對(duì)于彎管壓力平衡波紋補(bǔ)償器的工作原理,首先要了解彎管壓力平衡波紋補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu),該補(bǔ)償器時(shí)由一個(gè)平衡波紋管,兩個(gè)工作波紋管,一個(gè)T形彎管,一個(gè)橢圓形頭,一個(gè)中間接管,一個(gè)端管和幾個(gè)大桿組成,如下圖所示。
彎管壓力平衡波紋補(bǔ)償器適用于軸向,橫向或兩者的組合。其優(yōu)點(diǎn)是適用于各個(gè)方向的補(bǔ)償,補(bǔ)償量大,無軸向力輸出。缺點(diǎn)是體積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格高。當(dāng)波紋管壓力較大且所需的固定支撐不易設(shè)置時(shí),應(yīng)考慮這種類型的波紋管膨脹節(jié),并且與其連接的管道或設(shè)備不允許承受內(nèi)部壓力推力時(shí)。彎管壓力平衡補(bǔ)償器可用于消除作用在泵,壓縮機(jī),蒸汽輪機(jī)等上的負(fù)載。
在橫向補(bǔ)償中,彎管壓力平衡補(bǔ)償器的工作原理與大拉桿橫向補(bǔ)償器的工作方式相同,主要采用帕斯卡靜態(tài)原理,使內(nèi)壓自平衡,波紋管補(bǔ)償器僅具有由此產(chǎn)生的彈力,管道系統(tǒng)中的支墩(座、架)只乘擔(dān)波紋管膨脹節(jié)變形剛度所產(chǎn)生的彈性反力和管道的摩擦阻力。當(dāng)受到內(nèi)部壓力時(shí),大拉桿橫向補(bǔ)償器將具有縱向軸向力輸出。對(duì)于縱向位移要求嚴(yán)格的管道,大拉桿橫向型補(bǔ)償器不能滿足要求。這時(shí),彎管壓力平衡式波紋補(bǔ)償器將發(fā)揮作用。這種補(bǔ)償器分為通道端和平衡端,通道端指的是介質(zhì)流過中間接管的一側(cè),平衡端指的橢圓封頭處沒有介質(zhì)流過的一側(cè)。通道末端有兩個(gè)波紋軟管,稱為工作波紋管;平衡端的波紋軟管稱為平衡波紋管,大桿橫跨三個(gè)波紋管。
當(dāng)管道在軸向上具有伸長趨勢(shì)時(shí),大拉桿在力的作用下移動(dòng)到平衡端,然后平衡波紋管被拉伸,工作波紋管被壓縮,位于彎管處的中心沒有變化;當(dāng)?shù)挠休S向縮短時(shí),平衡波紋管被壓縮,工作波紋管被拉伸,并且彎管處的橫向管段的中心任然保持不變。如果大桿橫向型補(bǔ)償器的大桿在操作過程中有軸向位移,大拉桿將帶動(dòng)彎管處橫管段位移。彎管壓力平衡式波紋補(bǔ)償器的大拉桿的軸向位移,通過平衡波紋管和工作波紋管的相反拉伸和壓縮,吸收橫向位移,因此補(bǔ)償器沒有軸向力輸出,這是彎管壓力平衡波紋補(bǔ)償器的主要特點(diǎn)。
彎管壓力平衡波紋補(bǔ)償器不能與同一管道上的軸向補(bǔ)償器串聯(lián)使用,否則平衡補(bǔ)償器和軸向補(bǔ)償器之間的管架將成為固定管架,壓力平衡型將變得毫無意義。