Выхлопная система двигателя газопоршневой установки испытывает большие перепады температур. Следовательно, невозможно построить всю систему выхлопных труб в виде одной детали; несколько секций соединены для завершения системы. При неработающем двигателе температура выхлопной трубы может варьироваться от 10 до 40°С (в зависимости от окружающей среды ), а при работающем двигателе температура выхлопной системы может превышать 500°С. . Это серьезное изменение температуры требует наличия соединений, чтобы безопасно поглощать тепловое расширение и сжатие труб и систем трубопроводов.
Для этого используются сильфоны и компенсаторы. Они спроектированы таким образом, что бы выдерживать нагрузки и избегать трещин, вызванных непрерывным изменением температуры системы.
Компенсаторы используются в трубных и трубопроводных системах, а сильфоны обычно используются для соединения труб выхлопных газов.
Металлические сильфонные компенсаторы используются в качестве компонентов трубопроводов байпасной линии выхлопных газов котлов утилизаторов.
Что такое компенсатор?
Компенсатор представляет собой устройство, содержащее один или несколько металлических сильфонов, используемых для поглощения изменений размеров, например, вызванных тепловым расширением или сжатием трубопровода, а также для поглощения вибраций, вызванных двигателями, насосами, горелками и т.д.
Другими словами, металлический компенсатор представляет собой устройство, в основном состоящее из гибких сильфонов, используемых для поглощения движений в системе трубопроводов, удерживая при этом давление и протекающую через него среду.
Основным элементом компенсатора является сильфон. Сильфон представляет собой гибкий элемент, состоящий из одного или нескольких гофров и концевых касательных.
Гофра (гофра) представляет собой гибкий узел сильфона, а концевые касательные — прямые не гофрированные участки на концах сильфона.
Гибкость сильфона обусловлена присущей ему гибкостью гофра, учитывая его форму и дизайн.
При проектировании и конструкции сильфонов, помимо того, что они должны быть гибкими и такую гибкость необходимо контролировать, необходимо учитывать и другие рабочие параметры, такие как давление, температура и химическая стойкость к проходящей через них рабочей среды.
Компенсация трех основных движения
Осевое движение
Это изменение длины сильфона от его длины в свободном состоянии в направлении, параллельном его продольной оси. Расширение или сжатие.
Угловое движение
Это вращательное смещение продольной оси сильфона к точке вращения или изгибу компенсатора вдоль его центральной лини.
Боковое движение
Это относительное смещение одного конца сильфона к другому концу в направлении, перпендикулярному его продольной оси.
Основные компоненты сильфоного компенсатора
Сильфоны
Гибкий элемент, состоящий из одного или нескольких гофров и концевых касательных. Сильфоны могут быть одинарными или составными.
Конечные касательные
Прямые незавитые участки на концах сильфона.
Соединения
Приварные концы или фланцы. В некоторых случаях используются концы с наружной или внутренней резьбой.
В случае, если необходимо свести к минимуму контакт между внутренней поверхностью сильфона компенсатора и протекающего через него рабочую среду применяется установка внутреннего «рукава» или вкладыша.
Внутренний «рукав» позволяет при использовании высокотемпературной рабочей среды снизить температуру сильфона и позволить металлу сильфона сохранить свои высокие физические свойства.
Кольцевая зона между сильфоном и вкладышем может быть заполнена изоляцией из из керамического волокна или может быть установлена продувка газом для дальнейшего снижения эффективной температуры сильфона.
Материалы
Стандартные версии стальных сильфонных компенсаторов состоят из сильфона из нержавеющей стали, изготовленного из материалов AISI 304 – 316 и AISI 321, с соединительными деталями из углеродистой стали.
Компенсаторы могут быть изготовлены также из других нержавеющих сплавов, а для более высоких температур — из высокожаропрочных сплавов 1.4828