管道支吊架基本知识PPT学习教案

1、会计学1管道支吊架基本知识管道支吊架基本知识第1页/共72页第2页/共72页第3页/共72页第4页/共72页第5页/共72页第6页/共72页第7页/共72页第8页/共72页第9页/共72页第10页/共72页第11页/共72页第12页/共72页第13页/共72页第14页/共72页第15页/共72页第16页/共72页第17页/共72页第18页/共72页第19页/共72页第20页/共72页第21页/共72页第22页/共72页第23页/共72页第24页/共72页第25页/共72页第26页/共72页 恒力支吊架（以下简称恒吊）根据力矩平衡原理设计。在许可恒力支吊架（以下简称恒吊）根据力矩平衡原理设计。在

2、许可的负载位移下，负载力矩和弹簧（或重锤）力矩始终保持平衡。对的负载位移下，负载力矩和弹簧（或重锤）力矩始终保持平衡。对用恒吊支承的管道和设备，在发生位移时，可以提供恒定的支承力用恒吊支承的管道和设备，在发生位移时，可以提供恒定的支承力，因而不会给管道设备带来附加应力。，因而不会给管道设备带来附加应力。 一般用于需要减少位移应力的地方，如电站锅炉本体、发电厂一般用于需要减少位移应力的地方，如电站锅炉本体、发电厂的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分，以及石油、化学工业中的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分，以及石油、化学工业中需要此类支承的地方。需要此类支承的地方。 当管道系统内某吊点的热位移大

3、于当管道系统内某吊点的热位移大于60mm，宜选用恒吊来支承，宜选用恒吊来支承，以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。，以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。我国主要采用我国主要采用PH（LH）型和）型和H1型恒力吊架型恒力吊架第27页/共72页 上图为四连杆四连杆弹簧式，即JB/T 8130 PH型恒力弹簧吊架。 下图为三连杆弹簧式，即ITT.G 58V型恒力弹簧吊架。种类种类第28页/共72页直线式恒力吊架第29页/共72页 三连杆、四连杆弹簧式恒吊均按力矩平衡原理，采用合适的连杆机构让弹簧侧力矩与载荷力矩相等，同时保证载荷不变或变化很小。 三连杆弹簧式恒吊在理论上可

4、以达到完全恒力，而四连杆弹簧式恒吊在理论上是近似恒力。 主辅弹簧式恒力吊架（直线式恒力吊架）是按主弹簧与辅助弹簧力共同作用下合力恒定的原理设计的，可以达到完全恒力。原理原理第30页/共72页第31页/共72页第32页/共72页第33页/共72页第34页/共72页第35页/共72页第36页/共72页第37页/共72页 变力弹簧支吊架主要用于有垂直位移的动力管道或设备的支承。由于其主要依靠弹簧力来支承荷载，因此只适宜用在垂直位移较小的场合。变力弹簧支吊架内装有圆柱螺旋弹簧，在承载的同时，它能适应管道或设备的热位移，也能吸收管道的振动，可以同时起到减振作用，加上它比恒力支吊架经济，因此在应力计算允许

5、的情况下，被设计人员广泛地采用。 作用作用第38页/共72页 弹吊按弹簧的形式可分为圆柱螺旋弹簧式和碟形弹簧式二种。按整定方式可分为整定式和非整定式二种。 对于管道热变形刚度有严格要求时，选用的弹吊一般都是整定式圆柱螺旋弹簧弹吊，通常有T/TH型、TD型和VS型。种类种类第39页/共72页左图为JB/T8130可变弹簧支架右图为T/TH型可变弹簧吊架种类种类第40页/共72页 原理原理第41页/共72页第42页/共72页第43页/共72页 T/TH型弹吊有1、2、3、4、5、6六种， JB/T8130弹吊有A、B、C、D、E、F、G七种， VS型弹吊有C、D、P、S四种结构形式。结构结构第44

6、页/共72页 刚性支吊架（以下简称刚吊）对管道垂直方向呈刚性约束，故只能用于管道没有垂直位移或垂直位移很小且允许约束的地方。 刚吊能承受较大的载荷，保持管位置不下沉，增强管道系统的刚性和减少管子的振动。作用作用第45页/共72页 刚吊有以下几种典型的结构。结构结构第46页/共72页 限位装置用于管道中需要限制某一方向或某些方向上位移的地方，它不承受管道的重量。它的使用可调整管道的应力分布、减小管道对设备的推力和简化管道支吊架的设计。 不同结构型式的限位装置可限制管道某一方向或二个方向的线位移，也可同时限制某一、二个乃至三个方向的角位移。 它的使用可以增加管系的稳定性，合理分配管系的位移。作用作

7、用第47页/共72页第48页/共72页第49页/共72页 限位装置有以下几种典型的结构。结构结构第50页/共72页第51页/共72页 导向装置用于引导管道位移方向或要控制管道沿轴线转动的地方，对于水平管道它一般承受管道的重量，而对于垂直管道它不承受管道的重量。 请注意，由于导向装置引导管道按一定的方向移动，它同时就具有了限制管道角位移的作用；习惯上，我们将具有限制管道沿轴线方向运动的支架也称为导向装置。 它的使用可限制管道侧向位移，防止管件承受弯矩，增加管系的侧向稳定性。作用作用第52页/共72页导向装置有以下几种典型的结构。结构结构第53页/共72页 固定支架用于管道不允许有任何方向的线性位

8、移和角位移的地方。实际上它是限位装置的一个特例。 它可用于承受管件的推力（如波形补偿器），让管系按较好的方式膨胀。作用作用第54页/共72页 固定支架的一种典型结构如右图。结构结构第55页/共72页 减振器主要用用来承受动荷载，能有效控制管道任何频率和任何振幅的振动和摆动，特别是低幅高频振动。 它在一定程度上限制了管道正常的热位移。作用作用种类种类 弹簧式减振器分为利用普通弹吊、单弹簧式和双弹簧式三种。 利用普通弹吊作为减振器时它只能单方向起作用，这点要注意。 第56页/共72页 弹簧预压在减振器壳体内，当管道无位移时，该预压产生的预紧力由减振器内部承受，不传递到管道上。当管道振动产生的振动力

9、小于减振器的预紧力则减振器呈刚性，如产生的振动力大于减振器的预紧力时，则管道将发生位移直至弹簧的反力与振动力相等。 由此可见，只要减振器的预紧力大于管道可能产生的振动力，就能消除管道的振动，反之则可以减少管道的振动。原理原理第57页/共72页 单弹簧减振器的结构形式。结构结构第58页/共72页 液压阻尼器借助特殊设计的阻尼阀，对管道或设备的位移速度做出灵敏的反应，在管道或设备发生震（振）动时，在133Hz频率范围内，阻尼器可以将直接作用在管道或设备上的冲击力转移到建筑结构上去；在管道或设备正常工况下，液压阻尼器允许管道或设备自由位移，不会给管道或设备带来附加的 应力。作用作用第59页/共72页

10、 “柔柔”-在管道处于正常工况下，它能适应管道在管道处于正常工况下，它能适应管道由于热胀冷缩引起的缓慢移动，而对管由于热胀冷缩引起的缓慢移动，而对管道几乎没有阻尼。道几乎没有阻尼。即：随管道的缓慢移即：随管道的缓慢移动而移动动而移动, ,而对管道产生的作用力很小（而对管道产生的作用力很小（1-2% % FN）第60页/共72页第61页/共72页l 受瞬间冲击l 速度或加速度骤增l 达到V闭或限制加速度l以V闭后或限制加速度缓慢运动， 载荷达FNl达到缓冲、抗振之目的。抗安全阀排汽反力时： “刚”为等效刚性 l 安全阀启跳、排汽l 速度（向下）骤增l 达到V闭或限制加速度l 闭锁后速度V闭后=0

11、，载荷达 到FNl 承受安全阀排汽引起的持续 推力，保护管道及设备。 第62页/共72页偶发的 冲击的 载荷 系统内部 系统外部：地震，风载，外来飞物 等。水锤、汽锤水锤、汽锤安全阀排汽安全阀排汽破管甩力破管甩力锅炉爆炸等锅炉爆炸等 4、 阻尼器保护对象阻尼器保护对象 ： 管道 重要设备 主承载梁（例：发生地震） 第63页/共72页1、振动型液压阻尼器工作原理图第64页/共72页因流量方程 Q=Cd Pm 其中 ：Cd为流量系数（与介质、阀有关） m为幂（与流动状态有关） 又：Q=VA （V为流速，A为面积） 得： P=（ V） ACd 1 m由液动计算证明：压力差 P与速度V成正比2、阻尼器

12、液动计算第65页/共72页 正常工况下 VV闭，对管道的作用力很小，f低 12FN 瞬间冲击，V增大，当V达到V闭时，阻尼器闭锁。为什 么呢？（结合原理图），V增大， P增大，使阀芯 克服小弹簧力关闭，液压油只能从阻尼小孔（节流阀） 流过，形成阻尼力FN（FN与介质及阀的结构尺寸，特别 是阻尼小孔的大小、长度有关），实现减振、抗振动的 目的。3、抗振动用阻尼器的工作原理第66页/共72页 安全阀排汽时， V增加，达到V闭时，阻尼器闭锁，由于阀芯不设阻 尼小孔，液压介质无法流动，因此，闭锁后速度V闭后=0。从而实 现阻尼器对管道的持续拉力。4、抗安全阀排汽反力用阻尼器的工作原理图第67页/共72页 1、外阻式液压阻尼器 第68页/共72页 2、内阻式（封闭式）液压阻尼器 第69页/共