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套筒补偿器的结构与发展————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途套筒补偿器的构造与开展ﻫ套筒补偿器是最古老的管道用补偿器,由于它补偿量大、阻力小、本钱低、筒体寿命长，上世纪七十年代前一直得到广泛应用,但它密封处易泄漏，需检修。在八十年代波纹管ﻫ补偿器应用于管道补偿后，逐渐占领了较大市场,但在应用中由于材料、水质和安装等因素出现了短期使用破裂问题,加之本钱高,人们又关注套筒补偿器的使用，与此同时九十ﻫ年代初，套筒补偿器为克制密封缺陷和消除介质压力所产生的轴向力,又相继出现了弹性套筒补偿器和“无推力〞套筒补偿器以及用“油〞密封等构造和新型密封材料。不仅促进了套筒补偿器的使用,而且“无推力〞补偿器的构造相应促进了波纹管补偿器得到开展,从专利查询中可知,我国在套筒补偿器处于领先。生产套筒补偿器的企业很多，为标准套ﻫ筒补偿器的开展和应用、提高产品质量,我国建立部1９94年发布了城市供热用焊制套筒补偿器行业标准。１套筒补偿器的型式进展ﻫ套筒补偿器的型式进展是与密封材料、补偿器性能进展密切相关的。ﻫ1.1从构造上分类ﻫ1)普通型见图1，上世纪六十年代就采用此构造。这时套筒补偿器的根本型式,以后很多型式都是改变密封材料后在这种形式上开展起来的。ﻫ图1ﻫ2〕双向补偿在普通型的外套管两个方向均有伸缩芯管，补偿量为普通型的两倍,并且用于双向补偿，减少了采用两个普通型的长度尺寸和本钱〔图２)。ﻫ图２3)消除介质压力对固定支座轴向力的套管补偿器为与普通补偿器相区别,这类补偿器常在“套筒〞前冠以“平衡式〞“压力平衡式〞“无推力〞等定词,其构造型式从消除介质轴向力的原理上分为旁通式和活塞平衡式及平衡转角式三种。旁通式构造如图3所示,从图上可知管道的热伸长是通过甲管在套筒中移动实现补偿的，介质流动不是直接由甲管流入乙管，而是经过旁通管实现的。这样在一个补偿器中就ﻫ有了一对甲乙封头,介质压力产生的水平推力F１、F２在补偿器中实现了平衡。这一构造还可以看成是方向补偿器的型式,管道伸缩是采用套筒式的构造。图3活塞自动平衡型补偿器如图4所示。在芯管外安装了一个环形活塞,并使活塞的总面积等于芯管的截面积,这是实现自动平衡的技术核心。此构造的受力分析如下;假定在一段管道上安装了“活塞自动平衡型补偿器〞,F1，F2为介质压力产生的轴向推力，其方向相反，大小相等，这两个力分别作用在套筒的左右连接收道上,假设不能平衡，就应分别有ﻫ左右两段管道上的固定支架承受。现在采用附加活塞体,活塞体内的介质通过连通孔3与管道相连，介质压力同样作用在活塞体1上,活塞的面积等于管道的截面积，那么Ｆ1＝Ｆ1,F1通过活塞拉杆与左面套筒相连接,F2、F１是一对作用力和反作用力,大小相等，方向相反,于是F２=F1、Ｆ2＝F1。这样两对作用力大小相等,方向相反，作用在一条直线上，使介质压力产生的轴向力得到了平衡。ﻫ以上两种构造在管道试压时，再也不会出现自东拉开的问题，也不会使套筒相对安装位置发生移动，便于施工、安装。ﻫ平衡转角式构造补偿功能是依靠芯管移动实现的,由于介质流动转向在芯管端出现盲板,因此管段中，介质产生的轴向力在两端得到平衡。构造的根本形式有两种，可以根据ﻫ管路布置选用,如图５。图５4)一次性套筒补偿器用于直埋管道预热膨胀后在a、b两接触面处焊死,外套管和芯管不能再做相对移动，然后填埋,所以称一次性补偿器。图6ﻫ图６1.2从密封材料上分类对密封材料的根本要求是：有一定的弹塑性、轴向压力能产生较大的径向压力；化学稳定性好；渗透性小;自滑性好(摩擦系数小,并耐磨〕；耐温;还要方便更换，本钱低廉。密封材料可以分为成型填料和非成型填料,目前所用的材料及性能如下。ﻫ1)编制盘根制品油浸石棉盘根、柔性石墨盘根及复合石墨成型密封圈及其改性材料。所谓改性即增加了其他材料而提高了其性能、如石棉盘根外浸二硫化钼和聚四氟乙烯乳液ﻫ,摩擦系数只有0.02-0.02．必须了解这些密封材料性能,正确使用，才能使密封到达良好效果,加膨胀石墨的密度对其性能影响较大,密度从0．7g/ｃm3增加到1.2g/cm3,抗拉强度从２.２ＭPa增加到6．2MPa，并且回弹率增高,常用密度为1.1-1．６g/ｃm3回弹率３5－５０％，摩擦系数0.13-０．15，使用温度?800度。由于石墨电极电位高于金属，致使发生腐蚀〔不ﻫ锈钢同样发生腐蚀),应使用缓蚀性膨胀石墨,目前采用加锌粉方法。ﻫ２)聚四氟乙烯〔F-4)塑料制品F-４长期使用温度为-195－250度,F-４参加MＯＳ2、SiＯ2、青铜粉、石墨、等填充剂后,除保持原有性能外,在负荷下