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波纹管

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波纹管

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  • 发布日期:2017/05/27
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贵州空气能

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波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。它的开口端固定,密封端处于自由状态,并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长,使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器,有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化,因此它的响应速度低于波登管。波纹管适于测量低压。


波纹管种类

波纹管主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用,广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业。塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。

波纹管:压力测量仪表中的一种测压弹性元件。它是具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体,波纹管具有弹性,在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。另外,波纹管也可以用作密封隔离元件,将两种介质分隔开来或防止有害流体进入设备的测量部分。它还可以用作补偿元件,利用其体积的可变性补偿仪器的温度误差。有时也用作为两个零件的弹性联接接头等。波纹管按构成材料可分为金属波纹管、非金属波纹管两种;按结构可分为单层和多层。单层波纹管应用较多。多层波纹管强度高,耐久性好,应力小,用在重要的测量中。波纹管的材料一般为青铜、黄铜、不锈钢、蒙乃尔合金和因康镍尔合金等。


技术参数

承载载荷

作用在金属波纹管及其它弹性元件上的各种预期的负荷值,如集中力F、压力p 和力矩M 等。在金属波纹管类弹性元件使用时,除给定施加的载荷值外,还须给定载荷的作用方向及作用位置。对于压力载荷,还要说明弹性元件是承受内腔压力或外腔压力。

金属波纹管及其它弹性元件在正常工作条件下允许使用的最大载荷值或满量程值。它通常是预期的设计值,或是对产品原型经过实际检测后再经修定的设计值。

具体弹性元件产品在工作中经受瞬间或试验期间允许超过额定载荷而不发生损坏、失效、失稳时的承载能力。对于仪表弹性敏感元件,一般限定超载能力为额定载荷的125%。在工程中使用的波纹管类组件,一般限定在额定载荷的150%。根据工程要求,当要求大的安全系数时,使用的弹性元件规定不允许有任何超载,因此载荷必须小于或等于额定载荷值。

位移特性

金属波纹管及弹性元件中某一特定点(自由端或中心)的位置变化。按照其运动轨迹,可分为线位移和角位移。在外界载荷作用下,金属波纹管可能产生轴向位移、角向位侈及横向位移。

金属波纹管及弹性元件在额定载荷作用下所引起的位移值,也就是它们在正常使用条件下允许产生的工作位移。

各类弹性元件在工作瞬间或试验期间允许超过额定位移的承受能力。在发生超载位移时,弹性元件不应发生损坏、失效、失稳等情况。对于仪表弹性敏感元件,超载位移一般限定在额定位移的125%,工程中使用的波纹管类组件,应根据工程条件和安全程度确定。

弹性特性

金属波纹管及其它弹性元件在某一指定煮上的位移与作用载荷之间的关系称为弹性特性,而位移和载荷都应存元件材料的弹性范围内波纹管类组件的弹性特性可以用函数方程、表格与曲线图等形式表示。其弹性特性取决于各类弹性元件的结构及加载方式。元件的弹性特性可以是线性的或非线性的,非线性还可分为递增特性和递减特性两种。

弹性特性是波纹管及其它弹性元件的一个主要性能指标。仪器仪表和测量装置中使用的弹性元件,在设计时一般总是力求使元件的输出量与被测参数(载荷)之间呈线性关系。这样可以采用较简单的传动放大机构实现仪表的等分刻度。

残余变形

金属波纹管及其它弹性元件的残余变形是指加载后元件产生位移,而卸载后再经过相当长的一段时间弹性元件仍不能回复到原始位置.产生一个永久变形的残留值。元件的残余变形里与使用状态有关。当拉伸(或压缩)的位移里逐渐增大到一定的位移值后,残余变形将显著增加。

残余变形是判定弹性元件变形能力的参数对于弹性敏感元件,如果在达到额定位移值后产生了较大的残余位移,这将影响仪表的测量精度。因此.一般对残余变形量给出一定的界限值。在工程中应用的波纹管类组件(如波纹膨胀节),有时为得到较大的位移,使元件工作在弹塑性区,会出现较大的残余变形。如能满足一定的使用寿命而不失效.这时残余变形量不再考虑。


应用

金属波纹管及翅片式波纹管在内燃机冷却器中的应用,在汽柴油发动机冷却器壳体内或冷却芯子的两管板间安装1-1000根带有间断性凸凹状金属波纹管,采用扩管法、焊接法等方法将其固定在一端管板上,使冷却介质的流动状态发生改变,达到提高传热系数,增加传热效率。该发明构思新奇、工艺实用、成本低廉、性能可靠、传热效率高、不结垢、寿命长、热应力小。

1、压力根据软管实际工作压力,再查询波纹的公称通径与压力表,决定是否使用不锈钢网套类型的。

2、尺寸软管公称通径,选用接头型式(主要有法兰联接、螺纹连接、快速接头连接)及的尺寸,软管长度。

3、状态按软管使用时的状态,参照金属软管的正确使用与安装方法与软管在沉降补偿时的最佳长度.软管各种运动状态的长度计算及软管的最小弯曲次数和最小弯曲半径等因素,参数正确选取软管长度,并正确安装。

4、温度软管内介质的工作温度及范围;软管工作时的环境温度。高温时,须按金属波纹管高温下的工作压力温度修正系数,确定温度修正后的压力,以确定选用正确的压力等级。

5、介质软管中所输送的介质的化学属性,按软管材质耐腐蚀性能参数表,决定软管各零件的材质。

6、真空软管主要应用于单晶硅生产使其达到负真空

主要应用于钢带类

钢带波纹管又叫钢带增强聚乙烯螺旋波纹管是一种以高密度聚乙烯(PE)为基体(内外层)与表面涂敷粘接树脂钢带复合的缠绕结构壁管。管壁结构由三层构成:内层是一个连续实壁PE内层管,内层管外缠绕有(用钢板成形为“V”型的)环形波状钢带增强体,在波状钢带增强体外复合有聚乙烯的外层,从而复合成整体的螺旋波纹管。其典型的结构如图所示。钢的弹性模量是聚乙烯的近200倍(碳素钢的弹性模量在190000 MPa左右),结合金属和塑料的优点显然是达到高刚度低消耗的理想办法,能够将钢材的高刚度、高强度和塑料的耐腐蚀、耐磨损和柔韧性等优良特性有机地结合起来,发挥两方面的优点,弥补两方面的缺点,实现高性能和低成本的统一。

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