金属补偿器计算大全.doc

1、- 1 -补偿器按约束型式分类表类型 产品类型（代号） 吸收位移形式单式轴向型补偿器（DZ）串式通用型补偿器（TCB）外压轴向型补偿器（WZ）矩型金属补偿器轴 向无约束型复式自由型补偿器（FZ） 横向、轴向、角向直管压力平衡型补偿器（ZP） 轴 向旁通直管压力平衡型补偿器（PP） 轴 向弯管压力平衡型补偿器（WP） 横向、轴向、角向复式拉杆型补偿器（FL） 横 向复式铰链型补偿器（FJ） 横 向复式万向铰链型补偿器（FW） 横 向单式铰链型补偿器（DJ） 角 向约束型单式万向铰链型补偿器（DW） 角 向旋转补偿器 角 向套筒补偿器 轴 向球型补偿器 角 向管道伸缩器 轴 向煤粉管道补偿器系列

2、横向、轴向、角向其它型式非金属补偿器 横向、轴向、角向波纹管型式及代号波纹管型式 代号 补偿器端部连接型式 代号无加强 U型 U 焊接 H加强 U型 J 法兰 F单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 2 -单式轴向型（DZ）补偿器代号标记示例DZ U H 16 - 800 6波数公称通径设计压力，1.6MPa（16kgf/ ）2cm接管焊接连接无加强 U 型波纹管单式轴向型波纹管型式及代号波纹管型式 代号无加强 U 形 U加强 U 形 J 形 O补偿器端部连接型式及代号补偿器端部连接型式 代号焊接 H法兰 F法 兰 接 管 波 纹 管 拉 杆 组 件单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 3 -一、

3、 补偿量（x、y、）及刚度（Kx、Ky、K）的修正计算1、 样本上所列的补偿量 x0、y O、 0，系疲劳寿命 N=1000 次（寿命安全系数为 15） ，工作温度为 20时，单独进行轴向、横向及角向补偿时的相应补偿量。当疲劳寿命 N1000 次时，可查图 1 曲线，修正得到轴向、横向及角向补偿量x、y、（当修正得到的 0时，取 =0）例 1：求 N=3000 次时，DZJH25-6008，补偿器的 x=?、y=? 、=?解：查样本得 x0=46、y 0=11.2 、 0=4查图 1，因产品代号中有 J,故查带加强环的波纹管曲线，得 fN=0.71,那么，x=f Nx0=0.7146=32.

4、7 y=fNy0=0.7111.=8 =fN 0=0.714=2.82、 样本上所列的 Kx0、Ky0、K0，系工作温度 t=20时的轴向刚度、横向刚度及角向刚度。当 t20时，可查图 2 曲线，修正得到温度变更情况下的相应刚度例 2：求 t=350时，DZJH25-6008 补偿器的 Kx、Ky 、K ?解：查样本得 Kx0=2557、 Ky0=7361、K0=2467，查图 2 曲线得 fk=0.88那么 Kx=fkKx0=0.882557=2250 Ky=fkKy0=0.887361=6478K=fkKx0=0.882467=2171二、补偿量的选用范围通用补偿器可以单独用作轴向补偿或横

5、向补偿，这两种情况应分别满足X1X, Y 1Y通用补偿器不宜单独用作角向补偿，但可兼作角向补偿，即在轴向、横向、角向三种补偿中，允许同时存在任意两种或三种补偿。三种补偿量（X 1 Y1 1）的选取应符合下列关系式： XYX11上列各式中 X、Y、 分别为某一疲劳寿命下单独进行轴向、横向及角向补偿时的相应补偿量X1、 Y1、 1为该疲劳寿命下同时存在的轴向、横向及角向补偿量的实际值。单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 4 -例 3：求代号为 DZJH25-6008 的补偿器在 t=350,N=3000 次时，几种补偿方式下的补偿量解：由例 1 得：X=32.7mm，Y=8.0mm ，=2.8(

6、)当单独用作轴向补偿时，轴向补偿量 X132.7mm当单独用作横向补偿时，轴向补偿量 Y18.0mm当三种补偿都存在时，若 1=0.5()，Y 1=1.8 mm那么 =32.7-32.71.8/8-32.70.5/2.8=19.5 mmXY1三、 预变形为了减少管架受力，可对通用补偿器在安装前进行轴向预变形，预变形量X 由下式确定： )21(XDGST式中：X ：轴向补偿量 mm TS：安装温度 TG：最高使用温度 TD：最低使用温度当算得的X 为正值时，表示预拉，X 为负值时，表示预压，X=0，不需预变形。预变形与否，对补偿器的寿命几乎没有影响，允许在不预变形状态下使用通用补偿器。四、 DZ

7、 单式轴向型补偿器对于管架的作用力计算各向补偿时 内压推力 NP=100PF轴向补偿时 轴向弹力 NX=KX(fx)横向弹力 Ny=KyY横向补偿时弯矩 My=NyL角向补偿时 弯矩 M=K单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 5 -上列式中：KX：轴向刚度 N/ mm; X：轴向补偿量实际值 mm， KY：横向刚度 N/ mm; Y：横向补偿量实际值 mmK：角向刚度 N/ mm; ：角向补偿量实际值() P：最高工作压力 MPa; F：有效面积 cm2f：计算系数，当预变形时 f=1/2，当不进行预变形时 f=1， L:支架至补偿器中点的距离 m例 4：某碳钢管道 DN600，工作压力 2.

8、5 MPa，介质温度 TG=350，环境最低温度 TD=-10，补偿器安装温度 TS=20.根据管道布局，需装一单式轴向型补偿器，吸收轴向、横向及角向的管道位移。同时 L=2.4 m，补偿器寿命按 3000次考虑。现从管道变形计算得 X=21 mm、Y=1.8 mm、=1()，试计算管支座 A的受力（其他管架及收受力计算本题从略） 。解：对照例 3 计算结果，可选用 DZJH25-6008 补偿器，由例 2 求得 KX=2250 N/ mm，KY=6478 N/ mm, K=2171Nm/()对补偿器进行轴向预变形，预变形量X 为：mTDGS8.21因X 为正，故应预拉A 管架受力计算（热态时

9、）：NPA=1002.53473=868250N, NXA=KX(X1/2)=2250211/2=23625NNYA=KYY=64781.8=11660N MyA=NyAL=116602.4=27984NmMa=Ka=2171 1=2171 Nm最终得：轴向力N X= NPA+ NXA=891875N横向力N Y= NYA=11660N弯矩M= M yA +Ma=30155Nm单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 6 -单式轴向型（DZ）补偿器工作压力：0.1MPa 疲劳寿命：1000 次序号 产品代号公称通径DNmm波纹管有效面积 Fcm2波数n0产品总长Lmm轴向补偿量 X0mm横向补偿量Y

10、0mm角向补偿量 0()轴向刚度KxoN/mm横向刚度KyoN/mm角向刚度 KaoNm/()径向最大外形尺寸 Bmm接管端口尺寸doSmm产品重量kg1 DZUH1-10004 4 676 106 7.8 4 248 7762 650 1862 DZUH1-100061000 94586 796 160 18 6 165 2300 4331280 1020102013 DZUH1-11004 4 676 105 7.0 4 268 9997 838 1904 DZUH1-110061100 112616 796 158 16 6 179 2962 5581380 1120102175 DZU

11、H1-12004 4 676 104 6.4 4 288 12635 1059 2676 DZUH1-120061200 132206 796 156 14 6 192 3744 7061480 1220142847 DZUH1-13004 4 676 103 5.9 4 309 15714 1316 2868 DZUH1-130061300 153376 796 154 13 6 206 4656 8781580 1320143049 DZUH1-14004 4 676 101 5.4 3.9 330 19254 1613 30510 DZUH1-140061400 176106 796 1

12、52 12 5.8 220 5705 10751680 14201432411 DZUH1-15004 4 676 100 5.0 3.6 351 23307 1953 32512 DZUH1-150061500 200416 796 150 11 5.4 234 6906 13021780 15201434513 DZUH1-16004 4 676 99 4.7 3.4 372 27893 2337 34214 DZUH1-160061600 226296 796 148 11 5 248 8265 15581880 16201436415 DZUH1-17004 4 700 98 4.3

13、3.1 393 33063 2770 37616 DZUH1-170061700 253736 820 146 10 4.7 262 9796 18471980 17201439917 DZUH1-18004 4 700 97 4.1 3 414 38813 3252 40218 DZUH1-180061800 282756 820 146 9.2 4.5 276 11500 21682080 18201442419 DZUH1-19004 4 700 96 3.9 2.8 435 45194 3786 41420 DZUH1-190061900 313346 820 145 8.7 4.2

14、290 13391 25242180 192014435单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 7 -21 DZUH1-20003 3 725 87 2.3 1.8 690 91235 6718 52322 DZUH1-200042000 350664 800 116 4.1 2.4 517 38490 50382360 19201454423 DZUH1-22003 3 725 86 2.8 2.1 752 119206 8777 62124 DZUH1-220042200 420194 800 115 5.0 2.8 564 50290 65832560 222016642单式轴向型（DZ）补

15、偿器工作压力：0.1MPa 疲劳寿命：1000 次序号 产品代号公称通径DNmm波纹管有效面积Fcm2波数n0产品总长Lmm轴向补偿量X0mm横向补偿量Y0mm角向补偿量 0()轴向刚度KxoN/mm横向刚度KyoN/mm角向刚度 KaoNm/()径向最大外形尺寸Bmm接管端口尺寸doSmm产品重量kg25 DZUH1-24003 3 725 85 2.5 2 814 152374 11219 66626 DZUH1-240042400 495994 800 114 4.5 2.6 611 64283 84152760 24201669027 DZUH1-25003 3 725 85 2.4

16、1.9 846 171081 12600 69128 DZUH1-250042500 536254 800 113 4.3 2.5 634 72175 94482860 25201671429 DZUH1-26003 3 725 85 2.3 1.8 880 205798 15153 77830 DZUH1-260042600 578084 800 113 4.2 2.4 660 86821 113652960 26201880331 DZUH1-28003 3 725 84 2.2 1.7 970 236256 17396 83032 DZUH1-280042800 666464 800 1

17、12 3.9 2.2 705 99671 130473160 28201885833 DZUH1-30003 3 725 84 2.0 1.6 1003 287898 21198 88234 DZUH1-300043000 761114 800 112 3.6 2.1 752 141457 158993360 30201891235 DZUH1-32003 3 725 64 2.4 1.9 2490 810160 59653 97036 DZUH1-320043200 862574 800 86 4.3 2.5 1867 341786 447403560 322018101037 DZUH1-

18、34003 3 725 64 1.4 1 2640 964686 71031 102938 DZUH1-340043400 969834 800 85 2.4 1.4 1980 406977 532733760 342018102139 DZUH1-35003 3 725 64 1.3 1 2715 105068477363 105440 DZUH1-350043500 1025814 800 85 2.4 1.4 2036 443257 580223860 352018109741 DZUH1-40003 3 725 64 1.2 0.9 3085 1546903113900129442 D

19、ZUH1-400044000 1329294 800 85 2.1 1.2 2314 652600 854254360 402020134543 DZUH1-45003 3 725 63 1.0 0.8 3452 2177459160329144244 DZUH1-450044500 1672034 800 84 1.8 1 2589 918616 1202474860 4520201494单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 8 -45 DZUH1-47003 3 725 63 1.0 0.9 3599 2471035181945150046 DZUH1-470044700 1820134 8

20、00 84 1.8 1 2699 10424681364595060 472020155847 DZUH1-50003 3 725 63 0.9 0.8 3818 2958845217864163048 DZUH1-500045000 2054804 800 84 1.7 1 2864 12482631633985360 5020201694单式轴向型（DZ）补偿器工作压力：0.25MPa 疲劳寿命：1000 次接管端口尺寸d0S法兰联结尺寸序号 产品代号公称通径DNmm波纹管有效面积Fcm2波数n0产品总长Lmm轴向补偿量X0mm横向补偿量Y0mm角向补偿量 0()轴向刚度KxoN/mm横向

21、刚度KyoN/mm角向刚度 KaoNm/()径向最大外形尺寸Bmm C mm n-d mm产品重量kg1 DZUH2.5-1004 284 1084.5 72 DZUF2.5-1004430019 3.7 4 230 1050 9.8170 4-18 123 DZUH2.5-1008 364 1084.5 84 DZUF2.5-1008100 153838038 15 8 115 131 4.9238170 4-18 135 DZUH2.5-1504 284 1594.5 106 DZUF2.5-1504430020 2.7 4 315 2792 26225 8-18 177 DZUH2.5-

22、1508 364 1594.5 118 DZUF2.5-1508150 297838040 11 8 158 349 13289225 8-18 189 DZUH2.5-2004 380 2196 1610 DZUF2.5-2004440037 5.7 4 212 1485 31280 8-18 2711 DZUH2.5-2008 500 2196 1812 DZUF2.5-2008200 527852074 23 8 106 186 16389280 8-18 2913 DZUH2.5-2504 376 2738 2314 DZUF2.5-2504440036 4.7 4 252 2575

23、54335 12-18 3915 DZUH2.5-2508 496 2738 2616 DZUF2.5-2508250 769852072 19 8 126 322 27443335 12-18 4217 DZUH2.5-3004 426 3258 2918 DZUF2.5-3004445046 6.0 4 220 2156 65395 12-23 5019 DZUH2.5-3008 570 3258 3320 DZUF2.5-3008300 1064859492 24 8 110 269 33495395 12-23 54单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 9 -21 DZUH2.5-350

24、4 426 3778 3822 DZUF2.5-3504445046 5.5 4 238 2750 83445 12-23 6123 DZUH2.5-3508 570 3778 4324 DZUF2.5-3508350 1257859492 22 8 119 344 41577445 12-23 66单式轴向型（DZ）补偿器工作压力：0.25MPa 疲劳寿命：1000 次接管端口尺寸d0S法兰联结尺寸序号 产品代号公称通径DNmm波纹管有效面积Fcm2波数n0产品总长Lmm轴向补偿量X0mm横向补偿量Y0mm角向补偿量 0()轴向刚度KxoN/mm横向刚度KyoN/mm角向刚度 KaoNm/(

25、)径向最大外形尺寸Bmm C mm n-d mm产品重量kg25 DZUH2.5-4004 426 4268 4126 DZUF2.5-4004445046 4.8 4 262 3880 117495 16-23 6727 DZUH2.5-4008 570 4268 4828 DZUF2.5-4008400 1605859492 19 8 131 485 59626495 16-23 7429 DZUH2.5-4504 426 4788 4530 DZUF2.5-4504445045 4.3 4 290 5033 152550 16-23 7831 DZUH2.5-4508 570 4788

26、5232 DZUF2.5-4508450 1987859490 17 8 145 629 76678550 16-23 8533 DZUH2.5-5004 426 5298 5034 DZUF2.5-5004445044 3.8 4 320 7106 214600 16-23 8535 DZUH2.5-5008 570 5298 5736 DZUF2.5-5008500 2411859488 15 8 160 888 107729600 16-23 9337 DZUH2.5-6004 576 6308 6938 DZUF2.5-6004460070 8.4 4 270 3090 259705

27、20-25 11439 DZUH2.5-6008 816 6308 8040 DZUF2.5-6008600 34528840140 34 8 135 386 129830705 20-25 12541 DZUH2.5-7004 576 72010 10342 DZUF2.5-7004460073 7.5 4 290 4324 362810 24-25 16043 DZUH2.5-7006700 47426 696 110 17 6 193 1281 24198072010 112单式轴向型（DZ 型）波纹补偿器- 10 -44 DZUF2.5-7006 720 810 24-25 16745 DZUH2.5-8004 576 82010 11446 DZUF2.5-8004460074 6.7 4 310 6209 520920 24-30 18547 DZUH2.5-8006 696 82010 11948 DZUF2.5-8006800 60416720110 15 6 207 1840 3471080920 24-30 192