Специальные типы сильфонных компенсаторов

КАМЕРНЫЙ КОМПЕНСАТОР

Камерный компенсатор применяется для установки в обогреваемые трубо­проводы, которые проводят высоковяз­кие среды. Компенсатор обеспечивает силовую разгрузку внутренней и внеш­ней трубы при их тепловом расширении.

КОМПЕНСАТОРЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ

Компрессионные кольца применя­ются в компенсаторах при повышенном давлении и больших диаметрах, а также при высокой температуре.

КОМПЕНСАТОРЫ ДЛЯ УСТАНОВОК КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА

Компенсаторы FCCU являются одними из наиболее сложных типов компен­саторов. Эти компенсаторы подверга­ются воздействию высоких температур (800 °С), высоких давлений, больших условии движения и агрессивных сред.

Сравнительно тонкие стенки сильфона, предназначенные для максимальной гибкости, должны быть надежно защи­щены против действия эрозии катали­затора и других агрессивных компонен­тов. Сильфон должен иметь хорошую гибкость, так как при тепловом расши­рении возникает большой диапазон перемещения трубопроводной систе­мы. Готовый сильфон должен быть из­готовлен методом гидроформирования и не должен иметь царапин и инстру­ментального наклепа. Дополнительно часто устанавливается специальная за­щита от абразивного износа футеровка а также сетки или огнеупорные покры­тия. Большое внимание и опыт требу­ется при их проектировании. Отказ в работе компенсаторов РСС11 во время эксплуатации может быть чрезвычайно опасным для персонала и очень доро­гим для производителя. Материалом выбора для большинства приложений FCCU является Inconel 625. Различные расчеты и анализ конструкции исполь­зуются для определения продолжи­тельности срока службы для данной конструкции. Стандарты EJMA ассоци­ации производителей компенсаторов являются преобладающими стандарта­ми, используемыми при проектирова­нии подобных компенсаторов.

ПЕРЕБОРОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Типичное применение компенсаторов для изготовления трубных проходок, для труб, проходящих через стену, когда необходимо одну часть помещений должным образом изолировать от дру­гой. Кроме того, как показано ниже, сильфоны могут применяться там, где труба проходит через стену или переборку, т. е. между отсеками судна, между помещени­ями атомных энергетических установок.

КОМПЕНСАТОРЫ ДЛЯ ТЕПЛОСЕТЕЙ

Применение сильфонных компенсато­ров в тепловых сетях вместо П-образных компенсаторов эффективно, так как не требует увеличения зон отчуждения дорогостоящей земли и необходимо­сти строительства направляющих, а при подземной прокладке — специальных камер, что затрудняет выполнить эти со­оружения в черте города. Да и стоимость П-образных компенсаторов, особенно больших диаметров, достаточно высока по сравнению с сильфонными.

Применение сильфонных компенса­торов в тепловых сетях вместо саль­никовых компенсаторов приводит с существенной экономической эффек­тивности, так при применении сильфоннных компенсаторов:

—  уменьшается потребление холод­ной воды;

—  уменьшается общий объем подпит­ки для компенсации утечек;

—  уменьшается термическое воздей­ствие на окружающую среду;

—  уменьшается потребление топлива и электрической энергии;

—  снижаются затраты, связанные с тех­нологическим обслуживанием и ремон­том сильфонных компенсаторов.

Компенсирующая способность сильфонных компенсаторов увеличивается на 30 % по сравнению со штампосварными компенсаторами, а циклическая долговечность увеличивается в 3 раза. Отсутствие кольцевых сварных швов делает сильфонные компенсаторы более надежными при эксплуатации и монтаже. Высокочувствительный и гибкий сильфон этого компенсатора обеспечивает компенсацию сильных осевых смещений. Внутренний направ­ляющий патрубок придает компенса­тору высокую стабильность. Механизм, предотвращающий перекручивание, а также ограничители на защитном ко­жухе защищают сильфон от перегру­зок, что также увеличивает срок его эксплуатации.

Внутренний патрубок/обечайка ис­пользуется для защиты сильфона от по­падания в него посторонних объектов, что в дальнейшем может помешать его оптимальной работе. Внутренний па­трубок также способствует предотвра­щению вибраций, провоцируемых по­точной рабочей средой, и, более того, защищает сильфон от эрозии.

Применение внутреннего патрубка/ обечайки обусловлено следующими причинами:

• защита сильфона от эрозии;
• предотвращение вибраций, вызы­ваемых потоком среды;
• предотвращение колебания давле­ния при газовой или жидкой среде при высоком давлении;
• устранение трения;
• предотвращение отложения эле­ментов рабочей среды в сильфоне.
• Данная конструкция компенсирует смещения в системах отопления. Стандартная конструкция: • сильфон компенсатора изготов­лен из нержавеющей стали марки АISI 316TI, аналог российской марки стали 10Х17Н13М2Т, которая устойчива про­тив содержащихся в воде хлоридов;
• патрубок компенсатора, как прави­ло, изготовлен из углеродистой стали;
• защитный кожух компенсатора из­готавливается из алюминия или углеро­дистой стали;
• рабочая температура сетевой воды до 250 °С;
• рабочее давление до 16 бар;
• рабочий ход: 50 мм (+15/-35 мм);
• компенсатор имеет внутренний за­щитный патрубок.

СИЛЬФОННЫЙ КОМПЕНСАТОР ДЛЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ

Самонаправляющий осевой сильфон-ный компенсатор, специально разра­ботанный для систем отопления жилых зданий, больниц и административных зданий с максимальной рабочей тем­пературой 250 °С и максимальным рабочим давлением 16 бар, который компенсирует осевое смещение 50 мм (+15 мм, -35 мм). Сильфон компенсатора изготовлен из нержавеющей стали мар­ки AISI 316TI, аналог российской марки стали 10Х17Н13М2Т, которая устойчива против содержащихся в воде хлоридов. Компенсатор имеет внешнюю защиту сильфона против повреждений и при­меняется для компенсации линейных температурных расширений в системах отопления многоэтажных зданий. При температуре воды 90 °С, которая явля­ется стандартной в российских системах отопления, один компенсатор достато­чен для компенсации 30 метровой тру­бы, установленной в системе отопления, что соответствует 9-этажному зданию.

Это убедительно подтверждает рас­чет. Линейное удлинение проводится по известной формуле:

L= 0,012хНх(Т1-Т2), где

0,012 мм/(м хС) — коэффициент тем­пературного удлинения углеродистой стали;

Н — высота трубы;

Т1 С — максимальная температура воды в системе отопления;

Т2 С — минимальная температура монтажа системы отопления;

L=0,012 х 30 х (90- (-10))= 36 мм.
КОМПЕНСАТОРЫ С ВНЕШНИМ ДАВЛЕНИЕМ

Конструктивные особенности:
• используются в трубопроводных системах, в которых возникают большие осевые перемещения;
• давление в трубопроводе действует на внешнюю поверхность сильфонов. Такие сильфоны имеют большое количество витков, которые будут использоваться для больших осевых движений без потери стабильности в работе сильфона.
Компенсаторы с внешним давлением имеют ряд преимуществ: сильфоны защищены от внешнего влияния, надежная конструкция компенсатора позволяет его устанавливать на неподвижные опоры.

РАЗГРУЖЕННЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ ВНЕШНИМ ДАВЛЕНИЕМ

Разгруженные компенсаторы внешним давлением имеют ряд преимуществ: сильфоны защищены от внешнего влияния, надежная конструкция компенсатора позволяет обеспечить большие перемещения, исключая потерю устойчивости.

Разгруженные компенсаторы широко применяются в качестве компенсирующих элементов:
— для поглощения температурных деформаций, связанных с линейным рас-ширением трубопроводов, транспортирующие горячие и холодные среды;
— для компенсации осадки основания резервуаров и опор, как равномерной, так и неравномерной;
— для компенсации соединения трубопроводов с приемораздаточными патрубками емкостей.
Разгруженные внутренним давлением компенсаторы обладают следующими преимуществами: простотой монтажа, надежностью при длительной эксплуатации, возможностью работы при больших линейных перемещениях, при высоких давлениях, температурах и в агрессивных средах.

СБОРНО-РАЗБОРНЫЕ СИЛЬФОННЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ

Сборно-разборные сильфонные компенсаторы в трубопроводах, как правило, устанавливаются клапанами, так как они при необходимости легко собираются и разбираются. Сборно- разборные сильфонные компенсаторы выпускаются диаметром от 150 мм до 1000 мм для давлений 10, 16, 25 и 40 бар.

ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ

Прямоугольные компенсаторы применяются для компенсации осевых и боковых движений при различных условиях эксплуатации. Размер прямоугольного компенсатора определяется только транспортными средствами. Крупногабаритные узлы компенсаторов могут быть отправлены раздельно, и затем собраны для установки в трубопровод на месте.

Прямоугольные сильфоны изготавливаются, как правило, с гофрами (витками) высотой 70 мм и толщиной приблизительно 1 мм. Одна гофра (виток) воспринимает осевое перемещение до 15 мм с гарантийным циклом 1000.

Прямоугольные компенсаторы, имеющие прямой угол, нашли наибольшее применение на практике. Прямоугольные компенсаторы применяются в системах, где тепловое расширение и вибрация трубопроводов проходят при невысоком рабочем давлении.

Подобные сильфонные компенсаторы обеспечивают максимальное снижение вибраций и поглощение звука. Это обеспечивается благодаря гибкому сильфону. Компенсаторы являются устойчивыми по отношению к высоким температурам, а их длина ограничена только транспортными средствами

Источник: ТПА 1 (70) 2014