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多层波纹管设备的结构特点

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多层波纹管设备的结构特点

发布日期:2018-08-11 作者: 点击:

多层波纹管(Corrugated pipe)有较大的变形站偿能力与强度,同时还可用不同的材料(Material)制作(Make)波纹管的内层和外层,以适应管道的不同使用环境,尤其在温差较大的换热设备和管道中. 多层波纹管与单层波纹管相比,有较大的变形站偿能力与强度,同时还可用不同的材料制作波纹管的内层和外层,以适应管道的不同使用环境,尤其在温差较大的换热设备和管道中,多层与单层波纹管有更多的优越性。近年来,多层膨胀节的应用(application)已十分广泛(extensive)。由于多层波纹管的制造成本较高,一般在下列情况下,才选用多层波纹管。

波纹管设备


  ①既承受高压,又要求高柔性,以取得高压下的大补偿量、低弹性(Elasticity)力、高疲劳寿命。波纹管设备主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用,广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。

  ②承受较高能级的动载荷和很高的疲劳寿命。

  ③承受较高压力、较大位移,同时要求精确(精准)的结构弹性力。铝箔波纹管它还可以用作补偿元件,利用其体积的可变性补偿仪器的温度误差。有时也用作为两个零件的弹性联接接头等。波纹管按构成材料可分为金属波纹管、非金属波纹管两种;按结构可分为单层和多层。单层波纹管应用较多。多层波纹管强度高,耐久性好,应力小,用在重要的测量中。波纹管的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍尔合金等。

  ④输送及处理易燃易爆、有毒介质的管道和设备(shèbèi),且必须作为超常规安全(safe)裕度的部件。汽车隔热波纹管在工作过程中,其寿命长短主要取决于工作过程中产生的最大应力。为了降低应力,一般通过减少波纹管的工作位移和降低工作压力来实现。在一般设计中规定波纹管的工作位移应小于它的允许位移的一半,它的工作压力应小于波纹管的耐压力的一半。对生产的波纹管进行试验证明,如果波纹管按上述规范工作,它的便用寿命基本土可达到5万次左右。根据工作压力性质的不同,波纹管的允许位移也有所区别一般波纹管只承受轴向载荷(拉力或压力)时,它的允许位移可在波纹管有效长度的10%~40%之间选用;而在波纹管承受横向集中力、扭转力矩或综合受力时,波纹管的允许位移应适当减小。
(1)多层波纹管的结构特点

  ①多层波纹管(Corrugated pipe)与尺寸(chǐ cùn)相同的单层波纹管相比,刚度下降,位移引起的经向弯曲应力下降1/m(m为层数),内压引起的径向弯曲应力上升m倍。汽车隔热波纹管在工作过程中,其寿命长短主要取决于工作过程中产生的最大应力。为了降低应力,一般通过减少波纹管的工作位移和降低工作压力来实现。在一般设计中规定波纹管的工作位移应小于它的允许位移的一半,它的工作压力应小于波纹管的耐压力的一半。对生产的波纹管进行试验证明,如果波纹管按上述规范工作,它的便用寿命基本土可达到5万次左右。根据工作压力性质的不同,波纹管的允许位移也有所区别一般波纹管只承受轴向载荷(拉力或压力)时,它的允许位移可在波纹管有效长度的10%~40%之间选用;而在波纹管承受横向集中力、扭转力矩或综合受力时,波纹管的允许位移应适当减小。因此,设计使用者应按使用场合,合理选择(xuanze)层数。

  ②由于多层波纹管层间存在有间隙,因此使各层的受力不均匀,在循环载荷作用(role)下,拉力大的那一层则首先出现( appear)裂纹(crack)。此外当温度升高后,层间隙中残留的气体膨胀,也会导致层与层间的隔离、膨胀,而影响使用(use)。为此,应尽量消除层间间隙或将其控制在最可能小的范围。消除产生间隙的主要方法(method)是在成形时,要设法排尽层间残留气体,端面进行滚焊封口。

  ③试验表时,在位移工况下,最大径向应力出现在曲率最大处。因此,设计波形时应尽量使波峰与波谷相应的环壳的曲率半径(radius)相等。即使波峰内壁环壳半径等于波谷外壁环壳半径,使波峰外壁环壳半径等于波谷内壁环壳半径,这种波形的最大径向应力比波高、波距相同。
(2)多层波纹管与单层的比较
当多层波纹管的总厚(thickness)度与单层结构的厚度一致时,两者的性能比较如下。

  ①承压能力  由于多层波纹管总厚度与单层结构(Structure)的厚度相同,压力(pressure)引起的沿周向薄膜(薄而软的透明薄片)就力和经向薄膜应力不受影响。由于多层结构中每一层的材料(Material)较薄,因压力引起的经向弯曲应力刚有所提高。

  ②刚度  由于每一层的材料(Material)较薄,波纹管整体轴向刚度降低,柔性增大。

  ③稳定性  由于多层波纹管(Corrugated pipe)每一层材料(Material)较薄,波纹管的柱稳定性和平面稳定性均有所下降。

  ④疲劳寿命  由于多层波纹管每一层材料(Material)较薄,位移引起的经向薄膜应力和折叠应力均要降低(reduce),多层结构(Structure)的疲劳寿命比单层结构有所提高。

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关键词:铝箔波纹管,波纹管设备,汽车隔热波纹管

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