恒力弹簧支吊架原理和选用原则:在热力管道设计中,当管道支撑点处有较大垂直位移时,如果该点产生托空或者过大推力,使支架失去其承载功能,该荷载转移将造成管道一次应力增加或者相邻支架载,或将使管道产生较大的二次应力,对管道和支吊架都不利。这时,管道支撑点处需要采用弹簧支吊架。另外,在与敏感机械设备相连接的管道处,也常常采用弹簧支吊架,以减少对设备的作用力和力矩,机械设备本身。
弹簧支吊架的作用:一般用于管道在垂直方向有热位移的场所,引起管道支点的位置变化,若该点为刚性支吊架,将会妨碍管段的位置变化,或使管段脱离支吊架,致使管道产生过大的应力和力矩。并可能对管道自身、设备或者相邻管道造成不良影响。如果采用弹簧支吊架则不会产生这种现象。
H型恒力弹簧支吊架是按力矩平衡原理设计的一种机械装置。可以通过它来悬吊和支撑管道及设备,此时,当管道或设备产生位移时,只要在预先选定的载荷位移内,不管其位移变化有多大,它们可以通过恒力弹簧支架而始终获得恒定的支撑力。从而不会给管道或设备带来新的附加压力,这样可以避免造成重大的设备事故。
管道弹簧支吊架应进行下列试验:
1)全压缩变形试验:将弹簧压缩到各圈相互接触保持5分钟,卸载后变形不过自由高度的2%,如过应重复试验,两次试验变形总和不得过自由高度的3%;
2) 工作载荷压缩试验:在工作载荷下,弹簧压缩量应符合设计要求
弹簧支座严格控制支吊架间距,支架间距尤其是水平管道的承重支架间距不得过管道的允许跨距(即管道的间距),以控制其挠度、弯曲应力和剪切应力不限。一般连续敷设的管道允许跨距(L)应按三跨连续梁承受均布荷载时的刚度条件计算,按强度条件校验,取两者中的小值。
合理设置和正确选择弹簧支吊架,可增加管系柔性,满足管系及设备受力要求。不过,需要强调的是,由于弹簧支吊架的刚度远刚性支吊架,如果设置太多,则会造成管系不稳,产生斜偏和振动。总之,只有准确计算出管系各个支撑点的受力情况,并且清楚的了解弹簧支吊架各个方面的综合性能,才能选择出经济合理的弹簧支吊架,确保管系运行,受力状态恒定。
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