Базовые отличия сильфонных компенсаторов от тканевых

Сильфонные и тканевые компенсаторы принадлежать категории устройств, которые способствуют снижению нагрузки на несущие узлы трубопроводов, возникающие при тепловых деформациях. Эти деформации обусловлены одновременно несколькими факторами:

1. Первым из них считается тепловое расширение материалов. Даже если температура жидкости или газа внутри трубопровода остается относительно неизменной, внешние, климатические изменения приводят к линейному расширению участков трубопровода.
2. Вторым фактором служит изменение давления. Примером является наполнение или опорожнение трубопровода.
3. Наконец, третий фактор заключается в возникновении естественных вибраций при прохождении по трубе жидкости или газа.

В перечисленных условиях жесткие элементы трубопровода испытывают чрезмерные нагрузки. Для их снижения и используются компенсаторы. Различают сильфонные, резиновые, тканевые и линзовые компенсаторы.

Общий их принцип действия основывается на обеспечении подвижности одной из частей. Эта подвижная часть и будет в дальнейшем компенсировать деформации. Пожалуй, на этом общие признаки сильфонных и тканевых компенсаторов заканчиваются. Чтобы изучить подробнее отличия, необходимо познакомиться с устройством каждого типа изделия.

Сильфонные компенсаторы и условия их применения

Характерным отличительным признаком сильфонного компенсатора является наличие металлической гофры. Она способна растягиваться и сжиматься, подобно пружине. При правильном монтаже такого компенсатора трубы имеют возможность осевого сжатия и растяжения.

Количество сильфонных компенсаторов на прямолинейном участке трубопровода зависит от его длины и величины абсолютного смещения. За счет гофры сильфонные компенсаторы могут применять даже там, где в результате деформаций нарушается соосность труб. Они также приспособлены испытывать деформации кручения. Несмотря на универсальность такой системы, сдвиг и кручение существенно снижает ресурс компенсатора.

Применяют сильфонные компенсаторы при возведении газовых и жидкостных магистралей. В качестве рабочего вещества может выступать горючие материалы, щелочи, слабые кислоты. Такие устройства зарекомендовали себя при монтаже газопроводов и воздуховодов.

Диаметр соединительного патрубка, к которому пристыковывается труба, может достигать больших значений, например, Ду 600 или 1800. В целом, система с таким видом компенсаторы может выдерживать давление до 250000 Па. При таких довольно неплохих показателях сильфонные компенсаторы не лишены определенных недостатков.

• За счет усиления гофры, которая выполняется в многослойном виде, а также за счет применения ограничителей сильфонные компенсаторы обладают большой массой, что ведет к дополнительным нагрузкам на узлы магистрали.
• Гофра устойчива к деформациям сдвига и кручения, но их амплитуда достаточно мала, так как при ее возрастании может произойти разрушение конструкции.
• Устройства с открытой гофрой весьма чувствительны к загрязнениям. Для бесканального трубопровода приходится использовать компенсаторы, снабженные защитным кожухом, что увеличивает стоимость конструкции.
• Высокая стоимость изделия.

Устройство и принцип действия тканевых компенсаторов

Тканевые компенсаторы обеспечивают довольно гибкое соединение газоходов. Форма сечения компенсатора может быть различной:

• круг;
• прямоугольник;
• квадрат.

Такие виды компенсаторы позволяют соединять трубопроводы с общей площадью сечения, до 9 м². Отличительная особенность заключается в том, что соединительные патрубки объединены многослойным материалом, преимущественно фторопластом. Так как последний известен своей химической устойчивостью, то данные устройства устанавливаются на магистралях с кислотными или щелочными парами.

Заводя речь об агрегатном состоянии вещества, необходимо отметить, что тканевые компенсаторы предназначены только для транспортировки газов.

Зато многослойная структура обеспечивает длительную работу с веществами при высокой температуре, которая может превышать 1000°C градусов.

Благодаря эластичности материала компенсатор может работать во всех направлениях. Длительная эксплуатация обусловлена тем, что в конструкции изделия отсутствуют металлические составляющие, а фторопласт не подвергается коррозии. Изготовление таких компенсаторов обходится гораздо дешевле, чем производство их аналогов, поэтому и стоимость тканевого компенсатора ниже сильфонного.

Устройство не дает дополнительной нагрузки на трубопровод, так как независимо от формы сечения имеет относительно малую массу. Сечения бывают круглыми и прямоугольными.

Способ монтажа зависит от условий. Компенсатор может монтироваться прижимным или фланцевым способом. Примечательно то, что прижимной способ подсоединения не требует идеально круглого сечения. Это означает, что даже при овальном сечении трубы можно рассчитывать на герметичное подсоединение.

Технические показатели компенсаторов с тканью

Внутренняя поверхность тканевых компенсаторов исключает преждевременный износ. Благодаря многослойной структуре с использованием стекловолокна, материал оказывается достаточно устойчивым к перепадам давления в пределах 1 атмосферы. Температурный диапазон составляет 1000°C градусов.

Важной особенностью компенсатора такого типа являются высокие амплитудные значения любого из видов деформации, это осевые смещения и поперечные сдвиги, а также кручение. Адаптация к таким деформациям в конструкции тканевых компенсаторов обеспечена на более высоком уровне, чем в сильфонных компенсаторах.

Тканевые компенсаторы предназначены для работы в условиях пыльности и зольности, а также повышенной влажности газов. Для жидких сред эти устройства не подходят. Зато они прекрасно справляются при транспортировке газов и сыпучих веществ. Габариты сечений устанавливаются заказчиком и могут достигать десятков квадратных метров.

Области применения

Свойства тканевых компенсаторов не сделали их уникальными, но в определенных областях альтернативы таким устройствам практически нет. Их применяют в черной металлургии при монтаже газоходов и воздуховодов.

Можно встретить подобные конструкции в котельных и на электростанциях. Компенсаторы устанавливаются на арматуре котлов, трубах пароперегревателя, воздухозаборниках, газоотводящих стволах.

Широкое применение они нашли и на коксохимическом производстве. Ими оборудуют загрузочные воронки, виброагрегаты, устройства сброса золы, угольные мельницы.

Если сравнивать два вида компенсаторов, то абсолютно однозначного преимущества одного вида перед другим не существует. По некоторым параметрам сильфонные компенсаторы удерживают уверенное лидерство, но и тканевые изделия обладают определенными неоспоримыми преимуществами.

• Установка, снятие и регулировка тканевого компенсатора не такая трудоемкая, как металлического устройства.
• В месте крепления сильфонного компенсатора, даже при его безупречной работе, возникают распорные усилия. В случае применения тканевых устройств такие усилия отсутствуют.
• Даже если сильфонный компенсатор будет гасить весомую часть вибраций, то определенную долю он все равно передаст дальше по магистрали. Тканевый компенсатор способен практически полностью вибрацию гасить за счет отсутствия упругого соединения своих частей.

• Материал ленточного тканевого компенсатора допускает небольшой временный ремонт, если требуется время на ожидание поставки нового элемента.
• Устройство не проявляет особой чувствительности к оседанию опоры или опорного фундамента.
• Время доставки гораздо меньше, чем при заказе металлической конструкции.

Выгодные отличия от сильфонных компенсаторов вовсе не означают абсолютного преимущества тканевых устройств. Каждая конструкция находит свое применение в определенных условиях.