CAESARII膨胀节输入详解.ppt

5.弯管压力平衡型膨胀节 由两个或一个工作波纹管和一个平衡波纹管以及端管，端板、弯头、封头、拉杆等组成的挠性装置，用于补偿管段的轴向位移，横向位移或二者的合成位移，且不使固定管架或相连设备承受压力推动的作用，拉杆装置承受压力推力和其它附加外力的作用。 弯管压力平衡式膨胀节的主要优点，是它在吸收来自外部的轴向位移时，不会使系统受到内压推力的作用。由波纹管整体刚度造成的力并未消除，实际上这个力一般要超过单式膨胀节位移引起的弹力。因为工作波纹管和平衡波纹管都要受到压缩或拉伸，作用在管道或设备上的力是两者的轴向合力。 图4 是存在轴向与横向组合位移的时使用弯管压力平衡式膨胀节的典型实例，在管道的端部和汽轮机上的支架均为中间固定支架，并且只需要使用导向支架，采用合理的设计可以使汽轮机上方的导向支架承受使膨胀节产生轴向位移的作用力，避免该力作用到汽轮机上，作用在汽轮机上的只有使膨胀节产生横向位移的作用力。 弯管压力平衡型膨胀节 图5 所示为一种常见的非常适于使用弯管压力平衡型膨胀节的场合。 在工艺操作中，容器和竖向管道的膨胀量可能不同，按图示安装一压力平衡式膨胀节，竖直方向的位移差可以由膨胀节的轴向位移吸收，容器中心线到管线之间的热膨胀可由膨胀节的横向位移吸收。 其他形式还有直通压力平衡式波纹管补偿器。 旁流式压力平衡是波纹管补偿器。（振动和压力损失） 压力平衡式波纹膨胀节 适用于需要平衡波纹管压力推力的管线上。分为 直管式压力平衡型膨胀节、补偿轴向位移直管旁流式压力平衡型膨胀节、补偿轴向位移弯管式压力平衡型膨胀节。补偿横向位移和轴向位移； 主要用于设备进、出口处及设备与设备相连接的管段，如果在一条很长的管线上采用压力平衡型膨胀节来减少对固定支架的推力，必须整个管线全部采用压力平衡型膨胀节。 Pressure-Balanced Tees and Elbows—压力平衡型膨胀节 Pressure balanced tees and elbows are used primarily to absorb axial displacements at a change in direction, without any associated pressure thrust. Pressure balanced tees can also be used in universal type configurations to absorb axial and lateral movement. * 波纹管长度可为0长度也可为一个定长度。 在定长度的条件下，弯曲或横向刚度其一不用输入。推荐不输弯曲刚度，而输入横向刚度。 如果输入弯曲刚度，刚度计算有一定要求。 波的重量和附件的重量分别加在两侧法兰上。 波纹管-膨胀节 主讲人：王大辉、金红伟 2008 ? Axial Stiffness—轴向刚度 ? Transverse Stiffness—横向刚度（往往输入横向刚度，软件计算弯曲刚度） ? Bending Stiffness—弯曲刚度(应用在零长度角式和弯向始终） ? Torsional Stiffness—扭转刚度 KTR = (3/2) (KAX) (D/L) 2 KBEND =(1/2) (KAX) (D2) (/180) KAX - is the axial stiffness of the expansion D - is the effective diameter of the expansion L - is the flexible length of the joint. 对零长度绞式 KBEND = (1/8) (KAX) (D2) (/180) 膨胀节刚度 零长度膨胀节 用来模拟绞式和万向型。 完全柔性刚度为1.0, 完全刚性刚度为1.0E12. 所有刚度必须输入。 给定长度膨胀节 用户定义膨胀节长度 用户输入轴向刚度，横向刚度，软件自动计算弯曲刚度。 扭转刚度 一般膨胀节避免扭转 有效内径 和盲板力相关 膨胀节刚度 Simplified Bellow—波纹管 波纹管长度可为0长度也可为一个定长度。 在定长度的条件下，弯曲或横向刚度其一不用输入。推荐不输弯曲刚度，而输入横向刚度。 如果输入弯曲刚度，刚度计算有一定要求。 波的重量和附件的重量分别加在两侧法兰上。 Pressure Thrust盲板力的考虑 轴向运动可以模拟为一个活塞和一个弹簧的关系 “F” = 有效面积 x 内压 + 弹簧刚度*轴向位移行程 活塞的力（内压盲板力）是作用在管道固定点或膨胀节的端板和拉杆上面。 一般内压盲板力远远大于波纹管弹性