Опоры сильфонных компенсаторов
Сильфонные компенсаторы являются элементами, которые используются для поглощения смещений при расширении и сжатии, происходящие в системе. В случае использования осевых сильфонных компенсаторов требуются некоторые вспомогательные инструменты, необходимые для поддержания эффективности систем и обеспечения их непрерывной работы. Для компенсации внутреннего давления трубы должны применяться опоры, а для обеспечения требуемой конфигурации трубопровода, последние должны поддерживаться трубными направляющими опорами.
Силы, которые компенсируются за счет опоры:
- Давление
- Трение
- Центробежная сила
- Силы, обусловленные коэффициентом жесткости
Неподвижные опоры
Используется на глухих концах трубопроводов в тех случаях, когда необходимо поддерживать оборудование, при балансировке трубопровода с помощью осевых и сдвиговых сильфонных компенсаторов. Расчет силы, которая компенсируется неподвижными опорами, будет описан в следующих разделах.
Коленные опоры
Использование коленных опор важно при наличии поворотов трубопроводов. Сила давления в линии увеличивается в соответствии с углом поворота. Если изменение диаметра трубопровода происходит сразу же за его поворотом, то эффективные силы должны быть приняты в соответствии с большим диаметром.
Роликовые опоры
В случаях, когда предполагается, что сильфонные компенсаторы будут использоваться для компенсации только сдвиговых смещений или дополнительно и осевых смещений, необходимо использование шарикоподшипников. Этот тип запорных пластин можно рассматривать в качестве опорных элементов для трубопроводов. Силы, которые необходимо скомпенсировать, рассчитываются так же, как и для других опор, но трение трубы при этом не учитывается. Если предполагаются высокие расходы, то при расчетах необходимо принимать во внимание действие центробежной силы.
Как правило, опоры являются неподвижными элементами, они не должны учитываться в расчетах на гибкость в предположении, что растягиваются под действием сил.
Направляющие опоры
При использовании сильфонных компенсаторов с такими элементами, как опоры, важными элементами являются также трубные направляющие опоры.
Например, если рассматривать монтаж сильфонных компенсаторов, установленную в середине трубопровода, который закреплен с обоих концов с помощью опор (Рис. II-4) для случая, когда отсутствуют требуемые направляющие опоры, компенсаторы могут выйти из строя.
Расчет интервала для направляющих опор производится с помощью формулы Эйлера;
I=π√EI/F
I: Интервал направляющих опор
E: Величина сопротивления
Я: Момент инерции
F: Максимальная осевая деформация
Фактический интервал между направляющими опорами получается при делении этого расчетного значения на определенный коэффициент безопасности. В соответствии со спецификацией Ассоциации производителей сильфонных компенсаторов (EJМA), первая направляющая опора должна быть расположена на расстоянии от сильфонного компенсатора, равном максимум 4 диаметрам трубы. Рисунок II.5 иллюстрирует схему, как рассчитать расстояние между направляющими опорами, которое зависит от диаметра трубы и максимального давления. Эта диаграмма составлена EJМA с учетом коэффициента запаса прочности, который учитывается при расчетах.
