軸向波紋補償器是一種軸對稱薄壁殼體結構(gòu),在(zài)正常的工作壓力下,軸向波紋補償器的變形處於線彈性範(fàn)圍內(nèi),當吸收位移變形後或受(shòu)壓作用時,一方麵軸向波紋補償器的形狀變(biàn)化導致實際的力學模型發生改變,另(lìng)一方麵軸向波紋補(bǔ)償器的的(de)波峰及波穀附(fù)近部(bù)位局部實際處於彈塑性變形區,軸向波紋補償器的數學模(mó)型涉及幾何非線性及材料非線性;多層、加強型波(bō)紋(wén)管補(bǔ)償器在(zài)工作狀(zhuàng)態下,軸向波(bō)紋補償器(qì)層間的(de)相互接觸及加強環和軸向波紋補償器的相互接觸使其(qí)涉及狀態非線(xiàn)性。因此多層、加強型波紋管補償器是一個具有高度非線(xiàn)性的(de)結構(gòu)。
軸向(xiàng)波紋補償器在管道中工作(zuò),要承受的壓力(內壓或外壓),這要求軸向波紋補償器有足夠的耐壓能力。它通過(guò)設計和實驗,確定出合理(lǐ)的結構參數來確定。設計確定的(de)耐壓能力是設計(jì)壓力(lì)。由(yóu)於補償器是(shì)係列產品,是(shì)按公稱通徑和公稱壓力分成係列。在大多數情況(kuàng)下它的設(shè)計壓力按公稱壓力0.25、0.6、1.0、2.5……(MPa)係列分檔。隻有少數在公稱壓力係列之外按要求壓力(lì)設計產品。在管係設計中,設計(jì)者根據實際需要確(què)定管道較高工作壓力,然後選用(yòng)所需補償器的(de)公(gōng)稱壓力。
軸向波紋補償器的補償能力源(yuán)於波(bō)紋管的彈性變形,有(yǒu)拉伸、壓縮、彎曲及它們的組合變形。補償能力的大小,由設計者根據需要(yào)確定,體現(xiàn)到產品即為規定的額定補償量,即表示在條件下具有的較大補償能(néng)力。不同(tóng)類型的補償器補償形式不同,主要(yào)有軸向、橫向、角向及它們的(de)組合補償。
軸向波紋補償器的耐溫能力主要取決於波紋管(guǎn)材質的(de)耐溫性能。補償器的使用溫度(dù)較低(dī)為-96℃,較(jiào)高達1000℃,甚至還高。它需要有各種耐溫能力的金屬材料來滿足使用要求。但材料的耐溫能力是有(yǒu)限的,靠材料本身解決這樣大溫度範圍(wéi)的耐溫同題(tí)是不可能的,還要采取其(qí)它措施提(tí)高(gāo)膨脹節的使用溫度。大(dà)多數波(bō)紋補償器的工作溫度在400℃以下,碳素結構鋼、低合金(jīn)結構鋼和奧氏體不鏽鋼等材料能夠勝任。
壽命是軸向波紋補償器(qì)在(zài)給定工(gōng)作條件下滿額定位移所確定的(de)疲勞次數。由於影響壽命的因素較多,對壽命的確定應當嚴格,除(chú)了設(shè)計計算中給出(chū)足夠的係數外,還(hái)要通過實驗(yàn)給以確定。補償器給出的額定(dìng)壽命以2~5倍的平均實驗壽(shòu)命作確定。
軸向(xiàng)波紋補償器的剛(gāng)度(dù)是波紋管的剛度。這(zhè)裏隻提補(bǔ)償器的整休剛度按變形形式可分為軸向剛度、橫向(xiàng)剛度、角向剛度。在(zài)補償器中涉及到剛度的計算(suàn)有自振(zhèn)頻率、柱穩定性和管係中的彈性反力。
麵積對於軸向波紋補償器沒有使用意義,隻能帶來麻煩。因內壓(yā)作用於麵積會產生(shēng)較大的軸向推力。
軸向波紋補償器內壓引起的推力作用於固定支架。橫向、角向補(bǔ)償器內壓推(tuī)力要(yào)由拉杆、鉸鏈平衡。