Технические детали
по выбору и установке компенсаторов |
Ниже приведены технические
детали, касающиеся выбора и эксплуатации
всех типов компенсаторов:
1 Температурный
фактор ограничения диапазона работы
компенсатора по давлению.
Сильфонные части
компенсаторов всех типов
изготавливаются из аустенитной
нержавеющей стали ( 1.4541 (DIN) аналог 08X18H10T (ГОСТ
5632-72)).
Ограничения по давлению работы
компенсаторов (оставляя пока в стороне эту
зависимость от диаметра компенсатора)
определяются пределом напряжения упругой
деформации материала гофрированной части
компенсатора. Эти данные действительны для
окружающей температуры 20ºС. При
увеличении окружающей температуры этот
предел понижается. Соответственно
понижается и значение предельного давления,
по сравнению с давлением, указанным в
паспорте на компенсатор для 20ºС.
Таблица понижающего
температурного коэффициента
Температура в ºС |
Понижающий температурный коэффициент
К(t) |
Материал гофрированной части |
Патрубок под приварку |
Фланцы |
20
100
150
200
250
300 |
1.00
0.85
0.81
0.77
0.71
0.68 |
Нержавейка
1.4541
(DIN 17007) |
St 37.0
обычная поделочная |
RSt37-2 обычная поделочная Успокоенная |
350
400
450 |
0.64
0.63
0.62 |
1.5415
теплостойкая |
1.5415 теплостойкая |
500 |
0.60 |
1.5415 теплостойкая |
1.5415 теплостойкая |
550 |
0.59 |
1.4541 Нержавейка |
1.4541 Нержавейка |
600
650
700
750
800
850
900 |
0.57
0.37
0.24
0.15
0.10
0.05
0.02 |
Инколой 800Н
1.4876
(DIN 17007)
Жаропрочная |
Инколой 800Н
1.4876
(DIN 17007) Жаропрочная
|
Инколой 800Н
1.4876
(DIN 17007) Жаропрочная
|
В правой части таблицы
приведены материалы из которых фирмы
изготовители рекомендуют изготавливать
присоединительные фитинги для разных
температур. Эти рекомендации
основаны как на температурной стойкости
сталей, так и на согласованности
коэффициентов температурного расширения
сильфонной части компенсатора и фитингов.
Сварные соединения компенсатора, при этом,
не подвергаются дополнительным
напряжениям.
Правило выбора компенсатора по
давлению в зависимости от температуры:
Величина заданного
рабочего давления в магистрали делится на
величину понижающего коэффициента,
выбранного для заданной рабочей
температуры. Полученное предельное
значение (действительное для t = 20ºС)используется
для выбора компенсатора. Это давление
больше заданного. Разница и обеспечивает
надёжное функционирование компенсатора
при более высокой рабочей температуре.
Для низких температур фирмы
изготовители рекомендуют фитинги из
низколегированной мелкозернистой
конструкционной стали в разных
модификациях ( в соответствии со стандартом
Германии DIN 17102) согласно таблице:
Гофрированная часть |
Птрубок под приварку |
Фланцы |
Температура ºС |
1.4541 |
St 37.0
St E 355
T St E 355
E St E 355
1.4541 |
RSt 37-2
St E 355
T St E 355
E St E 355
1.4541
|
- 10
- 70
- 90
- 110
- 270 |
2 Факторы, ограничивающие
рабочий ход или угол компенсаторов
На диапазон рабочих ходов (
осевых и угловых) компенсаторов оказывают
влияние температура окружающей среды и
передаваемого вещества, коэффициент
использования компенсатора по давлению ,
коэффициент использования по
количеству циклов полного рабочего хода.
Воздействие этих факторов
имеет мультипликативный характер, т. е.
следующий фактор "забирает" свою долю
от оставшегося количества (от действия
предыдуших факторов).
Численные величины факторов
приведены в таблицах:
Температурный фактор ограничения
рабочего хода компенсатора:
Рабочая температура в ºС |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Понижающий коэффициент К(t) |
1 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
0,60 |
0,50 |
0,30 |
Материал гофрированной части
компенсатора |
Нержавейка 1,4541 |
Инколой 800Н |
Фактор недоиспользования по
давлению паспортного диапазона работы
компенсатора:
<фактическое давление>/ /<мах_допустимое
давление> |
1 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0 |
Коэффициент К(р) влияния |
1 |
1,03 |
1,06 |
1,1 |
1,13 |
1,15 |
Фактор влияния количества полных
циклов рабочего хода компенсатора:
Количество циклов |
Коэффициент К(n) влияния |
Количество циклов |
Коэффициент К(n) влияния |
Количество циклов |
Коэффициент К(n) влияния |
500
1000
2000
4000
7000
|
1.15
1.0
0.85
0.7
0.6
|
10 000
20 000
50 000
100 000
200 000
|
0.55
0.45
0.35
0.30
0.25
|
500 000
1 000 000
2 000 000
5 000 000
10 000 000
|
0.20
0.15
0.10
0.07
0.05
|
Комплексное воздействие факторов (мультипликативное)выражается
через один коэффициент:
К = К(t)×К(р)×К(n)
при этом величина К не может
принимать значений, больших чем К =1.15
Правило определения
допустимого рабочего хода ( осевого,
бокового или углового):
<Допустимый
максимальный рабочий ход> = К × <Паспортный
рабочий ход>
3 Взаимное влияние
осевого, бокового и углового рабочих ходов
компенсатора на их максимальные
величины при одновременном их действии.
Речь,
естественно, идёт об универсальных
компенсаторах, или тех, которые совмещают,
по крайней мере, две из трёх компенсирующие
функции.
Фирма производитель Witzenmann
провела обобщение частных геометрических
зависимостей взаимного влияния осевых,
угловых и боковых перемещений компенсатора
и и получила необходимое соотношение в виде:
Где
(x, y, z )- необходимые компенсирующие
перемещения по оси, поперечные и угловые;
(Xmax, Ymax, Zmax )- максимальные паспортные
значения тех же параметров.
Практическое
использование этого соотношения заключено
в следующем:
1- из конструктивных и
температурных соображений
рассчитываются значения (x),(y), (z);
2- по паспортным данным
предварительно выбранного компенсатора
определяются знчения (Xmax,
Ymax, Zmax );
3- определяются величины
дробей ( в формуле они заключены в скобки).
Каждая дробь должна быть меньше единицы.
Если это не так, то следует выбрать другой
компенсатор по каталогу с большими
значениями (Xmax,
Ymax, Zmax );
4- вычислить 4-тую
степень каждой дроби и, подставив в
выражение неравенства, убедиться, что оно
выполняется;
5- если неравенство не
выполняется , можно попытаться подобрать
подходящий компенсатор по каталогу ( уже
озаботясь ценой) или пересмотреть
геометрию расположения компенсаторов на
предмет уменьшения величин необходимых
компенсирующих ходов.
|