管的固有頻率和氣柱的固有頻率一致。如果出現(xiàn)上述情況,可通過改變波紋管的剛度和改變配管長(zhǎng)度,以及增添管道支架等方法,使它們相互錯(cuò)開,避免共振。
總之,在設(shè)計(jì)裝有波紋管的管系時(shí),應(yīng)確保管系上的振動(dòng)頻率不相重合以及振動(dòng)載荷不會(huì)損害波紋管的功能。