Рабочий принцип весенних опор и вешалок

I. Введение
В современной промышленности трубопроводные системы широко используются в таких областях, как нефть, химическая инженерия, электроэнергия, металлургия и ядерная энергия. В процессе передачи среды на трубопроводах влияют такие факторы, как температура, давление и вибрация, которые неизбежно приводят к термическому расширению, холодному сокращению или механической вибрации. Если эти напряжения не являются должным образом буферизации и поглощены, они могут вызвать разрыв трубопровода, деформацию кронштейнов, повреждение оборудования и даже повлиять на безопасную работу всей системы. Чтобы решить эту проблему, появились поддержки весенних и вешалок.
Пружинные опоры и вешалки - это устройства, которые используют гибкие характеристики пружин, чтобы нести или компенсировать смещение трубопровода и изменения нагрузки. Они могут обеспечить эффективную поддержку или суспензию для трубопроводных систем при буферизации смещений, вызванных тепловым расширением и сокращением. Эта статья систематически введет классификацию, структуру, принцип работы и преимущества применения весенних опор и вешалков, а также глубоко изучить их незаменимую роль в промышленных системах.
II Определение и классификация поддержки и вешалков
1. Определение
Пружинные опоры и вешалки - это устройства для поддержки трубопроводов, которые используют пружины в качестве основной нагрузки - подшипников и буферизации. Они в основном состоят из оболочки, пружины, нагрузки - устройства подшипника, а также механизма руководства и т. Д., И могут динамически регулировать в соответствии с изменениями нагрузки или смещения во время работы трубопровода для обеспечения безопасной и стабильной работы системы трубопровода.
2. Классификация
Согласно различным структурным формам и методам работы, пружинные опоры и вешалки можно разделить на следующие категории:
Постоянная силовая пружинная опора и вешалки: обеспечивают постоянную силу поддержки, которая не меняется при вертикальном смещении трубопровода.
Переменные опоры и вешалки с переменной пружиной: изменение силы поддерживающей силы с смещением, но диапазон изменений находится в контролируемом диапазоне.
Постоянные вешалки и переменные вешалки обычно используются в трубопроводных системах с различными требованиями точности.
Комбинированные пружинные опоры и вешалки: несколько пружинных единиц используются параллельно, чтобы нести большие нагрузки.
Стрелистые опоры: в сочетании с скользящим основанием, подходящим для горизонтальной поддержки трубопровода, что позволяет определенное горизонтальное смещение.
Iii. Структурный состав пружинных опор и вешалок
Типичная пружинная поддержка и вешалка в основном состоит из следующих частей:
Весенний элемент
В основном медведь и регулирует нагрузку.
Обычно принимает спиральную цилиндрическую пружину сжатия, а эластичный коэффициент разработан в соответствии с требуемой нагрузкой и смещением.
Оболочка или рама
Используется для исправления пружины и поддержки общей структуры.
Обычно сделано из стальной сварки или литья, с достаточной прочностью и жесткостью.
Направляющий стержень/механизм винта
Контролирует направление расширения пружины, чтобы гарантировать, что она работает в рамках траектории проектирования и избегает эксцентричной силы.
Загрузить - Компоненты подшипника (подтяжки, кронштейны и т. Д.)
Подключитесь к трубопроводу, чтобы перенести нагрузку на трубопровод на пружину.
Регулирующие устройства (гайки, болты, блокирующие детали и т. Д.)
Используется для предварительной установки начальной высоты или нагрузки пружины и внести тонкие регулировки во время работы.
Индикаторы и масштабы
Real - Потоп времени расширения и сокращения пружины и изменений в способности подшипника, облегчая мониторинг и техническое обслуживание.
IV Рабочий принцип весенних опор и вешалок
Принцип работы поддержки и вешалков в основном основан на законе Гука (f=kx), то есть нагрузка F пружины пропорциональна его деформации x, а k - жесткость пружины (эластичный коэффициент). В системе тепловых трубопроводов, поскольку изменения температуры вызывают удлинение трубопровода или сокращения, опору пружины и вешалка поглощает это смещение посредством собственной упругих деформации и обеспечивает соответствующую реакционную силу, тем самым защищая трубопровод от чрезмерного растяжения или сжатия.
1. Принцип работы с переменными пружинными опорами и вешалками
В исходном состоянии установки пружина предварительно - сжата, чтобы обеспечить начальную силу поддержки. Когда температура трубопровода повышается и термическое расширение вызывает вертикальное смещение, поддержка пружины и вешалка соответственно удлиняется или сжимается, а его способность подшипника изменяется при смещении, но скорость изменения контролируется в допустимом диапазоне (обычно не превышает 25% от вспомогательной нагрузки). Эта структура подходит для поддержки трубопровода с небольшим смещением.
Например:
Переменная поддержка и вешалка разработаны с помощью поддерживающей силы 1000N и жесткостью пружины 100N/мм. Если трубопровод движется вниз на 10 мм из -за термического расширения, способность подшипника увеличивается до 1000N + 100 n × 10 мм=2000 n.
2. Рабочий принцип постоянных силовых пружинных опор и вешалков
Постоянные опоры и вешалки могут обеспечить постоянную способность подшипника во всем диапазоне рабочего смещения с помощью точных механических структур (таких как рычаг, Crank - Механизм ползунга и т. Д.). На выход этой постоянной силы не влияет деформация пружины, что делает его очень подходящим для систем с большим смещением и чувствительными к изменениям силы.
Принцип баланса рычага:
Благодаря умному проектированию механизма переменная сила, обеспечиваемая пружиной, преобразуется в постоянный выход через рычаг, тем самым достигая влияния постоянной поддержки силы.
Практическое значение:
Это может избежать нагрузочной мутации, вызванной смещением, и снизить концентрацию напряжения трубопровода.
V. Анализ случая применения
Случай 1: Сторонный трубопровод на электростанции
В высокой - системе трубопроводов температуры тепловых электростанций диапазон изменения температуры большой, а смещение расширения может достигать сотен миллиметров. Выбор поддержки и вешалков постоянной силы может эффективно снизить концентрацию напряжения на сварных швах и фланцах. Во время установки нейтральное положение, соответствующее температуре, предварительно. Когда температура повышается, пружина удлиняется, но предоставленная сила поддерживает остается неизменной.
Случай 2: Трубопровод, соединенный с химическим реактором
В некоторых случаях с ограниченной структурой и пространством установки, переменные опоры и вешалки являются более экономичными и разумными. Например, когда пространство кронштейна ограничено и смещение не превышает 20 мм, использование переменных опоров и вешалок может не только соответствовать требованиям нагрузки, но и не требует сложного структурного преобразования.
VI Преимущества весенней поддержки и вешалков
Компенсировать тепловое смещение трубопровода
Эффективно поглощает осевые и вертикальные смещения, вызванные термическим расширением и сокращением, поддерживая стабильную работу трубопроводной системы.
Уменьшить концентрацию стресса и повреждение усталости
Уменьшите напряжение на границе раздела трубопроводы и оборудования и улучшите сейсмические и анти - производительность усталости системы.
Широкая адаптивность
Подходит для различных направлений установки (вертикальные, горизонтальные, наклонные) и сложные условия труда.
Гибкая установка и ввод в эксплуатацию
Поддерживание пружины и вешалки оснащены регулируемыми устройствами, которые могут регулировать предварительную силу затягивания и положения в соответствии с фактической ситуацией после установки.
Низкая стоимость технического обслуживания
Простая структура, легкое обслуживание, удобная замена пружинных компонентов и длительный срок службы.
VII. Ключевые моменты для использования и обслуживания
Ввод в эксплуатацию перед установкой
Убедитесь, что позиция установки соответствует рисунку дизайна;
Установите начальную Pre - силу затягивания и проверьте шкалу смещения;
Транспортные замки должны быть удалены перед загрузкой.
VIII. Тенденция развития
С разработкой промышленного оборудования в направлении высокой температуры, высокого давления, тяжелой нагрузки и большого смещения, пружинные опоры и вешалки также развиваются в направлении интеллекта, легкого веса и модуляризации:
Интеллектуальные опоры и вешалки: Real - Мониторинг времени и смещения с помощью датчиков, подключенных к системе SCADA, чтобы реализовать удаленное раннее предупреждение.
Новые пружины составного материала: такие как пластиковые пружины, усиленные стеклянными волокнами, которые могут улучшить коррозионную стойкость и снизить вес структурного.
Модульная конструкция: упростите процесс выбора и установки для удовлетворения индивидуальных потребностей.
Заключение
В качестве важных гибких вспомогательных элементов в современных системах трубопровода, пружинные опоры и вешалки не только обеспечивают вспомогательную силу, но и могут эффективно справляться с такими проблемами, как смещение и стресс в сложных условиях труда, обеспечивая безопасную работу системы. Его принцип работы основан на характеристиках поглощения энергии деформации пружины и реализует постоянную силу или выходную силу с помощью различных структурных форм. Разумный выбор и правильное обслуживание могут значительно улучшить срок надежности и обслуживания трубопроводной системы. Благодаря постоянному развитию промышленной автоматизации и интеллектуального производства, Spring Supports and Wangers также будут продолжать развиваться в структурной оптимизации, интеллектуальном контроле и материальных инновациях, постоянно оказывая надежную поддержку для различных крупных проектов.