非金屬波紋管補償器的補償原理與鉸鏈型波形膨脹節(jié)相似,，要用兩個或者兩個以上的補償器組合,，利用其角位移的變化才能補償位移。兩者最大的不同就是：鉸鏈型波形膨脹節(jié)是靠波紋管的變形產(chǎn)生角位移的,，而旋轉(zhuǎn)補償器是靠旋轉(zhuǎn)管的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生角位移的,，它需要一個力（由管道熱膨脹產(chǎn)生）和一個力臂形成一個力矩才能推動其旋轉(zhuǎn)。
波紋管膨脹節(jié)是由波紋管為主體,，配合-零件組合而成,，例如導(dǎo)流筒、均衡環(huán),、限位螺栓等,。波紋管作為一種柔性元件決定了膨脹節(jié)的補償性能，因而波紋管的設(shè)計是膨脹節(jié)設(shè)計的關(guān)鍵,，下面主要介紹波紋管的設(shè)計,。
波紋管作為一種補償元件具有一系列的特點:
(1)波紋管作為一種在內(nèi)壓作用下能夠吸收管道的機(jī)械位移或熱膨脹的撓性元件，它必須具有充分變形的能力;
(2)波紋管的應(yīng)力分布很復(fù)雜,，其中膨脹節(jié)的主要應(yīng)力是經(jīng)向彎曲應(yīng)力;
(3)波殼材料的金相組織在成型過程中會發(fā)生顯著的變化;
(4)波紋管在內(nèi)壓的作用下其側(cè)壁會發(fā)生鼓脹和屈服,。
在設(shè)計時應(yīng)該要充分考慮到波紋管的上述特點?？偟膩碚f,，波紋管設(shè)計時必須滿足三個方面的要求:作為柔性元件，波紋管能夠吸收熱脹冷縮以及機(jī)械位移;同時作為承壓元件,，波紋管應(yīng)具有足夠強(qiáng)度承受系統(tǒng)的內(nèi)壓或者外壓;為了保證工作的安全穩(wěn)定波紋管還要具備有一定的疲勞壽命和穩(wěn)定性,。
目前，波紋管的理論設(shè)計方法主要有解析法,、工程近似法以及數(shù)值模擬法三種,。
解析法是以薄殼理論為基礎(chǔ)建立波紋管的微分方程，然后求解應(yīng)力和位移的解析解,，其計算過程非常的繁雜,，在實際的設(shè)計中難以采用,。為了設(shè)計計算的方便，工程近似法將波紋管簡化成兩段固支的梁模型,，然后采用材料力學(xué)的公式進(jìn)行計算,。考慮到與實際情況之間的誤差,，現(xiàn)在國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中一般采用對梁模型計算結(jié)果進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的修正,，這種工程近似法具有一定的準(zhǔn)確性，但是作為經(jīng)驗公式,，很多應(yīng)力的計算結(jié)果都過于保守,，并且由于實驗數(shù)據(jù)的有限性，經(jīng)驗公式的適用性也受到了-,。近年來計算機(jī)技術(shù)得到了很大的提高和完善,，為數(shù)值模擬方法在工程中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，有限元軟件為數(shù)值模擬計算機(jī)提供了強(qiáng)有力的工具,。
現(xiàn)階段中國的波紋管設(shè)計一般是以工程近似法為主,，計算機(jī)軟件數(shù)值模擬為輔，然后進(jìn)行實驗校核,。專家經(jīng)過幾十年的研究,，結(jié)合國內(nèi)外的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，得出了適合我國的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):GB/T 12777-2008《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》,。標(biāo)準(zhǔn)里面對于波紋管膨脹節(jié)的設(shè)計計算有很詳細(xì)的敘述,。
因此，它不能與管道中心線同心,，而應(yīng)與其垂直，這樣才能通過設(shè)置一個力臂連接兩個旋轉(zhuǎn)補償器,。當(dāng)一端管道熱膨脹推動力臂沿一個旋轉(zhuǎn)補償器旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一個力矩,，連接力臂另一個的旋轉(zhuǎn)非金屬補償器產(chǎn)生一個反力矩，一對力矩大小相等,，方向相反,，形成力偶，達(dá)到力的平衡,。
非金屬補償器剛度允差,；對一批彈性元件測試時剛度允許的分散范圍。對同批彈性元件,，每一個元件的剛度均不盡相同,，有一個分散范圍。為了保證元件的使用性能,，就必須對剛度分散范圍有一個限定,。對彈性敏感元件,，其剛度允差要求限定在公稱值的+/-5%以內(nèi)；一般工程用的波紋管類彈性元件,，剛度允差可限定在+/-50%之內(nèi),。
非金屬補償器是熱力管道熱膨脹補償方面的一種新型非金屬補償器。旋轉(zhuǎn)補償器的構(gòu)造主要有整體密封座,、密封壓蓋,、大小頭、減摩定心軸承,、密封材料,、旋轉(zhuǎn)筒體等構(gòu)件組成，安裝在熱力管道上需兩個以上組對成組,，形成相對旋轉(zhuǎn)吸收管道熱位移,，從而減少管道之應(yīng)力。
使用補償器換熱器時,，一定要注意以下兩點：
1,、補償器運行10個月左右應(yīng)停車一次，便于補償器收縮復(fù)原,。補償器的收縮也有利于污垢的剝落,。補償器的管束的抗震性較差，運輸及吊裝時,，不得出現(xiàn)過度碰撞,。
2、每個廠冷媒清潔程度不同,， 新上的補償器最好能在進(jìn)口加裝一臺過濾設(shè)備,，同時應(yīng)定期打開封頭檢查；針對具體情況選取,。不銹鋼波紋補償器對工況要求較嚴(yán)（特別是對cl- 的濃度）,， 冷媒介質(zhì)的壓力也不能太高。
非金屬波紋補償器的絕熱范圍：
1,、外表面溉度大于50℃,，以及外表面沮度小于或等于50℃，但工藝箱要保謐的設(shè)備和含通,。例如日光照射下的泵人口的液化石油氣爺?shù)?，精餾塔頂姍出線《塔至冷凝器的竹道》。塔頂回流管道以及經(jīng)分液后的游料氣管進(jìn)等宜保沮,。
2,、介質(zhì)凝周點或冰點裔于環(huán)境溫度（系指年平均祖度）的設(shè)備和管道。例如凝固點約30℃的原油,，在年平均祖度低干30℃的地區(qū)的設(shè)備和廿道,。在寒冷或嚴(yán)寒地區(qū),，介質(zhì)凝周點員然不高。但介質(zhì)內(nèi)含水的設(shè)備和管道,；在寒冷地區(qū),，可能不經(jīng)常流動的水管道等。
3,、制冷系統(tǒng)的冷設(shè)備,。冷管道及其附件。需耍減少冷介質(zhì)及載冷介質(zhì)的冷狽失,。以及需防止低溫竹道外壁表而結(jié)露者,。
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