POLITEKNIK-KROM

Что такое тканевые компенсаторы

Это высокогибкие соединительные элементы в трубных системах и оборудовании, по которым протекают, прежде всего, газы, такие как воздух, дымовоздушные смеси, а также кислотные и щелочные газы с очень агрессивными, абразивными или капельными составляющими. Основным преимуществом тканевых компенсаторов является их способность гасить разнонаправленные деформации труб благодаря своей высокой гибкости и очень низкой противодействующей силе. Первое свойство позволяет создавать простые трубопроводные системы, в то время как второе позволяет применять недорогие конструктивные решения точек опоры трубопроводов.

Области применения

Тканевые компенсаторы отлично зарекомендовали себя при применении в трубопроводных системах при температурах до 1000оС и при давлениях до 0,1мПа (1бар изб.). При больших осевых перемещениях, а также при одновременно действующих сдвиговых и угловых деформациях. Такие эксплуатационные условия встречаются главным образом:

• на тепловых энергетических станциях (на угле, газе или на жидком топливе) и на атомных электростанциях
• на установках с применением газовых турбин — на химических заводах
• на ДЕНОКС-оборудовании (селективное каталитическое снижение окисей азота)
• на мусоросжигательных заводах и газоочистных сооружениях -на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах
• на цементных заводах и на заводах по добыче и переработке кальция
• в целлюлозно-бумажной промышленности
• на металлургических заводах и производствах с применением индустриальных печей
• на установках по климатизации, пылеуловлению и фильтрации
• на лакокрасочных установках и сушильных агрегатах — при строительстве дымовых, вентиляционных и прочих труб и каминов

При этом необходимо отметить, что тканевые компенсаторы, по сравнению с металлическими или резиновыми, находят в основном применение там, где необходимы большие и сложные перемещения на небольшом установочном пространстве.

Критерии для подбора  и расчётов тканевых компенсаторов

Размеры и условия применения тканевых компенсаторов в разных типах установок и оборудования совершенно индивидуальны, как индивидуально само оборудование и пожелания заказчиков. Поэтому невозможно предложить какие-то стандартные, «каталожные», компенсаторы. Все компенсаторы производятся в соответствии с техническими условиями и пожеланиями заказчика, буквально сшиты по мерке.

Тканевый компенсатор обычно состоит из нескольких слоёв. Это уплотняющие пленки, сами тканевые слои и импрегнирующие слои, защищающие от температурных и механических воздействий. Все применяемые материалы не содержат асбеста. В большинстве случаев отдельные слои не скреплены между собой. Однако по краям, в части соединения компенсаторов, они могут быть скреплены между собой (проклеены или прошиты). В основном это делается для лучшей сохранности при транспортировке.

Индивидуально для каждого случая проектируются не только размеры и форма, но и состав материалов, и очерёдность отдельных слоёв. Главным условием для оптимального проекта и конструкции компенсатора являются точные исходные данные заказчика, проектировщика или конструктора, которые лучше всех знакомы со свойствами оборудования/установок, на которых намечается применение тканевых компенсаторов.

При замене старых компенсаторов на новые необходимо учесть опыт работы с компенсаторами, которые подлежат замене, а также ответить на следующие вопросы:

• Первоначальный состав материалов
• Возможные причины повреждения
• режимы эксплуатации оборудования: постоянная нагрузка или ежедневное включение и выключение оборудования
• возможные проблемы со стальными деталями в местах контакта тканевых компенсаторов с металлическими трубами
• другие факторы, не учтенные при проектировании или вновь возникшие

Ниже приведены ОСНОВНЫЕ критерии, которые должны быть учтены при проектировании компенсаторов. Они помогут быстрому и оптимальному конструктивному решению проекта:

• место установки: в здании, на улице, насколько доступно место установки, а также место последующего эксплуатационного обслуживания и контроля за состоянием компенсатора
• рабочая (транспортируемая) среда: это решающий параметр при выборе состава материалов. Значительно облегчают конструктивное решение также данные о точке росы (возникновение конденсата), влиянии химических веществ. Оптимально было бы указать химический состав рабочей среды.
• содержание твёрдых частиц в составе среды: существенным образом влияет как на состав материалов компенсатора (вид покрытия, его толщина), так и на его конструкцию, например в части соответствующих стальных деталей, дефлекторов. При этом важнейшими являются следующие показатели твердых частиц в рабочей среде: их количество (мг/нм3), зернистость и направление течения (вверх, вниз).
• температуры: также как и данные о рабочей среде решающим образом влияют на состав слоёв и материалов. Точные данные о рабочей температуре, температурах окружающей среды, температуре на поверхности компенсатора, температуре в местах его крепления к металлическим частям, возможные аварийные температуры позволят разработать проект компенсатора «сшитый по мерке» без излишнего неэффективного запаса.
• давления: подобно температурным данным необходимы также максимально точные данные по величинам давлений: избыточное давление, разрежение (нормальное, максимальное), колебания давления, разовые удары давления, величина испытательного давления.
• деформации: определение видов деформаций — осевые, сдвиговые, угловые, их сочетания, частоты. Всё это влияет на строительные, конструктивные размеры компенсатора, а также на требуемые монтажные размеры.
• скорости рабочей среды: влияют не только на состав слоёв и материалов самого компенсатора, но и на конструкцию и материалы металлических частей. В любом случае при скоростях свыше 10м/сек рекомендуем применить направляющее крыло, внутреннюю охранную трубу для охраны мягких частей компенсатора, которое снизит потери давления и будет препятствовать возникновению нежелательных завихрений.

Новые направления — комплексное решение задач компенсирования

При решении задач компенсирования посредством применения тканевых компенсаторов, нашей целью является максимально УПРОСТИТЬ их практическое применение. Под этим подразумеваем приспособления на трубопроводах, каналах, необходимые для крепления к ним собственно тканевого компенсатора, а также простоту самого монтажа.

Заказчик сообщает величину монтажного проёма, в котором предполагает разместить компенсатор. Изготавливается гибкий элемент — монтажный комплект, включая соединительные болты, гайки, шайбы. Принцип присоединения монтажного комплекта к оборудованию заказчика определит сам заказчик. Это может быть вариант А или В, или комбинация обоих вариантов (смотри чертежи). Чтобы изготовить соответствующие металлические детали крепления, достаточно получить присоединительные размеры фланцев или диаметр трубы, монтажную ширину L и материал труб.

Разработка проекта компенсатора производится с учетом приведенных выше технических свойств тканей. Комбинацией разных видов тканей и определённой последовательностью слоев достигаются оптимальные рабочие характеристики компенсатора, то есть механическая прочность, газонепроницаемость, стойкость по отношению к температурам и агрессивным составляющим рабочей среды.