膨胀节的分类及管道变形计算

膨胀节习惯上也叫伸缩节,或波纹管补偿器，是利用波纹管补偿器的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。

可对轴向，横向，和角向位移的的吸收，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。

膨胀节为补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。

由于它作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件，工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点，已广泛应用在化工、冶金、核能等部门。

在容器上采用的膨胀节，有多种形式，就波的形状而言，以U形膨胀节应用得最为广泛，其次还有Ω形和C形等。

而在管道上采用的膨胀节就结构补偿而言，又有万能式、压力平衡式、铰链式以及万向接头式等。

弯管式膨胀节将管子弯成U形或其他形体（图1），并利用形体的弹性变形能力进行补偿的一种膨胀节。

它的优点是强度好、寿命长、可在现场制作,缺点是占用空间大、消耗钢材多和摩擦阻力大。

这种膨胀节广泛用于各种蒸汽管道和长管道上。

波纹管膨胀节波纹管膨胀节是用金属波纹管制成的一种膨胀节。

它能沿轴线方向伸缩，也允许少量弯曲。

图2为常见的轴向式波纹管膨胀节，用在管道上进行轴向长度补偿。

为了防止超过允许的补偿量，在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它联接的两端管道上设置导向支架。

另外还有转角式和横向式膨胀节，可用来补偿管道的转角变形和横向变形。

这类膨胀节的优点是节省空间，节约材料，便于标准化和批量生产，缺点是寿命较短。

波纹管膨胀节一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。

随着波纹管生产技术水平的提高，这类膨胀节的应用范围正在扩大。

套管伸缩节套管伸缩节由能够作轴向相对运动的内外套管组成。

内外套管之间采用填料函密封。

使用时保持两端管子在一条轴线上移动。

在伸缩节的两端装设导向支架。

它的优点是对流体的流动摩擦阻力小，结构紧凑；缺点是密封性较差，对固定支架推力较大。

套管伸缩节主要用于水管道和低压蒸汽管道膨胀节标准标准编号:GB/T 12777-1999（新标准GB/T 12777-2008）膨胀节标准名称:金属波纹管膨胀节通用技术条件标准实施日期:2000-3-1 （新标准实施日期2009-02-01）颁布部门:国家质量技术监督局内容简介:本标准规定了金属波纹管膨胀节的定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志及包装、运输、贮存等。

Ω膨胀节设计计算膨胀节又称为伸缩节，是一种能够在温度变化引起的热胀冷缩或者其他变形情况下进行变形和补偿的密封元件。

它主要由金属或者橡胶等材料制成，广泛应用于管道、容器、泵阀等工业领域。

本文将讨论膨胀节设计与计算的相关问题。

首先，膨胀节的设计需要考虑以下几个主要因素：1.压力等级：根据所在系统的工作压力，确定膨胀节的材质和厚度。

一般来说，高压系统需要采用厚度较大的金属材料，而低压系统可以选择薄壁金属或橡胶材料。

2.温度范围：根据所在系统的工作温度，确认膨胀节所需的材质和形状。

不同温度下金属的热胀冷缩系数不同，因此需要根据工作温度范围来选择相应的金属材料或者橡胶材料。

3.变形量：根据管道或容器在工作温度变化下的变形量计算出膨胀节的伸长量或压缩量。

一般来说，膨胀节应能够吸收管道或容器在温度变化下的变形量的60%-80%。

4.材料选择：根据工作条件、介质性质等要求，选择合适的金属材料或者橡胶材料。

金属材料有不锈钢、铜、铝等可以选择，而橡胶材料则根据介质的酸碱性、温度等进行选择。

以上是膨胀节设计需要考虑的主要因素，接下来将介绍膨胀节的计算方法。

1. 线性膨胀节的计算方法：假设膨胀节工作温度范围内的膨胀系数为α（单位为mm/℃），管道或容器的长度变化量为ΔL（单位为mm），则膨胀节的长度变化量为ΔL/α。

2. 橡胶膨胀节的计算方法：橡胶膨胀节一般以其横向变形量（压缩量或伸长量）为设计依据。

假设橡胶膨胀节在工作温度范围内的纵向变形量为ΔL（单位为mm），则膨胀节的横向变形量为0.6ΔL。

3.膨胀节的弹簧刚度计算：膨胀节的弹簧刚度定义为单位位移所需的力。

根据膨胀节的设计工况和材料特性，计算出弹簧刚度，以保证膨胀节在工作条件下能够正确地进行变形和补偿。

综上所述，膨胀节的设计与计算需要综合考虑压力等级、温度范围、变形量以及材料特性等因素。

根据工程要求和实际应用情况，选择合适的设计参数和计算方法，确保膨胀节能够正常工作并具有所需的补偿和变形能力。

膨胀节重量计算膨胀节在工业领域中被广泛应用于管道、容器、储罐等设备中，用于吸收管道或容器在温度变化或压力波动时的变形。

而膨胀节的设计和选型中最重要的参数之一便是其重量。

本文将详细介绍膨胀节重量的计算方法及其相关知识。

一、膨胀节的种类和作用膨胀节按材质不同，分为金属膨胀节、橡胶膨胀节、石棉膨胀节和复合材料膨胀节等几种。

按用途可分为伸缩节、角度偏移膨胀节、侧位位移膨胀节、膨胀节支架、吸振器等几种。

无论是哪种膨胀节，在工业管道中的作用都是一样的，它们能够在管道内压力变化或温度变化引起的野蛮变形下起到缓冲作用，从而保证管道连接处不会产生破损、渗漏等问题。

二、影响膨胀节重量的因素膨胀节的重量不仅与其规格、直径、长度、承压量以及材质等有关，还由以下几个因素影响：1.过程中的介质（含盐酸、硫酸、碳酸和酒精等）和温度值，低温和高温会影响膨胀J内的金属板的厚度和材料的密度，钢种也可能需要变更；2.环境（如气候、温度、海拔等）也会影响承压容器或管道的压力，从而影响到膨胀节的重量计算。

特别是海拔高度越高，大气压力越小，机械件受到的压力就越小，钢材也会因地区不合而引起重量变化；3.使用年限长短，时间长久，膨胀节内部的介质与机械件的化学反应也会对重量产生影响。

三、膨胀节重量计算方法1.金属膨胀节的重量计算金属膨胀节的重量计算较为简单，其重量大致可以按照以下方法计算：膨胀节重量（kg）=（管道直径D÷1000）×（管道长度L÷1000）×（管道壁厚δ÷1000）×材质密度ρ×（1+φ）×（1+k）其中φ为膨胀节伸缩量的系数，一般取0.05-0.15左右。

而k为端部焊接强度系数，也称为绿色占空比，一般取0.9。

2.橡胶膨胀节重量计算橡胶膨胀节的重量计算比金属膨胀节要复杂一些，其一般按照以下几个方面进行计算：（1）根据管道的直径和长度计算出橡胶膨胀节的基本重量；（2）由于橡胶膨胀节是由橡胶衬垫和卷板组成的复合材料，在计算重量时需要对这两种材料分别进行测量，并乘以相应的系数；（3）钢板的厚度、密度等也需要考虑在内；（4）设计管线的介质要素（如压力、温度、化学物质）会对重量的计算结果产生影响。

各类膨胀节对管系及管架设计的要求合理地设计管路系统的支座，是保证膨胀节正常发挥作用的必要条件，不同类型的膨胀节对于管系的支座有不同的要求。

一、轴向型膨胀节：1.安装轴向型膨胀节的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部位及侧支管线进入主管线的入口处，都要设置主固定支架。

管道除这些部位外，可设置中间固定支架。

主固定支架要考虑波纹管静压推力（F p ）和变形弹性力（F x ）的作用。

中间固定支架可不考虑压力推力的作用。

（1）静压推力计算公式：式中：F p —轴向压力推力（N ）F p =100×P •A A —波纹管的有效面积（㎝²）P —此管段管道的最高压力（MPa ）（2）轴向弹性力计算公式：式中：F x —轴向弹性力（N ）F x =f •K x •X K x —轴向刚度（N/mm ）X —实际轴向补偿量（mm ）f —系数、有预变形时f=½；无预变形时f =12.在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型膨胀节。

3.固定支架和导向支架的分布，推荐按下图配置：D 为管道的公称通径，膨胀节一端应靠近固定支架，两固定支架之间间距过长，须设置导向支架，距离如图所示。

L max 为其它导向支架的最大间距，可按下面公式计算： L max=0.0157)/(O X X K A P IE ∙±∙∙式中：L max —最大的导向间距（m ）E —管道材料弹性模量（N/㎝²）I —管道断面惯性矩（㎝⁴）K X —膨胀节轴向刚度（N/mm ）X O —膨胀节额定位移量（mm ）当膨胀节压缩变形时，符号为“+”；拉伸变形时，符号为“-”。

若管道壁厚按标准壁厚设计时，L max 可按有关标准选取。

二、横向型及角向型膨胀节：1.装在管道弯头附近的横向型膨胀节，两端各设一导向支架，其中一个宜是平面导向支架，其上下活动间隙按公式计算：ε=L-△x-式中：ε—活动间隙（mm）L—膨胀节有效长度（mm）△x—不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量（mm）△y—水平管段热膨胀量（mm）2.角向型膨胀节宜两个或三个为一组配套使用，用以吸收管道的横向位移对Z型和L型管段的两个固定支架之间，只允许安置一个横向型膨胀节或一组角向型膨胀节。

蒸汽用膨胀节标准膨胀节，也称为补偿器或伸缩节，是一种用于管道系统中的特殊装置，其主要功能是补偿管道系统因温度变化所引起的膨胀和收缩，从而保证系统的正常运行。

在蒸汽系统中，由于温度变化范围较大，膨胀节的作用尤为重要。

本文将从多个方面详细介绍蒸汽用膨胀节的标准。

一、膨胀节的分类根据膨胀节的补偿位移方式，可以将其分为轴向型、铰链型和万向型。

轴向型膨胀节主要用于补偿管道的轴向位移；铰链型膨胀节可以补偿管道的横向位移和角位移；万向型膨胀节则可以补偿多个方向的位移。

此外，单式和复式的主要区别在于波纹补偿的个数。

二、膨胀节的材料要求蒸汽用膨胀节通常采用不锈钢、碳钢、铜合金等材料制成。

在选择材料时，应考虑材料的耐高温、耐腐蚀和抗压性能，以确保膨胀节能够承受蒸汽系统中因高温、低温和压力变化而产生的各种力和位移。

同时，材料的选用应符合相应的标准，如GB/T 12777-2008《金属波纹管膨胀节》等。

三、膨胀节的尺寸要求蒸汽用膨胀节的尺寸应根据管道系统的实际情况进行设计。

在设计时，应考虑管道的长度、直径、工作压力、温度等因素，以确保膨胀节能够有效地补偿管道的膨胀和收缩。

同时，膨胀节的尺寸还应符合相关的国家和行业标准。

四、膨胀节的性能要求蒸汽用膨胀节应具备良好的耐高温、耐腐蚀和抗压性能。

在高温环境下，膨胀节应能够保持稳定的性能，不出现变形、开裂等问题；在腐蚀性介质中，膨胀节应具有良好的耐腐蚀性能，不出现锈蚀等问题；在高压力条件下，膨胀节应能够承受较大的压力和位移，不出现泄漏等问题。

此外，膨胀节还应具备良好的密封性能和较低的阻力损失。

五、膨胀节的检验方法为了确保蒸汽用膨胀节的质量和性能符合相关标准的要求，应进行严格的检验。

常用的检验方法包括外观检查、尺寸检测、性能检测等。

外观检查主要观察膨胀节的外观质量，包括颜色、表面光洁度等；尺寸检测主要测量膨胀节的各项尺寸是否符合设计要求；性能检测主要对膨胀节的耐高温、耐腐蚀和抗压性能进行测试。

管道膨胀节管道膨胀节是一种重要的工业附件，其作用是用来解决管道在使用过程中由于热胀冷缩引起的变形问题。

在工业生产中，管道是起着重要作用的，而管道随着使用的不断延长，由于管道的材料特性不同，当温度发生变化时，管道就会因为热胀冷缩而引起变形，这种变形会增加管道的压力和张力，对管道的安全性能会造成影响，因此我们需要使用到管道膨胀节来解决这个问题。

一、管道膨胀节的工作原理1、温度变化管道膨胀节的工作基础是以管道的温度变化为驱动力，这是因为管道在温度变化时会发生热胀冷缩，而热胀冷缩会引起管道的变形。

2、管道膨胀节的作用在管道膨胀节内部，有一个由金属材料制成的、被压缩的弹簧，当管道受到温度变化时，管道会因此发生形变，管道内的弹簧也会发生相应的形变。

而这个弹簧能够在一定的范围内，对管道进行补偿，避免管道破坏等事故的发生。

二、管道膨胀节的种类1、金属波纹管膨胀节金属波纹管膨胀节主要是由经过优化设计的金属波纹管组成，其作用是可以对管道的热胀冷缩进行补偿。

金属波纹管膨胀节具有使用寿命长、抗压性能好、弹性好等特点，广泛应用于各种传热装置、石油设备等领域。

金属波纹管膨胀节的使用寿命长，这种膨胀节的设计原理是，内部采用优化设计的波纹管，既保证了膨胀节的使用寿命，又可以充分发挥膨胀节的功能，确保管道的安全运行。

2、橡胶软接头橡胶软接头主要是由橡胶管和法兰组成，其作用是可以对管道的热胀冷缩进行补偿。

橡胶软接头具有橡胶有良好的弹性，结构简单，安装方便等特点，广泛应用于建筑、通信、电力、化工、石油等领域。

3、补偿器补偿器主要是由两个同心的金属波纹管组成，其作用是可以对管道的热胀冷缩进行补偿。

补偿器具有良好的吸收和补偿能力，在应用中能够有效地解决管道的热胀冷缩问题。

三、管道膨胀节在工业生产中的应用1、石油天然气行业石油天然气行业是管道膨胀节的主要应用方向，这是因为石油天然气行业中管道运输距离很长，同时石油天然气中也含有一定的硫化氢、二氧化碳等腐蚀性物质，可能会对金属管道造成一定的损坏，但是金属波纹管膨胀节具有抗压性能好、耐腐蚀等特点，能够有效地解决石油天然气行业中管道的热胀冷缩和腐蚀问题。

波纹管膨胀节是一种用于管道系统中的补偿装置，用于吸收由温度变化、振动和管道位移等原因引起的热应力和机械应力。

根据不同的结构和功能，波纹管膨胀节可以分为以下几类：
1. 压缩型膨胀节：压缩型膨胀节可以吸收管道系统中的压缩变形。

它通常由波纹管和法兰组成，当管道受到压缩力时，波纹管可以压缩和伸展，从而吸收压缩变形。

2. 伸缩型膨胀节：伸缩型膨胀节可以吸收管道系统中的伸长变形。

它通常由波纹管、伸缩节和法兰组成，当管道受到伸长力时，伸缩节可以伸缩和收缩，从而吸收伸长变形。

3. 角度型膨胀节：角度型膨胀节可以吸收管道系统中的角度偏差。

它通常由波纹管、角度节和法兰组成，当管道发生角度偏差时，角度节可以弯曲和扭转，从而吸收角度变形。

4. 侧向型膨胀节：侧向型膨胀节可以吸收管道系统中的侧向位移。

它通常由波纹管、侧向节和法兰组成，当管道发生侧向位移时，侧向节可以侧向移动，从而吸收侧向位移。

5. 多功能型膨胀节：多功能型膨胀节结合了以上几种类型的功能，具有更广泛的应用范围和更强的补偿能力。

需要注意的是，不同类型的波纹管膨胀节适用于不同的管道系统和工程需求。

在选择和使用波纹管膨胀节时，需要根据实际情况和设计要求进行选择，并确保其符合相关的标准和规范。

此外，波纹管膨胀节的安装和维护也需要按照相关的操作规程进行，以确保其正常运行和安全性能。

非金属膨胀节计算摘要：1.非金属膨胀节的定义和作用2.非金属膨胀节的计算方法3.计算示例正文：非金属膨胀节，顾名思义，是一种由非金属材料制成的膨胀节。

它主要用于吸收管道、容器和设备在温度变化时产生的热膨胀，以保护管道、容器和设备不受损害。

非金属膨胀节广泛应用于石油、化工、冶金、船舶等行业。

非金属膨胀节的计算方法主要包括以下几个步骤：步骤1：确定膨胀节的类型和尺寸根据工程设计要求，选择合适的非金属膨胀节类型（如：自然补偿、人工补偿、导向补偿等），并确定其尺寸。

步骤2：计算热膨胀量根据管道、容器或设备的热膨胀系数，计算其在温度变化时的热膨胀量。

一般采用线性膨胀系数或体积膨胀系数进行计算。

步骤3：计算膨胀节的补偿量根据膨胀节的安装位置和热膨胀量，计算出膨胀节所需的补偿量。

步骤4：计算非金属膨胀节的尺寸根据膨胀节的补偿量和安装要求，选择合适的非金属膨胀节材料，并计算出膨胀节的尺寸。

下面，我们通过一个简单的示例来了解一下非金属膨胀节的计算过程：假设有一个管道，公称直径为100mm，壁厚为10mm，工作温度范围为-40℃至120℃。

现在需要安装一个自然补偿的非金属膨胀节，求膨胀节的尺寸。

1.计算管道在温度变化时的热膨胀量根据热膨胀系数表，我们可以得到：-40℃时，管道的线性膨胀系数为1.2×10^-5/℃；120℃时，管道的线性膨胀系数为1.6×10^-5/℃。

假设管道长度为100m，那么管道在-40℃至120℃温度变化时的热膨胀量为：ΔL = L × (α1ΔT + α2ΔT) = 100m × (1.2×10^-5/℃ × (120℃ - (-40℃)) + 1.6×10^-5/℃ × (120℃ - (-40℃))) = 2.4m.2.计算膨胀节的补偿量根据自然补偿的定义，膨胀节的补偿量应等于管道热膨胀量的一半，即：ΔL0 = ΔL/2 = 2.4m/2 = 1.2m.3.计算膨胀节的尺寸根据膨胀节的补偿量和安装要求，选择合适的非金属膨胀节材料（如：橡胶、硅胶等），并计算出膨胀节的尺寸。

sw6膨胀节计算步骤概述说明以及解释1. 引言1.1 概述SW6膨胀节是一种用于管道系统中的重要装置，用于处理热胀冷缩引起的应力和变形。

它主要由金属材料制成，可在温度变化时自由伸缩，以保护管道系统的完整性。

本文将详细介绍SW6膨胀节的计算步骤，并提供理论基础、计算前准备工作以及具体的计算方法。

1.2 文章结构本文共分为三个部分，分别是引言、SW6膨胀节计算步骤和结论。

引言部分旨在对文章内容进行概述和展示文章结构。

第二部分将详细介绍SW6膨胀节计算所需的理论基础、准备工作以及具体的计算步骤和方法。

最后一部分将总结与回顾本文的主要观点，并提供结果分析与讨论以及进一步研究方向建议。

1.3 目的本文旨在帮助读者了解SW6膨胀节在管道系统中的重要性，并提供清晰明了的计算步骤，使读者能够正确使用和设计SW6膨胀节。

通过本文的阐述，读者将能够掌握SW6膨胀节计算的基本原理和方法，并能够应用于实际工程中，确保管道系统的安全运行和可靠性。

2. SW6膨胀节计算步骤2.1 理论基础SW6膨胀节是一种机械密封补偿装置，用于管道系统中的热胀冷缩补偿。

在进行SW6膨胀节计算之前，我们需要了解以下理论基础知识：首先，需要明确管道系统中的热胀冷缩问题。

当管道受到温度变化时，会发生热胀冷缩现象，可能导致管道产生应力和变形。

为了解决这个问题，可以使用膨胀节进行补偿。

其次，要了解膨胀节的基本原理。

膨胀节通过弹性元件来吸收管道的热胀冷缩变形，并将其转化为弹性变形。

这样可以减少对管道系统的应力影响，并保持其稳定性。

最后，需要掌握SW6膨胀节的结构和工作原理。

SW6膨胀节通常由金属波纹管和法兰连接组成。

在安装过程中，根据实际情况选择合适的膨胀节类型和安装方式。

2.2 计算前的准备工作在进行SW6膨胀节计算之前，我们需要进行一些准备工作：首先，要明确管道系统的工作条件和设计参数。

包括管道材料、工作温度范围、压力等级等信息。

这些参数将直接影响膨胀节的选型和计算结果。

管道中常用波纹管补偿器型式及反力计算郭芦山1998.06目录第一章前言 (1)第二章膨胀节的结构特点及推力计算 (4)参考文献 (18)第一章前言波纹管膨胀节是配管设计中经常使用的补偿元件之一。

管系中由于设置膨胀节而对约束点所产生的反力也是配管设计时必须考虑的重要参数。

膨胀节所产生反力不仅与其结构型式有关，而且还与其在管系中的位置及配置组合有关。

因此，配管设计人员不仅需要掌握膨胀节的主要性能与其结构型式的关系，从而选用适当型式的膨胀节并合理地配置；而且还需要掌握如何计算膨胀节在补偿位移时对管系中约束点产生的反力，以作为管道支架设计和端点受力校核的依据。

公式符号说明P—设计压力（MPa）T—设计温度（℃）△T—温度差（℃）E t—弹性模量（MPa）α—线膨胀系数（cm/cm℃）h—波高（mm）w—波距（mm）Z—一个波壳的波数m—波壳层数D o—波根外径（mm）D m—波纹平均直径（mm）D m = D o + hS—波壳材料（一层）的公称厚度（mm）S p—多层波壳之每层的厚度（mm）S p=D oD m·SA m—有效截面积（mm2）A m=π4D m2L1—复式膨胀节中间管段长度（mm）L b—一组波纹管长度（mm）L—单式或复式膨胀节的计算长度（mm）L=L b（单式膨胀节）L=2L b+L1（复式膨胀节）△X —膨胀节的轴向位移（mm ） △Y —膨胀节的横向位移（mm ）θ—膨胀节的偏转角（度） △d x —轴向端点位移量（mm ） △d y —横向端点位移量（mm ） △d v —轴向端点予变形量（mm ） △ d h —横向端点予变形量（mm ）e x —轴向位移引起的单波轴向当量位移（mm ）e x = △XZ （单式膨胀节）e x = △X2Z （复式膨胀节）e y —横向位移引起的单波轴向当量位移（mm ）e y =βD m △YZ （L ±△X ）（单式膨胀节）e y =βD m △Y2Z （L-L b ±△X2）（复式膨胀节）β—系数β=3L 2-3LL b3L 2-6LL b +4L b2e θ—横向位移引起的单波轴向当量位移（mm ）e θ=θD m2V 1、2、3—予变形量，mm Q —重量（KN ）A 、B 、C —角位移膨胀节在管道中的布置尺寸（mm ） K —膨胀节的单波刚度（KN/mm ） K c —冷态单波刚度（KN/mm ）K c =1.7D m E 20S p mh 3C fK w —热态单波刚度（KN/mm ）K w =1.7D m E w S p mh 3C fC f —系数，参见文献［1］图C19 F p —内压推力（KN ） F p =P.A mF e—轴向弹性反力（KN）F e=K.e xF x—轴向力（KN）F y、F z—横向弹性反力（KN）F v=KD m e y 2LF dx—轴向端点位移引起的轴向弹性反力（KN）F dx=K.e dxF dy—侧向端点位移引起的横向弹性反力（KN）F dy=KD m e dy 2LF g—重力（KN）M y—侧向位移引起的弯矩（KN-mm）M y=KD m e y 4Mθ—角偏转引起的变矩（KN-mm）Mθ=KD m eθ4∑M—总弯矩（KN-mm）Fθ—作用力（KN）图形符号的说明：单式铰链型膨胀节平衡环型膨胀节固定支架滑动导向支架波纹管第二章膨胀节的结构特点及推力计算第一节轴向位移膨胀节的结构特点及推力计算如图1所示的普通型（自由型）膨胀节是最基本的膨胀节结构型式。

膨胀节的类型和构造一、波纹膨胀节的类型波纹管配备相应的构件，形成具有各种不同补偿功能的波纹膨胀节。

按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型。

轴向型：普通轴向型、抗弯型、外压型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。

横向型：单向横向型、万向铰链横向型、大拉杆横向型、小拉杆横向型。

角向型：单向角向型、万向角向型。

以上是基本分类，每类都具备共同的功能。

在一些特定情况还可以有特殊功能，如耐腐蚀型、耐高温型。

按特定场合的不同，分为催化裂化装置用、高炉烟道用。

按用于不同介质分为：热风用、烟气用、蒸汽用等。

二、波纹膨胀节的结构1、轴向型波纹膨胀节（1）普通抽向型：是最基本的轴向膨胀节结构。

其中支撑螺母和预拉杆的作用是支撑膨胀节达到最大额定拉伸长度和到现场安装时调整安装长度（冷紧）。

如果补偿量较大，可用两节，甚至三节波纹管。

使用多节时，要增加抗失稳的导向限位杆。

（2）抗弯型：增加了外抗弯套筒，使整体具有抗弯能力。

这样可以不受支座的设置必须受4D、14D的约束，支架的设置可以将这段按刚性管道考虑。

（3）外压型：这种结构使波纹管外部受压，内部通大气。

外壳必须是密闭的容器，它的特点是：1）波纹管受外压不发生柱失稳，可以用多波，实现大补偿量。

2）波纹内不含杂污物及水，停气时冷凝水不存波纹内可从排污阀排掉不怕冷冻。

3）结构稍改进也具有抗弯能力。

（4）直埋型：它的外壳起到井的作用，把膨胀节保护起来．密封结构防止土及水进入。

实际产品分防土型和防土防水型。

对膨胀节的特殊要求是必须与管道同寿命。

（5）一次性直理型：它的使用是装在管线上后整个管线加热升温到管线的设计温度范围的中间温度，管线伸长，波纹管被压缩，两个套筒滑动靠近，然后把它们焊死，再由检压孔打压检验焊缝不漏即可。

它的特点是：1）焊死后波纹管再不起作用，它的寿命一次就够。

2）波纹管的设计压力按施工加热的压力设计。

材质用普通碳钢。

2、横向型波纹膨胀节（1）单向横向型：它只能在垂直于铰链轴的平面内弯曲变形。

热力管道膨胀节1. 介绍热力管道膨胀节是一种用于热力管道系统中的重要设备。

它具有吸收热力管道热胀冷缩引起的变形和应力的功能。

本文将详细探讨热力管道膨胀节的定义、分类、结构、工作原理以及在实际应用中的重要性。

2. 热力管道膨胀节的定义热力管道膨胀节，也称作热胀冷缩节，是一种用于热力管道系统中的补偿器件。

它可以吸收管道由于热胀冷缩引起的体积变化和应力，以保证整个管道系统的安全运行。

3. 热力管道膨胀节的分类根据不同的结构和使用方式，热力管道膨胀节可以分为以下几类：3.1 管式膨胀节管式膨胀节是由柔性金属管和法兰组成的补偿器件。

它通过柔性金属管的变形来吸收管道的热胀冷缩。

3.2 弯头膨胀节弯头膨胀节是一种可以在多个平面上自由变形的补偿器件。

它适用于弯头处的热胀冷缩补偿。

3.3 挠性膨胀节挠性膨胀节由多个片状或环状的薄板组成。

它通过薄板的变形来吸收管道的热胀冷缩。

3.4 缠绕式膨胀节缠绕式膨胀节由多层金属带和软连接件组成。

它通过金属带的扭转来吸收管道的热胀冷缩。

4. 热力管道膨胀节的结构热力管道膨胀节的结构主要由以下部分组成：4.1 主体热力管道膨胀节的主体部分通常是由金属材料制成，如碳钢或不锈钢。

主体的形状和尺寸根据具体的应用需求而定。

4.2 连接部件连接部件用于连接热力管道膨胀节与管道系统。

常见的连接方式有法兰连接和焊接连接。

4.3 导向装置导向装置用于限制热力管道膨胀节在长度方向的移动，并保证其正常的工作。

4.4 补偿装置补偿装置是热力管道膨胀节的关键部件，它可以吸收管道的热胀冷缩。

常见的补偿装置包括金属波纹管、波纹管组和膨胀节波纹管。

5. 热力管道膨胀节的工作原理热力管道膨胀节的工作原理基于热胀冷缩的特性。

当管道受热胀冷缩作用时，膨胀节通过其柔性结构的变形来吸收管道的变形和应力，从而保证整个管道系统的安全运行。

6. 热力管道膨胀节在实际应用中的重要性热力管道膨胀节在热力管道系统中具有重要的作用，主要体现在以下几个方面：6.1 补偿热胀冷缩热力管道膨胀节可以有效地补偿管道由于热胀冷缩而引起的变形和应力，从而避免了管道破裂和泄漏等安全问题的发生。

膨胀节的分类按结构分类1、单式普通型膨胀节：1>带拉杆的带拉杆的单式普通型膨胀节，⽤于吸收横向位移和拉杆内的轴向位移。

特点是拉杆可以吸收压⼒产⽣的推⼒，但波纹管的有效长度较⼩，只能吸收较⼩的横向位移。

2>不带拉杆的单式普通型膨胀节，⽤于吸收轴向位移。

不能吸收压⼒产⽣的推⼒。

2、复式万能型膨胀节：1>带拉杆的复式万能型膨胀节，⽤于吸收横向位移和拉杆内的轴向位移。

⼆组波纹之间的长度越长，吸收的横向位移就越多，但拉杆也要相应增长，由于刚度的限制，拉杆不能太长。

2>带短拉杆的复式万能型膨胀节，⽤于吸收横向位移和轴向位移。

由于没有拉杆的限制，⼆组波纹管之间的长度可以很长，因此，可以吸收较⼤的横向位移和轴向位移。

但压⼒产⽣的推⼒要有主固定⽀架承受。

3、单式铰链型膨胀节:1>平⾯单式铰链型膨胀节常⽤于L形、n形、平⾯z形管道中，设置两个以上的单式铰链型膨胀节，以吸收横向位移和轴向位移，压⼒产⽣的推⼒由铰链吸收。

2>万向单式铰链型膨胀节，可吸收任意⽅向的⾓位移，通常与单式铰链型膨胀节组合⽤于⽴体z形管的设计厚度很厚，较笨重。

4、复试铰链型膨胀节:1>平⾯复式铰链型膨胀节,⽤于L形、平⾯z形管道，吸收横向位移。

拉板⽐复式万能型的长拉杆刚性好，可⽤较长的拉板，吸收较多的横向位移和轴向位移，其缺点是只能吸收平⾯的位移。

2>万能复式铰链型膨胀节，由于在铰链中应⽤了销块，可吸收任意⽅向的位移。

常⽤于⽴⾯z形管道。

按⽤途分类1、轴向型膨胀节：⽤于吸收轴向位移的膨胀节。

主要有不带拉杆的单式普通膨胀节和轴向型膨胀节两种。

⼿外压作⽤下，膨胀节的的柱稳定性⽐内压作⽤时为好，但外压型轴向型膨胀节的结构⽐较复杂，⼀次，只有当所需要的波数较多、内压下会发⽣柱失稳时，才采⽤外压轴向型膨胀节。

2、横向位移膨胀节：⽤于吸收横向位移的膨胀节。

主要有复式万能型膨胀节、带拉杆的但是普通膨胀节、复式铰链型膨胀节等。

非金属膨胀节计算
摘要：
1.非金属膨胀节的定义和作用
2.非金属膨胀节的计算方法
3.计算示例及结果分析
正文：
非金属膨胀节，作为一种用于管道系统中，能够补偿热胀冷缩引起的长度变化的装置，广泛应用于石化、电力、冶金等领域。

其工作原理是在温度变化时，利用非金属材料的膨胀性能，使管道系统产生相应的位移，从而达到吸收管道热胀冷缩变形的目的。

非金属膨胀节的计算主要包括以下几个方面：
1.计算管道因温度变化引起的长度变化
根据公式：ΔL = αLΔT，其中，ΔL表示管道长度变化，α表示线膨胀系数，L表示管道原始长度，ΔT表示温度变化。

根据实际温度变化范围，可计算出管道长度变化。

2.确定非金属膨胀节的补偿量
根据管道长度变化，确定非金属膨胀节所需的补偿量。

一般而言，非金属膨胀节的补偿量应略大于管道长度变化，以确保膨胀节在温度变化时能充分发挥作用。

3.计算非金属膨胀节的尺寸
根据补偿量和实际安装条件，选择合适的非金属膨胀节类型（如波纹管膨
胀节、金属软管膨胀节等），并计算其尺寸。

具体计算方法需参照相关设计规范和产品说明书。

以某石化企业为例，一条输送高温高压物料的管道，原始长度为100米，温度变化范围为-40℃至150℃。

经计算，管道因温度变化引起的长度变化为80mm。

考虑到安装条件和实际需求，选择一种波纹管膨胀节进行补偿。

根据波纹管膨胀节的补偿能力和安装方式，确定其尺寸为100mm。

综上所述，非金属膨胀节的计算主要包括管道长度变化的计算、非金属膨胀节补偿量的确定以及尺寸的计算。

u形波纹管膨胀节刚度和应力计算【最新版】目录一、引言二、U 形波纹管膨胀节的概述三、刚度计算四、应力计算五、结论正文一、引言U 形波纹管膨胀节是一种用于补偿管道在温度变化或机械位移引起的长度变化的设备。

在工程应用中，它广泛应用于空调、建筑、石油化工等领域。

为了确保 U 形波纹管膨胀节的正常工作，需要对其刚度和应力进行计算。

本文将对 U 形波纹管膨胀节的刚度和应力计算进行详细探讨。

二、U 形波纹管膨胀节的概述U 形波纹管膨胀节由波纹管、接管、法兰等组成。

波纹管是 U 形波纹管膨胀节的主要部分，具有很好的弹性和补偿性能。

接管和法兰用于连接管道和波纹管，以便将波纹管膨胀节安装到管道系统中。

三、刚度计算刚度是指 U 形波纹管膨胀节在受到外力作用时产生的变形程度。

刚度计算主要包括波纹管的刚度和接管的刚度。

波纹管的刚度可以通过以下公式计算：K = E * (1 - 3 * (δ/γ)^2) / (π * (D/2)^2)其中，E 为材料的弹性模量，δ为波纹管的位移，γ为波纹管的许用应变，D 为波纹管的直径。

接管的刚度可以通过以下公式计算：K = E * I / L其中，E 为材料的弹性模量，I 为接管的面积惯性矩，L 为接管的长度。

四、应力计算应力是指 U 形波纹管膨胀节在受到外力作用时产生的内部应力。

应力计算主要包括波纹管的应力和接管的应力。

波纹管的应力可以通过以下公式计算：σ = F / A其中，F 为作用在波纹管上的力，A 为波纹管的横截面积。

接管的应力可以通过以下公式计算：σ = F / A其中，F 为作用在接管上的力，A 为接管的横截面积。

五、结论通过对 U 形波纹管膨胀节的刚度和应力进行计算，可以确保其在工程应用中的稳定性和安全性。

450金属膨胀节的变形量
金属膨胀节是一种用于补偿管道、容器或设备在温度变化时由于热胀冷缩而产生的变形的装置。

它通常由金属或合金制成，具有良好的弹性和耐高温性能。

金属膨胀节的变形量取决于多个因素，包括材料的弹性模量、膨胀节的长度、温度变化范围以及设计时考虑的安全系数等。

一般来说，金属膨胀节的变形量可以通过以下公式进行计算：
δ = L × α × ΔT.
其中，δ表示变形量，L表示膨胀节的长度，α表示材料的线膨胀系数，ΔT表示温度变化量。

这个公式说明了变形量与膨胀节长度和温度变化量成正比，与材料的线膨胀系数有关。

另外，需要考虑到金属膨胀节在实际工作中可能受到的力的影响，比如压力、拉力等，这些力会影响膨胀节的变形量。

因此，在实际工程中，通常会根据具体的工况和使用要求进行详细的计算和设计，以确保金属膨胀节能够有效地补偿温度变化所引起的管道或设备的变形，同时保证安全可靠地运行。

综上所述，金属膨胀节的变形量是一个复杂的计算问题，需要综合考虑材料特性、温度变化、力的影响等多个因素，以确保设计的准确性和可靠性。