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弹簧支吊架
第一节弹簧支吊架的工作原理
当管道的支吊点有垂直方向的热位移时，如果采纳刚性支吊架，对向上热位移的支吊点，热态荷重就会大幅度下降，甚至悬空不吃力；而对向下热位移的支吊点，不但承受上位移支吊架的转移荷重，而且要承受较大的限位作用产生的管道热胀推力或力矩。这时支吊架本身和管道应力〔包括自重一次应力和热胀二次应力〕产生相应的有害影响。因此，有垂直方向热位移的支吊点，除了专门设置的限位刚吊外，一般应选用弹属于支上架，弹簧支吊架便是其中一种。
在弹簧支吊架中，支吊架的荷重垂直直接与弹簧力相平衡，而弹簧力等地弹簧刚度与压缩值的乘积。当支吊点产生垂直方向的热位移时，弹簧压缩值也发生改变，支中架为荷重也就发生变化，如能选择合适的弹簧，支中架荷重变化就会限制在某一同意范围之内，不会发生刚性支吊架那样荷重大幅度变化或完全不吃力的状况。
弹簧支吊架的制定，目前多数采纳热态吊零方案，即管道在热态时，弹簧支吊架为荷重等于分配给该支吊架点的工作荷重。因此，管道在冷态时〔安装状态〕，弹簧支吊架的荷重〔安装荷重〕比工作荷重或大〔上位移时〕或小〔下位移时〕些。
弹簧的荷重和压缩值是有一定限度的。当单个弹簧不能满足热位移要求时，可以串联弹簧；当单个弹簧不能满足荷重要求时，可以并联弹簧。
弹簧支吊架工作中，有一定的荷重变化；热位移较大的支吊点，需串联多个弹簧，而串联数量是有限的。因此，对严格控制荷重变化和热位移很大的场合，弹簧支吊困将不能满足需要。但它具有结构简单的优点，所以应用还是非常广泛。
弹簧特性和工作范围
弹簧使用特性参数主要有同意压缩值、同意荷重和刚变。
弹簧压死时的压缩值〔全压缩值或称极限压缩值〕用Fb表示，对应的荷重〔即极限荷重〕和Po表示。
为了避免弹簧支吊架成为刚性支吊架〔弹簧压死〕。或是空不吃力，并确保压缩值与荷重之间为线性关系，弹簧工作时，不同意压缩值过大或过小。
最大同意压缩值用Fmax表示，对应的最大同意荷重用Pmax表示。Fmax一般取〔~〕Fb，现行支吊架标准中，Fmax≈。
弹簧最小同意压缩值用Fmin表示，对应的最小值同意荷重用Pmin表示。Fmin一般取〔~〕Fb，现行支吊架标准中，Fmin≈。
单位压缩值所需的力称为弹簧刚度，用P′表示。
P′=P/F=Pmax/Fmax=Pmin/Fmin〔公斤/毫米〕〔2—1〕
式中P为压缩力〔应在Pmax和Pmin范围之内〕；
F为压缩值。
刚度的倒数称弹簧系数，用K表示〔毫米/公斤〕。
弹簧在工作过程中，管道由冷态到热态时的荷重变化另与支吊架工作荷重之比，称为荷重变化率，用C表示。
C=|ΔP|/Pgz=|Pgz-Paz|/Pgz=Pˊ·Δy/Pgz(2—2)
式中：Pgz为支吊架工作荷重〔公斤〕；Paz为支吊架安装荷重〔公斤〕；Pˊ为弹簧刚度〔公斤/毫米〕；
Δy为支吊点垂直位移〔毫米〕。
按“汽水管道制定技术规定〞，
C≤〔〕〔2—3〕
有些国外机组，主要管道的C值取~。C了为越小，支吊架工作过程中荷重变化量就越小，弹簧支吊架就越接近恒力支吊架，有利改善管道应力和冷态设备推力，但弹簧同意范围就越窄，弹簧选用经济性也越差。
弹簧工作过程中，需要满足支吊架的工作荷重、安装荷重、荷重变化率的要求，和支吊点热位移的需要，因而弹簧的实际同意工作范围就受到相当的限制。下面具体分析一下满足上述要求时的弹簧工作范围。
弹簧规格和技术要求
弹性支吊架为弹簧已实现了标准化、系列化。
1975年7月版支吊架手册中的弹簧标准系列见表2—2。此系列弹簧足，在原苏联I类和II类弹簧基础上，为满足不断增大的荷重和热位移需要扩充而来的。因而系列繁杂，也不尽合理。此系列弹簧在1984年前投产的机组在广泛采纳。
另一类弹簧系列，是1981年7月版为“汽水管道制定技术规定〞中的弹簧系列。此弹簧系列在各别制定单位或一些小工程仍被采纳。
现行弹簧标准，是1983年版“汽水管道支吊架制定手册〞中的系列，见表2—3。此弹簧系列按最大压缩值分为两类。荷重范围宽，不但有较宽的大荷重范围，而且也有较宽的小荷重范围。荷重系列按等比原则确定，除了小荷重的1至5号弹簧采纳约系列比外，统一采纳系列比，荷重系列合理。
支吊架弹簧标准〔1975年版〕
表2-2
弹簧号同意压缩值Fmax
(毫米)同意荷重
Fmax
(公斤)丝径
d
(毫米)外径
DW
(毫米)圈数
n节距
t
(毫米)自由高度
HO
(毫米)刚度
P’
(公斤/毫米)弹簧系数
K
(毫米/公斤)展开长
l
(毫米)重量
G
(公斤)工作图总图1
2
3
4
5
6
7
8
9
10140I类97
197
292
514
815
1155
1526
2050
2420
33607
9
10
12
16
18
22
24
26
3080
80