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直管压力平衡型波纹管膨胀节的平衡与工作原理简述

随着热力管网敷设技术的发展和应用领域的推广,特别是直管压力平衡型波纹管膨胀节在热力管网中的应用已日臻成熟。最具代表性的是两固定支墩直线管段之间选择补偿元件,因其受固定支墩承受荷载、流体介质摩擦阻力引起的压力损失的双重限制,普通轴向型波纹管膨胀节无法满足敷设条件,其它型式的补偿元件性能又不能和直管压力平衡型波纹管膨胀节相比美,这样尤其显得直管压力平衡型波纹管膨胀节在这种特殊工况下应用的优越性。
2.直管压力平衡型波纹管膨胀节
直管压力平衡型波纹管膨胀节是由两个直径相等、波数相同、变形弹性刚度一致的工作波纹管和一个两倍工作波纹管平均截面面积的平衡波纹管,通过结构件相连构成一个整体而形成一个完整的直管压力平衡型波纹管膨胀节。
3.静力平衡原理解析
静力平衡原理是基于帕斯卡静力学原理,帕斯卡静力平衡原理是利用作用力的大小相等方向相反而达到静力平衡。
3.1静力模拟
假想一个密闭的圆形容器或一个两端盲端的管道
3.2圆筒圆周方向受力
圆形容器内压力P,在P的作用下,圆形容器的圆周面任意点都承受P的压力载荷,因容器是圆形,所以在圆筒内任意一点都产生P对应的作用力和反作用力,且力的大小相等而方向相反,使P的力在容器内处于静力平衡状态。
3.3圆筒端面方向受力
圆形容器在内压力P的作用下,圆形容器不但圆周面任意点承受内压力P的载荷,其端面任意点也同样承受内压力P的载荷,在圆周两端面任意一点都产生对应的作用力和反作用力,且它们的力的大小相等而方向相反,使内压力P在容器内处于静力平衡状态。
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