直管壓力平衡型波紋補償器目前在城市供熱管網應用較為普遍,尤其是DN250及以上的蒸汽管網具有明顯的優點,以DN500蒸汽管網為例,如補償量為280mm,補償距離在55m左右,采用平衡型補償器其固定支架水平推力可減少70%~80%,主固定支架推力約為11t。
1)補償量的計算
直管壓力平衡型波紋補償器設計補償量應為單側工作波的補償量,而不是兩側工作波補償量之和。這是目前有些補償器制造廠家容易犯的錯誤,這是因為補償器在工作時,工作波受壓,而平衡波受拉,因此,工作波位移量將抵消1/2,所以我們在計算補償量時,總補償量應按單邊補償量計算。
2)剛度值
剛度值直接影響固定支架的水平推力,應在一個經濟合理可能的范圍內,過大,固定支架推力大,也失去采用壓力平衡補償器的意義;過小,波紋管層數多,壁薄,制造加工困難,成本也高。一般直管壓力平衡型波紋補償器剛度值不應超過下列數值:
DN500:750N/mm;DN400:620N/mm;DN350:500N/mm;DN300:480N/mm;
3)結構設計
①由于直管壓力平衡型波紋補償器長度較長,一般在3m以上,為防止補償器失穩,采用大拉桿來連接平衡波和工作波,當工作波受壓時,平衡波受拉,起到壓力平衡作用,同時,大拉桿及連接管還要能滿足支撐補償器重量,使補償器安裝時不變形。因此,大拉桿結構設計時應考慮足夠的強度和剛度,大拉桿數量不應少于4根,在安裝后靜止狀態下補償器不應有下垂和撓度。
②為防止失穩,波與波之間宜加鎧裝環。
③鏈接環板厚度應能滿足大拉桿的強度要求,同時環板應有加強板。
④工作波和平衡波數量超過10個以上應分兩組,中間用連接板與拉桿連接。
⑤為防止波紋補償器失穩,靠近補償器的導向支架和導向支架建議采用雙向限位導向支架。