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产品信息

:伸缩接头的概要

伸缩接头的必要性

输送气体、液体等的配管系统,会由于输送的媒体的温度变化而发生热膨胀。当配管系统自身无法吸收该热膨胀时,有压弯等损伤配管系统的危险。 此外,除了从发动机等相邻的机器传递过来的振动外,还存在因地震、地基下沉等损伤配管系统的危险。 为了将这种危险防患于未然,必须在配管系统的内部组装符合使用用途的伸缩接头。

伸缩接头的性能特性

伸缩接头的伸缩性等性能特性,会因为波纹管的螺距、螺纹高度、板厚等参数的不同而变化。

伸缩接头的性能特性

伸缩接头的性能特性

参数軸方向轴直角方向耐压性耐弯曲性
伸缩性弹簧反作
静推力伸缩性弹簧反作
用力
螺距→大→大→小无关→大→小无关→小
螺纹高度→大→大→小→大→大→小→小→小
板厚→大→小→大 →小→大→大→大
螺纹数→大→大→小 →大→小无关→小
中间管 长度→大无关无关无关→大→小无关无关
口径→大无关→大→大→小→大无关→大

通过选择构造、以及波纹管的螺距、螺纹高 度、板厚及螺纹数等,可以让伸缩接头具有 符合使用用途的性能。

伸缩接头的配管系统特性

变位引起的弹簧反作用力 由于配管的热膨胀等波纹管发生了变位时,会在想要返回原来的长度的方向发生反作用力。 这种弹簧反作用力,用波纹管的弹簧常数乘以变位量计算。
内压产生的推力
(内压轴向反作用力)
如果向轴方向的延伸没有被限制的处于自 由状态的波纹管施加内压,则波纹管具有向 轴方向伸展的性质。 该内压推力,用波纹管平均直径面积乘以内 压计算。
加载在固定点上的力 在伸缩接头被安装在上游侧及下游侧的配 管上的固定点上,被加载由于变位而产生的 弹簧反作用力和内压推力的合计值。 因此,固定点必须具有可以对抗该值的强 度。
对应内压的安全性界限 慢慢提升波纹管的内压,当达到某个固定的 内压时,变为轴芯无法保持的非常不稳定的 状态。 此时,内压力向横向或旋转方向作用,使得 屈曲(弯曲)发生。
湍流使得压力降低 当流体的流动直接接触波纹管的内面时,流 线必定会变为湍流,与内面平坦的直管比 较,压力会出现比较大的降低。 该压力的降低,与螺纹数成正比,且与流速 的2 次方成正比增大。 有时会为了将此压力损失控制到最小限度 而安装内筒,是否需要安装内筒由流体是液 体还是气体及流速决定。

组装在配管系统的内部的伸缩接头具有配 管系统特性,其设计必须是充分考虑了该配 管系统特性的配管基本设计。

伸缩接头的特性比较

种 类伸缩特性推力的发 生长度特性其他特性
轴方向轴直角方向角度
自由型单式极小极小 是伸缩接头的基本型。当轴直角方向的变位 大时,使用复式。该基本型,内压产生的推力被加载在固定点上。
复式极小中・長
外压型单式极小极小其构造具有流体的内压被加载到外筒内面 与波纹管外周的空间上的特点,即使在高压 状况下,也不会有波纹管弯曲(屈曲)的危 险。通过在外筒上设置排水阀,可以轻松地 清除积液。
复式极小中・長
铰链型单式×× 可以吸收单一平面上的角度变位。是将内压 产生的推力用铰链销限制的构造。为此,推 力不会被加载到固定点上。
Z 形2 点配 置××通过在单一平面上组合2~4 个,可以吸收 轴方向的变位。随着组合数的增加,可以吸 收更大的变位。通过与万向架型混合组装, 除了轴方向的变位外,还可以吸收所有方向 的轴直角方向的变位。
L 形3 点配 置××
U 形4 点配 置××
万向架型单式×× 可以吸收所有方向的角度变位。是利用万向 架销控制内压产生的推力的构造。为此,推 力不会被加载到固定点上。。
通用型复式××中・長是在复式基本型上安装了控制轴方向伸缩 的拉力螺栓的构造。为此,推力不会被加载 到固定点上。
非焊接型单式极小×是将波纹管端部折返为帽檐形状,在不焊接 的状况下将波纹管安装在法兰上的构造。 为此,接液部位全部为不锈钢。
直管压力 平衡型复式极小×在2 个变位波纹管之间配置并连接1 个平 衡波纹管,将内压产生的推力在伸缩接头内 抵消的构造。推力不会被加载到固定点上。 平衡波纹管外径必须是变位波纹管外径的 约1.4 倍,伸缩接头全体的最外径增大。如 果将变位波纹管设置为复式,则可以吸收轴 直角方向的变位。
单式×
曲管压力 平衡型复式极小×在曲管配管的弯头部配置变位波纹管,在弯 头的背后配置并连接平衡波纹管,将内压产 生的推力在伸缩接头内抵消的构造。
为此,推力不会被加载到固定点上。平衡波 纹管部从配管系统凸出。如果将变位波纹管 设置为复式,可吸收轴直角方向的变位。
单式×
角形复式极小×是对应角形管的断面形状,适合于低压大流 量。 当轴直角方向的变位大时,使用复式。 内压产生的推力被加载到固定点上。
单式×

伸缩接头的构造

伸缩接头的构造

1法兰
是可以用螺栓・螺母连接管与管的配管 接头。
选择符合流体的温度・压力的材质、形 状。
法兰以外的配管接头也可以使用。
2袖管(管)
是指输送流体的配管构件。
选择符合流体的温度・压力的材质・形 状。
3波纹管
与伸缩接头的伸缩性等性能相关的重 要部位。
选择符合流体的温度、压力及伸缩量等 用途的最佳材质・形状。(各用途的代表性 材质如波纹管材质表所示。)
将薄钢板加工成圆筒,使用液压成形法 或辊轧成形法制作在长侧方向焊接的坯管。
4加固环
为了防止随着内压的增高而使得波纹 管变形,在外部进行加固的环。
是否需要环由波纹管的板厚、形状等和 内压决定。
5内筒
为了防止流体损失压力、湍流而安装。
此时是否需要安装,由管径、流体的状态 及流速决定,板厚由管径和内筒长度决定。 除此以外,还承担着保护薄板的波纹管免受 流体的浸蚀、腐蚀的保护作用。
6限制法兰
是指安装限制螺栓的法兰。
7限制螺栓
限制过大的伸缩,保护波纹管的螺栓。 使用在普通型及压力平衡型上时,起到支承 内压产生的推力的作用。

波纹管材质表

主要的用途波纹管材质
烟风道用管SS400 SS400
烟风(耐候性)用管S-TEN1 COR-TEN
气体、空气、油SUS304
高温(450℃以上)气体SUS321 SUS316
高温(650℃以上)气体SUS309S SUS310S
水、蒸汽SUS316 SUS316L
石油类SUS304L SUS316 SUS316L
LNG 等极低温用 SUS304L SUS316 SUS316L
浸蚀性液体、气体
高温(650℃以上)气体
INCONEL625 HASTELLOY C276 NIM ONIC75

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