直管压力平衡型波纹补偿器目前在城市供热管网应用较为普遍,尤其是DN250及以上的蒸汽管网具有明显的优点,以DN500蒸汽管网为例,如补偿量为280mm,补偿距离在55m左右,采用平衡型补偿器其固定支架水平推力可减少70%~80%,主固定支架推力约为11t。
1)补偿量的计算
直管压力平衡型波纹补偿器设计补偿量应为单侧工作波的补偿量,而不是两侧工作波补偿量之和。这是目前有些补偿器制造厂家容易犯的错误,这是因为补偿器在工作时,工作波受压,而平衡波受拉,因此,工作波位移量将抵消1/2,所以我们在计算补偿量时,总补偿量应按单边补偿量计算。
2)刚度值
刚度值直接影响固定支架的水平推力,应在一个经济合理可能的范围内,过大,固定支架推力大,也失去采用压力平衡补偿器的意义;过小,波纹管层数多,壁薄,制造加工困难,成本也高。一般直管压力平衡型波纹补偿器刚度值不应超过下列数值:
DN500:750N/mm;DN400:620N/mm;DN350:500N/mm;DN300:480N/mm;
3)结构设计
①由于直管压力平衡型波纹补偿器长度较长,一般在3m以上,为防止补偿器失稳,采用大拉杆来连接平衡波和工作波,当工作波受压时,平衡波受拉,起到压力平衡作用,同时,大拉杆及连接管还要能满足支撑补偿器重量,使补偿器安装时不变形。因此,大拉杆结构设计时应考虑足够的强度和刚度,大拉杆数量不应少于4根,在安装后静止状态下补偿器不应有下垂和挠度。
②为防止失稳,波与波之间宜加铠装环。
③链接环板厚度应能满足大拉杆的强度要求,同时环板应有加强板。
④工作波和平衡波数量超过10个以上应分两组,中间用连接板与拉杆连接。
⑤为防止波纹补偿器失稳,靠近补偿器的导向支架和导向支架建议采用双向限位导向支架。