膨胀节习惯上也叫补偿器,或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。 膨胀节是为了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。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形,以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化,或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振、供热上,为了防止供热管道升温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置补偿器,以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。
由于膨胀节作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件,具有工作可靠、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,就波纹的形状而言,以U形膨胀节应用得为广泛,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,又分为式、压力平衡式、铰链式以及万向接头式等。
波纹管膨胀节是用金属波纹管制成的一种膨胀节。它能沿管道轴线方向伸缩,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,在与它连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。目前,波纹管膨胀节可用在高压力6.0兆帕的管系中。
套筒式补偿器的内套筒与管道连接,采用自压式动密封的原理与结构,它可以随着管道的伸缩在外壳内进行自由滑动,能适应任何管道的密封要求.外壳与内套筒之间采用新型合成材料密封,能耐高温,防腐蚀,适用温度-40至150,特殊情况下可达350.既能轴向滑动,又能管内介质不泄漏。
管道的热膨胀通过在套管中穿过A管来补偿。介质流动不是由A管直接流入管内,而是由旁通管实现。这样,补偿器中有一对B型密封,中压F1和F2产生的水平推力在补偿器中达到平衡。这种结构也可以看作是方向补偿器的类型。管道伸缩采用套筒式结构。
套筒式补偿器设计了防拉断装置,可在其伸缩到极限位置时不被拉开,从而使整个管网运行的安全性大大提高.。 套筒式补偿器适用于介质工程压力≤2.5MPa,介质温度-40℃~600℃。 套筒式补偿器采用新型的密封材料柔性石墨环,其具有强度大,摩擦系数小(0.04~0.10),化,效果好,维修方便等特点。