Что такое сильфонные компенсаторы

Сильфонные компенсаторы

Сильфонный компенсатор – это устройство, предназначенное для компенсации возникающих в процессе эксплуатации трубопроводов деформаций, которая возможна за счет гибкого элемента (сильфона). Деформации неизбежно возникают из-за температурных изменений внутренней и внешней среды трубопровода, из-за внешних факторов, погодных явлений, монтажных работ.

Сильфонные компенсаторы применяются с целью уменьшить пагубное влияние на трубопровод разрушительных сил. Установка такого устройства на трубопроводе значительно продлевает его срок службы.

Классификация компенсаторов

Соответственно одна из градаций сильфонных компенсаторов проводится по принципу работы с каким-то видом деформации трубопровода.

Осевые сильфонные компенсаторы, предназначены для компенсации температурных расширений трубопровода возникающем при движении теплоносителя по нему, за счет движения сильфона в осевом направлении. Применяют осевые компенсаторы в трубопроводных системах большой длины и малой длины, во всех сферах промышленности. Можно с уверенностью сказать, что это самые популярные и часто используемые компенсаторы. Они просты, надежны в работе и не нуждаются в обслуживании.

Угловые сильфонные компенсаторы за счет изгиба оси сильфона по дуге, смещают оси патрубков под углом в одной плоскости. Данные компенсаторы устанавливаются на трубопроводах, которые имеют колена в разных плоскостях. Угловые компенсаторы позваляют стабилизировать работу всей системы, устраняя опасные деформации.

Сдвиговые сильфонные компенсаторы используют деформацию сильфона, за счет которой появляется возможность смещать патрубки в различных плоскостях при параллельности их осей. Сдвиговые компенсаторы используются на длинных участках трубопроводов, где небольшая несоосность трубы появляется в следствие наличия большого количества элементов, а так же невозможности проведения идеального монтажа.

Существуют так же сильфонные компенсаторы предназначенные для комбинированных видов деформации: сдвигово-осевые, поворотно-осевые, универсальные.

Встречаются и другие виды сильфонных компенсаторов, например, стартовые.

Стартовые сильфонные компенсаторы, предназначены для ввода в эксплуатацию нового трубопровода. Для компенсации температурных деформаций при заполнении теплоносителем труб в процессе ввода трубопроводной сети в эксплуатацию. Стартовые компенсаторы срабатывают всего один раз, после чего становятся элементом трубы.

Основным элементом стартового компенсатора является сильфон, установленный внутри двух защитных кожухов. При поступлении горячего теплоносителя в трубу, сильфон сжимается, компенсируя деформацию системы. Полностью сработав, сильфонный компенсатор исключается из сети, для чего его кожухи свариваются между собой. По своему виду стартовый сильфонный компенсатор напоминает обычный осевой, самый простой КСО. Однако в осевом компенсаторе заложен куда больший запас хода.

Встречаются и другие виды сильфонных устройств:

Устройство

Технические характеристики

Для того чтобы понять какой тип конструкции необходим, инженеры проводят расчет компенсатора, в котором учитывают все требования предъявляемые к нему. Эскиз сильфонного компенсационного устройства (СКУ) с тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ)

По эскизам разрабатывается техническая документация, которая выпускается к каждому устройству.

Применение

Используются сильфонные компенсаторы во многом благодаря своему преимуществу в герметичности и температуростойкости перед другими компенсаторами (сальниковыми, линзовыми, резиновыми, тканевыми). К тому же металлический сильфон работает надежнее и имеет большой запас хода.

Важным достоинством сильфонных компенсаторов является метод их установки, их возможно установить в любом месте трубопровода, независимо от способа его прокладки, и без необходимости строительства специальных камер.

В настоящее время большое количество заводов сосредоточено на изготовлении подобных устройств, поэтому на сильфонном рынке всегда достаточно предложений.

Источник

Компенсатор сильфонный: эффективное приспособление для компенсации теплового расширения труб

Компенсатор сильфонный — это приспособление в виде гибкого вставочного элемента, которое применяется в различных трубопроводных конструкциях. Это изделие выполняет очень важную функцию — компенсацию изменения длины участков той или иной коммуникации. Изменение длины труб происходит, как правило, из-за температурных воздействий или вследствие установочных работ.

Во всех типах трубопроводов, в которых есть риск теплового расширения, устанавливаются компенсаторы

Сильфонные компенсаторы — что это такое?

На сегодняшний день сильфонные компенсаторы эксплуатируются в различных областях человеческой деятельности. Среди основных таких отраслей можно отметить:

Такие приспособления являются очень важными комплектующими элементами различных коммуникаций и используются практически везде, где необходимо компенсировать температурное расширение трубопровода. Наименьшим коэффициентом температурного расширения обладают стальные трубы, а наибольшим — полиэтиленовые изделия. Компенсатор для полиэтиленовых труб является необходимой мерой для исключения деформации. Стоит отметить, что сильфонные компенсаторы для полиэтиленовых труб стыкуются с коммуникацией посредством фланцев. Помимо основной своей задачи, сильфонные компенсаторы выполняют ещё несколько важных функций:

Полезная информация! Также сильфонные компенсаторы могут выступать в качестве переходного соединительного элемента. В таком случае с их помощью производится стыковка труб с разными показателями сечения.

Сильфонные компенсаторы — универсальные устройства и могут выполнять несколько функций одновременно

Технология изготовления сильфонных компенсаторов

Наиболее важной частью конструкции такого устройства является сильфон. Сильфонная гофрированная трубка изготавливается, как правило, из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь является надёжным материалом, который обладает повышенными прочностными характеристиками, а также следующими преимуществами:

Сам процесс производства сильфонной гофротрубы выполняется в два основных этапа:

Для достижения максимальной гибкости сильфонной трубки, сильфонные стенки выполняются многослойными. Благодаря таким манипуляциям готовый продукт отличается высокой резистентностью к давлению, но при этом остаётся довольно гибким.

Компенсаторы изготавливаются из высокопрочной стали и имеют высокую устойчивость к повышенному давлению

Все вспомогательные части сильфонных компенсаторов изготавливаются из высокопрочной углеродистой стали и отличаются высокими техническими характеристиками.

Принцип действия сильфонного компенсатора

Для того чтобы разобраться в том, как именно действует сильфонный компенсатор, необходимо усвоить один важный момент. Температура транспортируемой среды в коммуникации, как правило, имеет чётко установленный показатель, в то время как температура окружающей среды не может быть стабильной.

Важно! При низких показателях температуры окружающей среды трубопровод, состоящий из металла, сжимается и укорачивается, а при высокой температуре, наоборот, расширяется.

Процессы сжатия и расширения неблагоприятно отражаются на коммуникации. В конечном счёте изменение длины трубопроводной конструкции может привести к утрате необходимых герметизационных показателей в местах стыков труб. Чтобы избежать подобных негативных последствий, используют специальные сильфонные компенсаторы, которые нейтрализуют деформационные воздействия и не дают трубопроводу потерять свои эксплуатационные качества.

Принцип действия этого приспособления основан на том, что все дополнительные усилия, которые появляются при расширении или сужении других участков коммуникации, не передаются дальше по трубопроводу. Эти дополнительные усилия принимает на себя сильфонный компенсатор. Благодаря этому деформация может затронуть только определённые участки и не передаются далее по системе. То же самое можно сказать и про вибрации внутри системы. Такие изделия обладают высокими показателями эластичности. На сегодняшний день производится несколько модификаций сильфонных компенсаторных элементов.

При температурном расширении труб компенсатор принимает всю нагрузку на себя, предотвращая деформацию и разрушение трубопровода

При повышении температуры окружающей среды трубопровод расширяется в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной. Поэтому при монтаже необходимо правильно фиксировать скользящие и статичные участки системы.

Разновидности сильфонных компенсаторов

Сегодня в продаже можно встретить несколько модификаций этого устройства. Нужный тип сильфонного компенсатора подбирается в зависимости от эксплуатационных условий, а именно — типа нагрузки, которую необходимо будет стабилизировать. Рассмотрим основные разновидности сильфонных моделей:

Осевой. Монтируется на прямом участке коммуникации между двумя статичными опорами. Такие опоры могут быть двух типов:

Используется такой компенсатор для стабилизации деформационных воздействий в осевом направлении. Стоит отметить, что такие приварные модели, помимо гибкости, отличаются высокими прочностными характеристиками.

Рассмотрим распространённые ошибки при установке осевого компенсатора под приварку:

Компенсаторы выпускаются с разным типом крепления к трубам, одна из основных моделей — осевая, монтируемая при помощи сварки

Если учитывать все вышеперечисленные правила, то осевой сильфонный (междуопорный) компенсатор прослужит довольно долго, эффективно справляясь с возложенными на него задачами.

Фланцевый. Такая модель является одной из наиболее распространённых. Она эксплуатируется повсюду и отличается тем, что для стыковки с трубой имеет специальные стыковочные элементы — фланцы. КСФ используется для стабилизации нагрузок в осевом направлении.

Полезная информация! Стоит отметить, что такие компенсаторы отличаются отличной термоустойчивостью и могут монтироваться на коммуникации, температура среды которых доходит до 250 °C.

Компенсатор сильфонный осевой фланцевый. Является надёжным изделием, предохраняющим трубы от статических, а также динамических нагрузок. КСФ представляет собой растяжимое соединение, которое стабилизирует термические изменения длины коммуникации.

Угловой. Такие модели применяются для соединения коммуникации на поворотах. Такое соединение может осуществляться под разными углами. Угловые поворотные компенсаторы предназначены для стабилизации усилий, возникающих на поворотах трубопроводной конструкции.

Эти модели, как правило, оснащаются специальным шарнирным элементом, который определяет характер передвижения устройства. Угловая модель может перемещаться только в одной плоскости, исключая осевые перемещения. Благодаря шарнирному элементу сильфон также предохраняется от скручивания.

Карданный. В отличие от предыдущей модели, это устройство может осуществлять передвижение в любой плоскости. Стоит также отметить, что карданная модель оснащена двумя шарнирными деталями. Такая конструкция позволяет ей изгибаться в осевом направлении.

Компенсаторы карданного типа позволяют компенсировать угловые смещения в трубопроводных системах

Сдвиговый. Такой компенсатор монтируется в точках коммуникации, где может возникнуть усилие, которое повлечёт за собой взаимный сдвиг отдельных сегментов трубопроводной конструкции. Одним из самых распространённых вариантов использования такой модели является его установка в точке входа коммуникации в здание. В этом случае при оседании сооружения компенсатор защитит трубу от деформации и предотвратит аварийную ситуацию. Кроме этого, сдвиговое приспособление применяется для стабилизации недочётов, совершённых при прокладке коммуникации. Сдвиговые модели, как правило, обладают двумя сильфонами, поэтому их ещё называют двухсекционными сильфонными компенсаторами.

Компенсатор стартовый сильфонный. По своему конструктивному исполнению причисляется к осевой модели, однако, имеет одно отличие — производится с защитным кожухом, который состоит из двух частей.

Сильфонное компенсирующее устройство (СКУ)

Сильфонный компенсатор СКУ производится из нержавеющей стали и может быть двух видов в зависимости от конструктивных особенностей:

Сильфонные компенсирующие устройства оснащаются специальным защитным футляром, который предохраняет сильфон от механических деформаций, а также способствует соосности устройства.

Такой прибор, как правило, утепляется специальным материалом — пенополиуретаном (ППУ). Изоляция из ППУ является надёжным и современным вариантом утеплителя. А также стоит отметить, что помимо теплоизоляции, СКУ оснащается и гидроизоляцией. Существует два варианта гидроизоляции сильфонного компенсирующего устройства:

Обратите внимание! Модели с гидроизоляцией из оцинковки используются в коммуникациях, прокладываемых открытым способом (на поверхности земли). А компенсаторные устройства с гидроизоляцией из полиэтилена эксплуатируются при закрытом монтаже коммуникаций (под землёй).

Рассмотрим основные преимущества использования СКУ:

При открытом монтаже СКУ в обязательном порядке необходим монтаж защитного короба, который обезопасит компенсатор от доступа посторонних лиц, а также защитит устройство от атмосферных осадков.

Источник

Сильфонный компенсатор

Сильфонный компенсатор

Компенсаторы сильфонные — это гибкие и растяжимые в пределах своих упругих деформаций устройства, предназначенные для трубопроводов любых технологических систем. Компенсаторы могут использоваться для: компенсации температурного расширения трубопроводов; предотвращения разрушения труб при их деформации; компенсации не соосности в трубопроводных системах, возникших вследствие монтажных работ; изолирования вибрационных нагрузок от работающего оборудования и потока транспортируемой среды; герметизации трубопроводов.

Содержание

Типы компенсаторов, применяемых в теплосетях

В теплотрассах применяются трубные, сальниковые, линзовые и сильфонные компенсаторы.

Наиболее простым способом является применение естественной компенсации за счет гибкости самого трубопровода с использованием при этом колен П-образной формы. П-образные компенсаторы применяются при надземных и канальных прокладках трубопроводов. Для них при надземной прокладке требуются дополнительные опоры, а при канальной — специальные камеры. Всё это приводит к значительному удорожанию трубопровода.

Сальниковые компенсаторы, которые до недавнего времени чаще всего использовались в российских теплосетях, тоже имеют ряд серьезных недостатков. С одной стороны, сальниковый компенсатор может обеспечить компенсацию любых по величине осевых перемещений. С другой стороны, сейчас не существует сальниковых уплотнений, способных обеспечивать герметичность трубопроводов с горячей водой и паром в течение длительного времени. В связи с этим требуется регулярное обслуживание сальниковых компенсаторов (набивки), проводить которое можно только после отключения трубопровода. Но даже это не уберегает от протечек теплоносителя. А поскольку при подземной прокладке теплопроводов для установки сальниковых компенсаторов требуются специальные камеры обслуживания, это значительно усложняет и делает более дорогим строительство и эксплуатацию теплотрасс с компенсаторами такого типа.

Линзовые компенсаторы применяются, в основном, на тепло-газовых магистралях, водо и нефтепроводах. Жесткость этих компенсаторов такова, что для их деформации требуются значительные усилия. Тем не менее, линзовые компенсаторы обладают весьма низкой компенсирующей способностью по сравнению с другими типами компенсаторов, к тому же трудоемкость их изготовления достаточно высока, а большое количество сварных швов (что вызвано технологией изготовления) снижает надёжность этих устройств.

Сильфонные компенсаторы

Сильфонные компенсаторы имеют малые габариты, могут устанавливаться в любом месте трубопровода при любом способе его прокладки, не требуют строительства специальных камер и обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Срок их службы, как правило, соответствует сроку службы трубопроводов. Применение сильфонных компенсаторов обеспечивает надежную и эффективную защиту трубопроводов от статических и динамических нагрузок, возникающих при деформациях, вибрации и гидроударе. Благодаря использованию при изготовлении сильфонов высококачественных нержавеющих сталей, сильфонные компенсаторы способны работать в самых жестких условиях с температурами рабочих сред от «абсолютного нуля» до 1000 °C и воспринимать рабочие давления от вакуума до 100 атм., в зависимости от конструкции и условий работы.

В зависимости от назначения и условий применения используются различные конструктивные исполнения компенсаторов, представляющие собой различные комбинации сильфонов, присоединительной и ограничительной арматуры, направляющих патрубков и защитных кожухов.

Применение сильфонных компенсаторов

сильфонный компенсатор для систем отопления

Сильфонный компенсатор большого диаметра

компенсатор с двумя сильфонами

Основной частью сильфонного компенсатора является сильфон — упругая гофрированная металлическая оболочка, обладающая способностью растягиваться, изгибаться либо сдвигаться под действием перепада температур, давления и другого рода изменений. Между собой они различаются по таким параметрам как размеры, давление и типы смещений в трубе (осевые, сдвиговые и угловые).

На основании данного критерия компенсаторы выделяют осевые, сдвиговые, угловые (поворотные) и универсальные.

Сильфоны современных компенсаторов состоят из нескольких тонких слоев нержавеющей стали, которые формируются при помощи гидравлической или обычной прессовки. Многослойные компенсаторы нейтрализуют воздействие высокого давления и различного рода вибраций, не вызывая при этом реакционных сил, которые в свою очередь провоцируются деформацией.

Типы сильфонных компенсаторов

Осевой компенсатор (аксиальный)— предназначен для компенсации температурных линейных расширений за счет перемещения сильфона (сжатия-растяжения) в осевом направлении.

Угловой компенсатор (ангулярный) — работает по принципу смещения осей патрубков под углом в одной плоскости с изгибом оси сильфона по дуге.

Разгруженный компенсатор — предназначен для компенсации осевых и сдвиговых температурных перемещений трубопроводов с изгибом 90 градусов.

Области применения компенсаторов

• Нефтяная, газовая и химическая промышленность;

• Системы отопления многоэтажных зданий;

• Судостроение и автомобилестроение;

• Автомобилестроение и моторостроение;

• Строительство и эксплуатация тепловых сетей;

• Военно-промышленный и авиакосмический комплекс;

Источники

1. Антонов П. Н. «Об особенностях применения компенсаторов», журнал «Трубопроводная арматура», № 1, 2007.

2. Поляков В. «Локализация деформации труб посредством сильфонных компенсаторов», «Промышленные Ведомости» № 5-6, май-июнь 2007

3. Логунов В. В., Поляков В. Л., Слепченок В. С. «Опыт применения осевых сильфонных компенсаторов в тепловых сетях», журнал «Новости теплоснабжения», № 7, 2007.

Ссылки

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Сильфонный компенсатор» в других словарях:

сильфонный компенсатор — компенсатор Устройство, состоящее из сильфона (сильфонов) и арматуры, способное поглощать или уравновешивать относительные движения определенной величины и частоты, возникающие в герметично соединяемых конструкциях, и проводить в этих условиях… … Справочник технического переводчика

сильфонный компенсатор — 3.5 сильфонный компенсатор: Устройство, состоящее из сильфона и арматуры, способное поглощать или уравновешивать относительные движения определенной величины и частоты, возникающие в герметично соединяемых конструкциях, и проводить в этих… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

осевой сильфонный компенсатор — Сильфонный компенсатор, выполняющий свои функции в условиях осевого воздействия соединяемых конструкций. [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN axial bellows expansion joint DE Axialbalgkompensator… … Справочник технического переводчика

поворотный сильфонный компенсатор — Сильфонный компенсатор, выполняющий свои функции в условиях углового воздействия соединяемых конструкций. γ = γ1 + γ2 [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN angular bellows… … Справочник технического переводчика

разгруженный универсальный сильфонный компенсатор — Универсальный сильфонный компенсатор, не нагружающий соединяемые конструкции распорным усилием. [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN pressure balanced expansion joint DE Universalbalgkompensator,… … Справочник технического переводчика

сдвиговой сильфонный компенсатор — Сильфонный компенсатор, выполняющий свои функции в условиях сдвига соединяемых конструкций, перпендикулярного оси компенсатора. [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN lateral bellows expansion joint… … Справочник технического переводчика

универсальный сильфонный компенсатор — Сильфонный компенсатор, выполняющий свои функции при сочетании сдвига, осевого и углового воздействия соединяемых конструкций. [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN universal bellows expansion joint … Справочник технического переводчика

поворотно-осевой сильфонный компенсатор — [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN angular axial bellows expansion joint DE Axial Angularbalgkompensator FR compensateur ondulé angulaire/axial … Справочник технического переводчика

сдвигово-поворотный сильфонный компенсатор — [ГОСТ 25756 83] Тематики сильфоны Обобщающие термины типы сильфонных компенсаторов EN lateral angular bellows expansion joint DE Lateral Angularbalgkompensator FR compensateur ondulé latéral/angulaire … Справочник технического переводчика

Компенсатор трубопровода — Компенсация углового сдвига … Википедия

Источник

• ← Что такое сильфонная подводка
• Что такое сильфонный клапан →