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弹簧支吊架的选用与设计
发布时间:2017-11-28 21:23:40    点击次数:266次   

1.弹簧支吊架概述
在石油化工装置的管道设计时,不仅要考虑满足工艺流程的要求,还要考虑设备、管道及其组成件的受力状况和管道应力分析,以保证装置长周期安全运转。在管道应力分析中,正确设计弹簧支吊架是一项重要的工作。弹簧支吊架选型正确,布置合理,不仅使所设计的管系美观,而且能确保管道和设备安全、装置开车成功和长周期运行。
2 分类、结构、类型和选型
弹簧支吊架分为可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架两种。
2.1 可变弹簧支吊架
2.1.1 适用范围
可变弹簧支吊架适用于有垂直方向位移的管道,位移范围为0—120 mm;载荷范围为154~217384 N;使用环境温度为一20~200~C。
2.1.2 结构
可变弹簧支吊架主要由圆柱螺旋弹簧、位移指示板、壳体、花篮螺母及定位块等组成,其典型结构见图1。
2.1.3 类型
根据安装型式,可变弹簧支吊架可分为七种类型:①上螺纹悬吊型;②单耳悬吊型;③c双耳悬吊型;④上调节搁置型;⑤下调节搁置型;⑥支撑搁置型;⑦并联悬吊型。
2.1.4 选型
可变弹簧支吊架的选型主要根据生根的结构形式、管道空间位置和管道支吊方式等因素。
(1) 可根据管道运行时,包括物料、管道、阀门、保温材料的全部管道组成件的工作载荷、位移量和位移方向来确定可变弹簧支吊架类型和选择弹簧号。
(2) 可变弹簧载荷选用表由弹簧号、工作位移范围、弹簧刚度等组成。弹簧支吊架弹簧载荷选用表由中线分成上下两个区域,上粗直线和下粗直线之间为最佳工作范围。
2.1.5 载荷选择的一般规定
(1)当管道运行时位移方向向上,则应从弹簧载荷选用表的中线和上粗直线之间查到工作载荷,再按位移量往下查得安装载荷。
(2)当管道运行时位移方向向下,则应从弹簧载荷选用表的中线和下粗直线之间查到工作载荷,再按位移量往上查得安装载荷。
(3)在选择弹簧号时,不论管道运行时位移向上或向下,均应使工作载荷和安装载荷处在表的上下粗线之问。当位移量较小时,工作载荷和安装载荷可能均处在中线和某一粗直线之间。弹簧支吊架按上述情况选用的弹簧号及其载荷变化率不应超25% 。
载荷变化率可按式(1)计算:
当管道位移向上时,安装载荷=工作载荷+位移量×弹簧刚度
管道位移量向下时,安装载荷=工作载荷一位移量×弹簧刚度
若弹簧载荷变化率大于25% ,则应减少弹簧刚度,选用大一档的工作位移范围,查得安装载荷,再验算载荷变化率。当查得的安装载荷落在上下粗线范围之外时,同样采用减小弹簧刚度,选用大一档的工作位移范围,查得安装载荷,再验算载荷变化率。若垂直位移量或载荷较大,无法满足载荷变化率小于等于25% 时,或者选用可变弹簧荷载转移较大时,弹簧支吊架则应选用恒力弹簧支吊架。


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