Конструкция
Производимые фирмой STENFLEX стальные компенсаторы имеют самые разные конструкции и исполнения. Стальной сильфон является гибким элементом любого компенсатора. Он должен соответствовать требованиям высокой подвижности и в то же время требованиям высокой стойкости в отношении давлений. Регулируемые параметры (толщина стенки, количество слоёв, геометрия волн и количество волн) оказывают влияние на стойкость по отношению к давлениям, возможности компенсации смещений и упругость (собственное сопротивление) сильфона. Сильфоны изготавливаются из различных материалов одностенными, двухстенными и многостенными с различной толщиной стенок. Применяемые нами методики расчётов позволяют определить границы устойчивости. При малых диаметрах сильфонов решающую роль играет устойчивость по отношению к изгибу, при больших диаметрах решающую роль играет устойчивость волн.
Конструкция
Сильфоны компенсаторов фирмы STENFLEX изготавливаются из высококачественных стальных листов. Возможности самого разностороннего применения компенсаторов в самых разных отраслях промышленности обеспечиваются благодаря использованию различных материалов. Одним из существенных преимуществ применяемых сталей и применяемых методов легирования является очень высокая стойкость по отношению к химически-агрессивным жидким средам. Подробную информацию о стойкости отдельных применямых материалов по отношению к различным средам. Вы можете получить в нашем отделе технической информации.
Расчёт параметров, долговечность
Технические характеристики стальных сильфонов рассчитываются, как правило, для условий работы, соответствующих температуре 20 °C, номинальному давлению компенсатора и нагрузочному циклу равному 1.000.
Нагрузочный цикл означает следующее:
находясь в движении из некоего исходного состояния, компенсатор достигает максимального позитивного пункта (расширение), затем, двигаясь в противоположном направлении через нулевую точку, компенсатор достигает максимального негативного пункта (сжатие) и затем вновь возвращается в исходное состояние.
Помимо допустимых условий работы, таких как
- давление
- температура
- смещения
- количество нагрузочных циклов
значительное влияние на долговечность компенсаторов оказывают также следующие факторы:
- коррозия
- высокочастотные вибрации
- резонансные колебания
- скачки давления
- скачки температуры
- неправильный монтаж на объекте эксплуатации.
Коррозия может возникнуть вследствие неправильного выбора материала или комбинации используемых материалов, просачивания агрессивных сред и неправильной чистки с использованием химических средств.
Высокочастотные вибрации и резонансные колебания следует избегать в любом случае, поскольку они могут стать причиной вибрационного разрушения. Если в процессе экплуатации компенсатора возможны высокочастотные вибрации, то конструкция и параметры компенсатора должны предусматривать определённый предел выносливости.
Скачки давления и температуры недопустимы. Допустимые максимальные значения не должны быть превышены.
Неправильный монтаж компенсаторов на объектах эксплуатации будет исключён, если будут соблюдены указания, содержащиеся в нашей Инструкции по монтажу компенсаторов.
В случае применения компенсатора без затяжки отсутствие опорных пунктов может стать причиной смещения трубопровода и, как правило, поломки компенсатора.
Соединительные элементы
Стальные компенсаторы фирмы STENFLEX поставляются в состоянии полностью готовом к монтажу. Присоединение к трубопроводам, опорам, насосам, резервуарам и т. д. осуществляется с помощью фланцев, приварных концов или резьбовых соединителей. Применяемые соединительные элементы стандартизированы и отлично подходят к обычно применяемым на объектах фланцам, резьбовым соединителям и трубам.
Стальные компенсаторы фирмы STENFLEX типа SF поставляются с поворотными фланцами и с фиксированными фланцами. Рассверливание фланцев осуществляется в соответствии со стандартами с соблюдением присоединительных размеров согласно нормам EN 1092. Отверстия для болтов допускают возможность применения стандартизированных болтов. Возможны также и другие присоединительные размеры фланцев согласно нормам DIN, ANSI, BS, VG, SAE а также нормам для трубопроводов для отработавших газов и трубопроводов для вентиляционных систем.
Фланцы латеральных компенсаторов оснащены приспособлениями для штоковой затяжки. В зависимости от типа компенсатора и его размеров применяют фланцы с приваренными приспособлениями или овальные фланцы.
Ангулярные компенсаторы оснащены овальными фланцами и шарнирной затяжкой.
Фланцы из нелегированных сталей подвергаются гальваническому цинкованию или антикоррозионной грунтовке. При более высоких требованиях применяются нержавеющие стали. Применение других материалов и других методов коррозионной защиты (горячее лужение, специальная лакировка, специальное покрытие и т. п.) также возможны по заказу клиентов.
Стальные компенсаторы типа SA оснащены приварными концами. Размеры приварных концов соответствуют нормам промышленного стандарта ISO для трубили спецификации заказчика. Приварные концы из нелегированных сталей подвергаются антикоррозионной грунтовке. В случае предъявления повышенных требований со стороны заказчика применяются нержавеющие стали. По желанию заказчика возможно применение другой коррозионной защиты (специальная лакировка, специальные покрытия и т. п.).
Стальные компенсаторы фирмы STENFLEX типа SG малых диаметров до 50 мм с резьбовыми соединителями применяются преимущественно в гражданском строительстве. Они имеют внутреннюю или внешнюю резьбу согласно нормам промышленного стандарта ISO 7-1 (DIN 2999).
Резьбовые соединители из жаропрочных сталей подвергаются антикоррозионной грунтовке. Отливки из ковкого чугуна подвергаются гальваническому цинкованию. Если заказчиком предъявляются повышенные требования, применяются нержавеющие стали. Они пригодны также для использования в трубопроводах из меди и пластических материалов. Другие материалы и другие методы коррозионной защиты (специальная лакировка, специальные покрытия и т. п.) также возможны по желанию заказчика.
Затяжки применяются в латеральных и ангулярных компенсаторах. Затяжки принимают на себя осевые реакции, возникающие в следствие внутреннего давления. Тем не менее подключаемый трубопровод должен быть оснащён лёгкими опорными пунктами для восприятия сил и моментов, возникающих при смещениях. Для оптимального конструирования затяжки необходимо точно знать конструктивные и производственные параметры системы. В выпускаемых нами латеральных и ангулярных компенсаторах применяются стандартные затяжки. Конструирование элементов затяжки осуществляется на основе данных прочности материалов при температуре + 20 °C. При более высоких температурах используются заниженные показатели прочности.
Латеральные компенсаторы оснащены приспособлениями для крепления штоковой затяжки. В зависимости от типа компенсатора и его размеров применяются или фланцы с приваренными приспособлениями, или овальные фланцы. Наряду со стандартными внешними затяжками с шариковыми шайбами и конусными вставками возможна также поставка шумоглушительных затяжек. Штоковые затяжки, шариковые шайбы, конусные вставки и гайки подвергаются гальваническому цинкованию. Приспособления из нелегированных сталей подвергаются антикоррозионной грунтовке. В случае повышенных требований в отношении антикоррозионной защиты применяются детали из нержавеющих сталей. По желанию заказчика возможно также применение других материалов и другой антикоррозионной защиты (специальная лакировка, специальные покрытия и т. п.).
Ангулярный компенсатор включает в себя овальные фланцы и приваренную шарнирную затяжку, состоящую из соединительных накладок и пальцев. Соединительные элементы из нелегированных сталей подвергаются антикоррозионной грунтовке. Если заказчик предъявляет повышенные требования к коррозионной защите, то применяются детали из нержавеющей стали. По желанию заказчика возможно также применение других материалов и других методов коррозионной защиты (специальная лакировка, покрытия и др.).
Оснастка
Стальные компенсаторы фирмы STENFLEX могут быть оснащены следующей дополнительной оснасткой
- Направляющие трубки
- Ведущие трубки
- Защитные трубки
Направляющие трубки могут быть вставлены в компенсатор или приварены к нему. Как правило, они изготовлены из нержавеющей стали. Использование направляющих трубок является обязательным в случае высоких скоростей потока (см. диаграмму) и связанных с ними возможностями резонанса сильфона или турбулентностями вследствие изменения направления потока (например, при установках за насосами вентилями, тройниками, изгибами труб). В этих случаях направляющие трубки должны также направлять поток рабочей среды через волновой сильфон с возможно малыми турбулентностями.Если рабочая среда содержит твёрдые вещества (т. е. cуществует опасность абразии), то направляющая трубка надёжно защищает сильфон. В этом случае, однако, направляющая трубка должна иметь более значительную толщину стенки.
Осевые компенсаторы оснащены цилиндрическими направляющими трубками, латеральные компенсаторы оснащены коническими направляющими трубками. В осевых компенсаторах с направляющей трубкой и буртиковой шайбой необходимо дополнительное уплотнение между отбортовкой сильфона и буртиковой шайбой. В случае конических направляющих трубок необходимо учитывать сужение поперечного сечения (снижение давления и скорости потока). Если возможно перемещение среды через компенсатор в обоих направлениях, то применяются телескопические направляющие трубки с узким зазором. Для эффективного использования компенсаторов с направляющей трубкой, необходимо при монтаже компенсаторов учитывать указанное направление потока рабочей среды. Направление потока рабочей среды указано на компенсаторе стрелкой.
Ведущие трубки стабилизируют компенсатор при его осевых смещениях и препятствуют изгибу сильфонов. Как правило, ведущие трубки изготавливаются из толстостенных нержавеющих или нелегированных сталей.
Двойные сильфоны осевых компенсаторов оснащаются ведущими трубками уже на стадии технологического процесса производства и изготавливаются в виде телескопа.
Ведущие трубки компенсаторов не заменяют собой применение направляющих элементов трубопроводов.
Защитные трубки защищают сильфон от повреждений при монтаже и эксплуатации. Трубки, установленные с внешней стороны, надёжно защищают сильфон от сварных брызгов и других механических воздействий. Как правило, защитные трубки изготовлены из нержавеющих или нелегированных сталей и могут быть прикреплены как с внешней стороны над фланцами, так и с внешней стороны между фланцами.
Фланцы
Ведущие трубки
Защитные трубки