13.管道支吊架演示幻灯片.ppt

管道支吊架管道支吊架作用1）支撑管道；2）承受管道的垂直荷载；3）承受来自各方面的力和力矩管道支吊架是管道和与之连接的设备的安全的保证，管道运行时所产生的各种力和力矩，通过支吊架的支承和隔断，如与转动设备连接的管道，其设备管嘴受力有严格限制，可通过支吊架使设备嘴子上的外力控制在允许数值范围之内。管道支吊架分类1）承重支吊架：支吊管道的重量，由管下部支承管重的叫支架，由管上方吊的叫吊架。可细分为：刚性支吊架—用以承受管道自重载荷并约束管系在吊点处的垂直位移；可调刚性支吊架或可变弹簧支吊架—用以承受管道自重载荷，但其承载力随支吊点处管道垂直位移的变化而变化；恒力弹簧支吊架—用以承受管道自重载荷，且其承载力不随支吊点处管道垂直位移的变化而变化，即载荷保持基本恒定；滑动支架—将管道支撑在滑动地板上，用以承受管道自重载荷并约束管系在支点处的垂直位移；滚动支架—将管道支撑在滚动部件上，用以承受管道自重载荷并约束管系在支点处的垂直位移。2）限制性支吊架：限制和约束管系因热胀、冷缩引起的位移。作用是按设计要求限制管道在某一方向或某些方向的位移。细分为：固定支架---在固定点处不允许线位移和角位移，在支点处完全约束住；限位支架---用以约束或部分限制管系在支点处某一（几）个方向的位移；（允许管系的某一点有角位移，但不允许有横向位移）；导向支架---管系可以沿轴向移动，不能沿某一或所有径向位移（留有间隙的导向支架允许管道沿径向位移特定的数值）。水平导向支架限制横向位移，使管道只有轴向位移，同时还承载；垂直导向支架限制横向位移，使管道只有轴向位移，但它不承载3）防振支架：限制由外力，如振动、地震、风压、水击等引起管系位移或减振防振用。细分为：减振支架—用以控制管道振动，同时对管道热胀、冷缩有约束作用；阻尼减振器—用以约束管道振动，同时允许管道自由热胀或冷缩（防振器---用于需要防振、减振的地方，有导向防振器、弹簧式防振器、油压式防振器等；缓冲器---缓和以地震、水击、安全阀排出等外力引起的振动，有刚性式、弹簧或油压式。）吊架的荷重变化率吊架的特性，最重要的一点是：管系在垂直方向位移前后，支点受力发生变化，其变化的百分率即为荷重变化率。圆柱形螺旋弹簧吊架的弹簧变化符合虎克定律，即所以（1）式可写成：WH、WC----分别为运转时和安装时承受的荷重，kg；k---弹簧常数，kg/mm；δ---弹簧的变形量，mm；---荷重变化率，%。管系在支点处的重量，因吊架受力变化将重新分配给各支点。恒力吊架k=0，荷重变化率理论上等于零；刚性吊架k=∞，荷重变化率为无穷大；荷重变化率越大越接近刚性吊架，高级吊架荷重变化率小。荷重变化率多少为好？与管系的规格、材质、温度、压力及设备管嘴允许受力等有关，一般取15～20%。恒力吊架及重锤式吊架恒力吊架：恒力吊架（定负荷吊架）是在指定的行程范围内，管系上下（垂直）位移，其荷重量不变的吊架，荷重变化率为零。适用于垂直方向位移最大的管系。重锤式（平衡锤式）吊架---最简单，一般用于荷载力300kg以下场合。为减小平衡重，有滑轮组或杠杆装置。支承荷载大时，重锤加重，或多加滑轮，滑动部分增多，摩擦阻力容易影响荷重变化率，所以多用于低荷载场合。恒力弹簧吊架---应用多，外形图如下内部结构图如下工作原理图如下13由于制造、平衡吊架的自重和回转部分的摩擦阻力等影响，实际在恒力吊架上并不是作用恒力，其荷重变化率为5%。当设计荷载和实际支承荷载有偏差时，要进行调整。一般恒力支吊架有调整装置，调整范围为设计荷载的正负10～15%。恒力吊架的几种安装形式如下图：15弹簧支吊架弹簧支吊架的荷重随着管子的位移变化而变化，所以也叫可变弹簧吊架。根据鲁默斯公司规定：支点垂直位移超过2.54mm者要用弹簧支吊架，小于此值不可用。现有弹簧支吊架几乎都是使用圆柱螺旋弹簧，结构如下图：现在广泛使用的弹簧支吊架标准荷重（行程中间值）是35～14000kg，行程是0～120mm范围内。弹簧支吊架也有栓锁装置，用松紧螺栓调整荷重。荷重变化率不超过20%，最佳范围正负15%。计算位移量不超过行程范围的40%，固最大允许荷重变化率超过20%或位移行程超过形成范围40%时，应选用恒力支吊架。弹簧支吊架的几种常用安装形式如下图：18刚性支吊架如图示，左侧为刚性吊架，右侧为刚性支架。由于有管托或吊杆所以管子和支承梁或吊梁之间有一定距离。刚性吊架的吊杆过短会影响管子水平方向的位移。刚性支架适应于管道在轴线方向或横向位移。刚性支架最便宜，在可以使用场合，尽量使用。20限制性支架可分为：固定支架---把管子完全固定在支架上，限制它的线位移和角位移的支架叫固定支架。下列情况使用固定支架：1）需防止因热胀或机械位移使设备或机械上的管嘴、支管引出点和铸铁阀处有过大位移时要用固定支架；2