管道支吊架基本知识精选课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《管道支吊架基本知识精选课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 管道 吊架 基本知识 精选 课件
- 资源描述:
-
1、管道支吊架基本知识优选管道支吊架基本知识管道支吊架概念 管道支吊架是管道系统的重要组成部分,它包括用以承受管道载荷,限制管道位移,控制管道振动,并将荷载传递至承载结构上的各类组件或装置。支吊架包括从下面支撑管道的“支架”,其构件主要受压;从上方悬吊管道的“吊架”,其构件主要受拉。管道支吊架三大功能 支吊架按其功能分为:承受管道荷载 限制管道位移 控制管道振动。承受管道荷载的支吊架 恒力支吊架:用以承受管道自重荷载,且其承载力不随支吊点处管道垂直位移的变化而变化,荷载保持基本恒定的支吊架。变力弹簧支吊架:用以承受管道自重荷载,但其承载力随支吊点处管道垂直位移的变化而变化的弹性支吊架。刚性支吊架:
2、用以承受管道自重荷载,并约束管系在支吊点处垂直位移的吊架。滑动支架:将管道支承在滑动底板上,用以承受管道自重荷载,并约束管系在支吊点处垂直位移的支架。滚动支吊架:将管道支承在滚动部件上,用以承受管道自重荷载,并约束管系在支吊点处垂直位移的支架。限制管道位移的支吊架 导向装置:用以引导管道沿预定方向位移,而限制其他方向位移的装置。用于水平管道的导向装置也可承受管道的自重荷载。限位装置:用以约束或部分限制管系在支吊点处某一(几)个方向位移的装置。它通常不承受管道的自重荷载。固定支架:将管系在支吊点处完全约束而不产生任何线位移和角位移的刚性装置。控制管道振动的支吊架 减振装置:用以控制管道低频高幅晃
3、动或高频低幅振动,但对管系的热胀或冷缩有一定约束的装置。阻尼装置:用以承受管道地震荷载或冲击荷载,控制管系高速振动位移,同时允许管系自由的热胀冷缩的装置。管道支吊架构成 管道支吊架是由一个或几个零部件构成的组件。支吊架部件通常分为管道连接部件(简称“管部”),功能件、中间连接部件(简称“连接件”)和承载结构生根部件(简称“根部”)四类。在管系中,限位刚吊和管道端点构成重力静不定力系,它们的实际安装载荷与设计安装载荷往往存在较大的偏差,在安装、调整支吊架载荷时,需要对限位刚吊的载荷进行实测调整,否则会对管道的自重一次应力有不利影响。介质产生的作用力,如排气管和安全阀产生的排放反力等。在管道或设备
4、正常工况下,液压阻尼器允许管道或设备自由位移,不会给管道或设备带来附加的 应力。又:Q=VA(V为流速,A为面积)管道支吊架是由一个或几个零部件构成的组件。安装载荷是确定弹簧支吊架的安装弹簧压缩值的依据。不同结构型式的限位装置可限制管道某一方向或二个方向的线位移,也可同时限制某一、二个乃至三个方向的角位移。又:Q=VA(V为流速,A为面积)请注意,由于导向装置引导管道按一定的方向移动,它同时就具有了限制管道角位移的作用;而中间转体支撑在其上,并可绕A轴转动。液压阻尼器的工作原理支吊架部件通常分为管道连接部件(简称“管部”),功能件、中间连接部件(简称“连接件”)和承载结构生根部件(简称“根部”
5、)四类。随机组容量的增大,主蒸汽、再热蒸汽等管线长度不断增长,加上工作温度的提高,使管道支吊点热位移值(包括垂直和水平位移)也大幅度增加,以至于 吊架的选用,吊杆偏装和满足吊杆长度等问题变得很困难。而恒力吊架的安装载荷和工作载荷相等。弹簧支吊架的转移载荷;m为幂(与流动状态有关)管部(1)管部结构 管部是与管道或其绝热层直接相连的部件。管部结构按其对管道的支承方式可分为:悬吊式、支承式和拉撑式三类,按其同管道的连接方式可分为:焊接式(一般用于介质参数不高的管道)和夹持式(推荐普遍采用的型式)两种;按其所连接管道的形状位置可分为:水平管道、垂直管道(立管)和弯头(管)三种。l 达到V闭或限制加速
6、度用于水平管道的导向装置也可承受管道的自重荷载。介质产生的作用力,如排气管和安全阀产生的排放反力等。管道支吊架是由一个或几个零部件构成的组件。阻尼器的功能及应用场合带有“热”和“冷”状态位置标志的载荷和位移刻度板,可以清晰地显示出支吊架在热状态和冷状态时的载荷和位移值。支吊架部件通常分为管道连接部件(简称“管部”),功能件、中间连接部件(简称“连接件”)和承载结构生根部件(简称“根部”)四类。刚性支吊架(以下简称刚吊)对管道垂直方向呈刚性约束,故只能用于管道没有垂直位移或垂直位移很小且允许约束的地方。液压阻尼器的工作原理刚性支吊架(以下简称刚吊)对管道垂直方向呈刚性约束,故只能用于管道没有垂直
7、位移或垂直位移很小且允许约束的地方。等。管道设置限位支吊架后,比起全部采用弹性支吊架,稳定性增加,可以降低管道振动。l达到缓冲、抗振之目的。而恒力吊架的安装载荷和工作载荷相等。优选管道支吊架基本知识安装载荷是确定弹簧支吊架的安装弹簧压缩值的依据。一般用于需要减少位移应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分,以及石油、化学工业中需要此类支承的地方。导向装置有以下几种典型的结构。减振器主要用用来承受动荷载,能有效控制管道任何频率和任何振幅的振动和摆动,特别是低幅高频振动。功能件 功能件是实现各种类型支吊架功能的部件。承重支吊架中的恒力弹簧组件、变力弹簧组件;限位支吊装
8、置中的拉撑杆;振动控制装置中的减振器、阻尼器等都属于功能件。连接件 连接件是用以连接管部与功能件、管部与根部、功能件与根部以及自身相互连接的部件。这些连接件又都是刚性结构,也可称为刚性连接件。中间连接件按其连接方式可分为夹持式、焊接式、螺纹连接式、销(轴)孔连接式、埋(嵌)入式、滚滑式等类型。根部 根部是与承载结构直接相连的部件。通常情况下,尽量将管道支吊装置直接固定(生根)在承载结构上。这种生根部件也可看作根部结构的一部分,但通常将其归在中间连接件中,这样对于此类支吊装置就没有独立的根部结构。在多数情况下,尤其是混凝土建筑结构,管道支吊点偏离承载结构,需要添加辅助钢结构,才能实现支吊装置的生
9、根固定。这种辅助钢结构就是支吊装置的根部结构。支吊架的荷载 支吊架的载荷是指作用在支吊架的力和力矩,管道在工作过程中,有以下几种载荷作用于支吊架:管子重量;阀门、法兰和三通等管件的重量;保温层的重量;管内介质的重量(一般只考虑液体的重量,气体的重量忽略不计);弹簧支吊架作用于弹簧的附加力;弹簧支吊架的转移载荷;滑动支架的摩擦力;管道的热胀冷缩、冷紧或连接设备的热位移产生的力和力矩;介质产生的作用力,如排气管和安全阀产生的排放反力等。.通常把支吊架的载荷分为三类:工作载荷、安装载荷和结构载荷。限位刚吊的结构与一般刚性吊架相同,只是使用条件的不同。而恒力吊架的安装载荷和工作载荷相等。一般用于需要减
10、少位移应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分,以及石油、化学工业中需要此类支承的地方。限位支架是限制支吊点水平位移的限位支吊架,可装于水平管和立管上。1、功能特性:“刚柔相济”工作载荷:管道正常工作时(热态),按支吊架布置情况,分配给该支吊架的管道自重,称为该支吊架的工作载荷。固定支架:将管系在支吊点处完全约束而不产生任何线位移和角位移的刚性装置。这种辅助钢结构就是支吊装置的根部结构。减振器主要用用来承受动荷载,能有效控制管道任何频率和任何振幅的振动和摆动,特别是低幅高频振动。如果管道全部采用弹性支吊架(特别是大量采用恒吊时),这种不平衡力将大部分转移到管道端点
11、,引起管道弹性变形和自重一次应力的增加,也可能对连接设备的正常运行带来危害。因流量方程 Q=Cd P安全阀排汽时,V增加,达到V闭时,阻尼器闭锁,由于阀芯不设阻用于水平管道的导向装置也可承受管道的自重荷载。弹簧减振器管部结构按其对管道的支承方式可分为:悬吊式、支承式和拉撑式三类,按其同管道的连接方式可分为:焊接式(一般用于介质参数不高的管道)和夹持式(推荐普遍采用的型式)两种;也可根据需要,改变管道上某些点的热位移值和方向。m为幂(与流动状态有关)利用普通弹吊作为减振器时它只能单方向起作用,这点要注意。而恒力吊架的安装载荷和工作载荷相等。习惯上,我们将具有限制管道沿轴线方向运动的支架也称为导向
12、装置。管内介质的重量(一般只考虑液体的重量,气体的重量忽略不计);工作载荷 工作载荷:管道正常工作时(热态),按支吊架布置情况,分配给该支吊架的管道自重,称为该支吊架的工作载荷。对于不承受附加力和力矩的支吊架(如恒力吊架),工作载荷就是该支吊架的工作时的实际载荷。工作载荷是支吊架弹簧和恒力吊架选用时的载荷依据,也是计算支吊架其它载荷的基础。安装载荷 安装载荷:管道处于安装状态时(冷态),支吊架承受的管道自重称为安装载荷。它与工作载荷的差别在于,管道在热态和冷态时的自重载荷的转移变化。例如,对于向下热位移的弹簧支吊架,安装载荷小于工作载荷;对于向上热位移的弹簧支吊架,安装载荷大于工作载荷;而恒力
13、吊架的安装载荷和工作载荷相等。安装载荷是确定弹簧支吊架的安装弹簧压缩值的依据。结构载荷 结构载荷:修正后的工作载荷加上有关的附加力和力矩,称为支吊架的结构载荷。对附加力和力矩(除工作载荷以外的所有力和力矩),应根据不同支吊架型式和具体的使用条件分别考虑。支吊架的热位移 管道由冷态到热态时,由于温度升高而膨胀,支吊架的支吊点产生相应的移动,这就是支吊点的热位移,并由此产生管道的热胀。管道的热胀,一般是受到制约的,于是管道引起热胀应力,大机组的高温管道热位移往往很大,导致管道局部位置的热应力超标,对设备的推力超过允许值。一般采取下面的一些方法使管道的应力合格。采用专门补偿装置补偿,亦可由管系自身柔
14、性产生弯曲和扭转变形实现自补偿。依靠管道自身补偿能力来吸收管道热伸长,在长管道中,热位移值可能很大。可采用弹性弯曲和扭转变形实现自补偿。选择支吊架的型式时,根据支吊架的垂直热位移的大小和方向,确定刚性支吊架、弹簧支吊架或是恒力吊架。支吊架的弹簧压缩值不能超过允许值,且冷热态的载荷变化不能超过规定,这些都与热位移的大小和方向有关。恒力支吊架(以下简称恒吊)根据力矩平衡原理设计。在许可恒力支吊架(以下简称恒吊)根据力矩平衡原理设计。在许可的负载位移下,负载力矩和弹簧(或重锤)力矩始终保持平衡。对的负载位移下,负载力矩和弹簧(或重锤)力矩始终保持平衡。对用恒吊支承的管道和设备,在发生位移时,可以提供
15、恒定的支承力,用恒吊支承的管道和设备,在发生位移时,可以提供恒定的支承力,因而不会给管道设备带来附加应力。因而不会给管道设备带来附加应力。一般用于需要减少位移应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂一般用于需要减少位移应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分,以及石油、化学工业中的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分,以及石油、化学工业中需要此类支承的地方。需要此类支承的地方。当管道系统内某吊点的热位移大于当管道系统内某吊点的热位移大于60mm,宜选用恒吊来支承,宜选用恒吊来支承,以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应
16、力转移。我国主要采用我国主要采用PH(LH)型和)型和H1型恒力吊架型恒力吊架 恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架 上图为四连杆四连杆弹簧式,即JB/T 8130 PH型恒力弹簧吊架。下图为三连杆弹簧式,即ITT.G 58V型恒力弹簧吊架。种类种类直线式恒力吊架恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架 三连杆、四连杆弹簧式恒吊均按力矩平衡原理,采用合适的连杆机构让弹簧侧力矩与载荷力矩相等,同时保证载荷不变或变化很小。三连杆弹簧式恒吊在理论上可以达到完全恒力,而四连杆弹簧式恒吊在理论上是近似恒力。主辅弹簧式恒力吊架(直线式恒力吊架)是按主弹簧与辅助弹簧力共同作用下合力恒定的原理设计的,可以达到完全恒力。原理原理H
17、1型恒力吊架H1型恒力吊架工作原理图H-1恒力吊架作用原理 此种恒吊主要由固定外壳、中间转体、弹簧三部分组成。此外,尚有负荷调整器、转体位移指示器、转体限位器等附件。固定外壳固定在吊架生根结构上。而中间转体支撑在其上,并可绕A轴转动。弹簧盒也支撑在固外外壳上,且可绕D轴转动。中间转体上有若干个吊杆孔B,可根据热位移大小选用其中一个。AB距离越大,允许热位移就越大。B孔上挂着吊杆,吊杆上有花兰螺丝,吊架调整时可用它调整吊杆长度。弹簧力作用在转体的C点,AC距离可借助负荷调整器进行调整,AC距离越大吊架载荷就越大。转体在吊杆力(吊架载荷)和弹簧力共同作用下,按力矩平衡原理工作。主辅弹簧式恒定工作原
18、理 当载荷吊杆从高位向中位移动时,主弹簧向下移动,主弹簧被压缩,主弹簧作用力线性增大,而辅助弹簧伸长,弹簧力线性减小,主弹簧力与辅助弹簧力方向相同,其合力为二者数值相加,主弹簧与辅助弹簧共同作用于载荷吊杆的合力恒定。当载荷吊杆从中位向低位移动时,主弹簧仍向下移动,主弹簧被压缩,主弹簧作用力线性增大,而辅助弹簧也被压缩,弹簧力线性增大,但主弹簧力与辅助弹簧力方向相反,其合力为二者数值相减,主弹簧与辅助弹簧共同作用于载荷吊杆的合力也恒定。主辅弹簧式恒吊原理图1主辅弹簧式恒吊原理图2变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架 变力弹簧支吊架主要用于有垂直位移的动力管道或设备的支承。由于其主要依靠弹簧力来支承荷载,
展开阅读全文