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    波紋膨脹節(jié)的層數(shù)

    波紋膨脹節(jié)按層數(shù)可分為單層與多層。當(dāng)波紋膨脹節(jié)用于供熱等需要較大補(bǔ)償量的領(lǐng)域時(shí),除了補(bǔ)償量要求,還需要承受大約1~1.6MPa的壓力,這就要求波紋膨脹節(jié)剛度小,內(nèi)應(yīng)力小,并具有受壓能力。剛度計(jì)算公式(1):
                              (1)
    式中: K—?jiǎng)偠?N/mm;E—材料的彈性模量,N/mm2; Dm—波紋膨脹節(jié)的平均直徑,mm;
                   S—波紋膨脹節(jié)每一層厚度,mm; Z—波紋膨脹節(jié)的層數(shù); b—波厚,mm;
                   h—波紋高度,mm; Nd—波數(shù)的兩倍.
    在承受大小相當(dāng)?shù)膲毫ο拢瑔螌优c多層波紋膨脹節(jié)的厚度是相當(dāng)?shù)模虼耍?br />對于單層波紋膨脹節(jié),                 (2)
    對于多層波紋膨脹節(jié),                            (3)
    比較(2)、(3)式可知,                      
    可見,當(dāng)壁厚相同時(shí),采用多層結(jié)構(gòu)的波紋膨脹節(jié)剛度只有單層的層數(shù)平方分之一。考慮到實(shí)際中多層波紋膨脹節(jié)的耐壓能力略差,總壁厚應(yīng)增加20%,這雖導(dǎo)致了剛度的增加,但一般仍保持  .                      
    剛度的減小大大增強(qiáng)了波紋膨脹節(jié)的補(bǔ)償能力,并能減小推力,從而增加了壽命。
    波紋膨脹節(jié)應(yīng)力計(jì)算見公式(4)、(5)。
                              (4)
                              (5)
    式中: δ—補(bǔ)償量; Cf,Cd—結(jié)構(gòu)系數(shù);
    σ1—由伸縮變形產(chǎn)生的徑向薄膜應(yīng)力;  σ2—由伸縮變形產(chǎn)生的徑向彎曲應(yīng)力;
    采用同樣方法比較可得:  ,     .
    由于σ1和σ2基本上代表了波紋膨脹節(jié)的主應(yīng)力,故多層波紋膨脹節(jié)的應(yīng)力大致只相當(dāng)于單層的1/Z左右。
    綜合剛度與應(yīng)力的差別可知,多層波紋膨脹節(jié)的內(nèi)應(yīng)力在伸縮位移相同的情況下,只有單層管的1/Z,或在應(yīng)力相同的情況下,其伸縮位移可以是單層的Z倍。一般Z=3~10,故應(yīng)采用多層波紋膨脹節(jié)制作膨脹節(jié)。
    在補(bǔ)償量較小的場合,如果主要為了減震和便于安裝,可采用單層波紋結(jié)構(gòu)。而多層波紋膨脹節(jié)本身具有較好的防震效果,方便安裝,使用壽命長,因此在大多數(shù)場合,特別是熱力管道上,均是合適選擇。
     

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