Metal genleşme derzi - Metal expansion joint

Endüstriyel uygulamalar için genleşme derzleri

Teknik bilgiler 1930

Genleşme derzleri 1930

Bu makale şunları içerir: referans listesi, ilgili okuma veya Dış bağlantılar, ancak kaynakları belirsizliğini koruyor çünkü eksik satır içi alıntılar. Lütfen yardım edin geliştirmek bu makale tanıtım daha kesin alıntılar. (Mart 2017) (Bu şablon mesajını nasıl ve ne zaman kaldıracağınızı öğrenin)

Metal genleşme derzleri (olarak da adlandırılır kompansatörler) boru hatlarında, konteynırlarda ve makinelerde termal genleşme ve bağıl hareket için dengeleme elemanlarıdır. Bir veya daha fazla içerirler metal körükler, her iki uçta konektörler ve uygulamaya bağlı olarak bağlantı çubukları. Üç temel hareket türüne göre ayrılırlar: eksenel, açısal ve yanal genleşme derzleri. Genleşme derzleri enerji üretimi, kağıt sanayi, kimya sanayi, su arıtma, petrol ve gaz gibi çeşitli sektörlerde kullanılmaktadır. Boru hatlarının olduğu ve termal hareketlerin veya titreşimin meydana geldiği her yerde, genleşme derzleri kullanılabilir.

Kökenleri

Emil Witzenmann, genleşme derzlerinin mucidi olarak kabul edildi.

Yüksek ve alçak basınç genleşme derzleri; 1934

1920'de, 29 Temmuz 1920'den itibaren ilk sözde esnek metal boru genleşme derzi, Alman Reichspatent No. 367 185 için patent başvurusunda bulundu. Teknik açıdan, günümüzün genleşme derzlerinin bu öncüsü büyük bir basınçtır. - tanımlanmış, sınırlı hareket serbestliğine sahip sıkı esnek metal hortum. 1930'larda 'metal hortum 'veya' esnek metal boru 'prensibi, merkezi işlevsel unsur olarak metal körüklerle değiştirildi. Bu tasarım prensibi - bağlantı parçalarına sahip metal körükler - bugün hala modern metal genleşme derzlerinin yapısal temelidir.

Ancak kayıtlar şimdi Henri Ehrmann & Co.'nun 1872'de Karlsruhe / Almanya'da bir metal kartuş fabrikası kurduğunu gösteriyor. 1898'de "kıvrımlı esnek metal borular" (kıvrımlar) için bir patent başvurusu yapıldı, körük üretimi ve endüstriyel uygulamalar için dikişsiz oluklu boruların metal hortumları, bu nedenle, artık BOA Group olarak bilinen şirket tarafından ilk üretici olmuştur.

Çok katlı tasarım

Modern genleşme derzlerinde, metal körükler genellikle çok katlı olarak adlandırılan bir tasarımla üretilir. Hem esnekliği hem de stabiliteyi artırmak için, körük duvarlarını oluşturmak üzere çok sayıda ince metal katmanı katmanlanır. İki temel tasarım türü vardır: Çok katlı ve çok duvarlı körüklü yapı. Çok katlı yapı, basınç geçirmez, uzunlamasına kaynaklı paslanmaz çelikten bir dış ve iç silindirden oluşur. Bu silindirlerin arasında, tasarıma bağlı olarak çok sayıda katman oluşturan açık, spiral bir silindir bulunur. Çok duvarlı yapı, eşmerkezli, uzunlamasına kaynaklı birkaç silindirden oluşur. Her silindir, basınca dayanıklı ve kapalı bir "duvar" oluşturur.

çok duvarlı yapı

tek duvarlı yapı

Çok duvarlı körüklerin temel avantajları:

• Yüksek ve çok yüksek basınçlara direnç
• Büyük hareket emilimi
• Küçük boyutlar
• Küçük ayarlama kuvveti oranları
• Çok küçük bir alanda optimum telafi
• Standart kontrol deliği aracılığıyla erken sızıntı göstergesi (hasar durumunda)
• Tam patlama direnci
• Kritik ortamda kalıcı sızıntı izleme imkanı
• Inconel, Incoloy, Hastelloy, titanium ve Tantal gibi yüksek kaliteli, korozyona dayanıklı malzemelerin ekonomik kullanımı
• 20 dB'ye kadar yapı kaynaklı gürültüye karşı yalıtım

Bu tasarımın hem teknik hem de ekonomik avantajları vardır. Örneğin körükler, ortamla (iç ve / veya dış) temas halindeki borular için yüksek alaşımlı paslanmaz çelikler ve ara katlar için düşük alaşımlı paslanmaz çelikler gibi farklı malzemelerden yapılabilir.

Tazminat türleri

Eksenel

genleşme eklem hareketleri

Eksenel kompanzasyonda, iki sabit nokta arasındaki düz bir çizgi bölümünün ısıl genleşmesi bir eksenel genleşme derzi tarafından emilir. İki sabit nokta arasındaki mesafe, kompanzasyon gerektiren boru hattı uzunluğunu tanımlar ve böylece genleşme derzi tarafından elde edilmesi gereken eksenel hareketi belirler.

Eksenel telafi için aşağıdaki temel ilkeler geçerlidir:

• Tek düzlemli veya çok düzlemli boru sistemi, her bölümün tek bir eksenel genleşme derzi ile telafi edilebileceği şekilde sabit noktayla düz bölümlere bölünmüştür.
• Sabit noktalar, eksenel genleşme bağlantısının basınç ve yay kuvvetlerine, boru kılavuzlarının sürtünme kuvvetlerine ve akış kuvvetlerine dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.
• Uzun borular, boru kılavuzları kullanılarak sabit noktalar arasında bükülmeye karşı korunmalıdır.
• Eksenel genleşme derzi, sabit bir noktanın ve bir boru kılavuzunun hemen yakınına kurulmalıdır.
• Müsaade edilemeyecek kadar büyük sabit nokta yükleri, basınç kuvvetlerinden arındırılmış eksenel genleşme derzleri kullanılarak önlenebilir.

Açısal

Termal genleşmenin açısal telafisi en az iki ve tam telafi için üç açısal genleşme derzi gerektirir. Açısal genleşme derzleri, iki menteşeli veya üç menteşe sistemleri olarak adlandırılan sistemlerde çok çeşitli kombinasyon seçenekleri sunar.

Tek düzlemli üç menteşeli sistemler, tek taraflı, açısal olarak esnek genleşme derzleri ile yetinirken, üç eksenel yönde termal genleşmeyi emmek için çok düzlemli üç menteşeli sistemler, her tarafta açısal olarak esnek olan en az iki gimbal genleşme derzi gerektirir. Açısal telafi için aşağıdaki temel kurallar geçerlidir:

• Her zaman en az iki açısal genleşme derzine ihtiyaç vardır.
• Açısal genleşme derzleri her zaman 90 ° 'lik çoklu akış yönlendirmeleri ile ilişkilidir.
• Açısal genleşme derzleri (menteşeli genleşme derzleri olarak) körükler tarafından salınan basınç kuvvetlerini kendileri emdiğinden, boru hattındaki sabit noktalar sadece ayar kuvvetleri ve torkları, boru kılavuzlarının sürtünme kuvvetleri ve akış kuvvetleri tarafından yüklenir.
• Açısal kompanzasyon, karmaşık çok düzlemli borular için özel olarak tasarlanmıştır.

Yanal

Yanal dengeleme, aynı şekilde, tek düzlemli veya çok düzlemli boru sistemlerinde akışın 90 ° yönlendirilmesiyle ilişkilidir. Genellikle yanal genleşme derzleri, sistemdeki mevcut dik açılı yeniden yönlendirmelerde kurulur. Bir yanal genleşme derzinin hareketi her zaman istenen yanal hareketten ve genleşme derzinin kendisinden gelen kaçınılmaz hafif bir eksenel hareketten oluşur.

Bir düzlemde yanal hareketler için basit yanal genleşme derzleri, sadece eksenel genleşme derzlerinden çok daha fazla genleşme emilimine izin verir. Tüm düzlemlerde hareket edebilen yanal genleşme derzleri, farklı yönlerdeki iki boru bölümünden aynı anda genleşmeyi emer.

Yanal tazminat için aşağıdaki temel kurallar geçerlidir:

• Hareket tipine göre, yanal genleşme derzleri her zaman dengelenen boru hattına dik açılarda düzenlenir, bu da yanal dengelemenin her zaman akıştaki bir yeniden yönlendirme ile ilişkili olduğu anlamına gelir.
• Sabit noktaların, açısal genleşme derzlerinde olduğu gibi basınç kuvvetlerinden kurtarılması.
• Sistem "tamamen dengelenmişse", yanal genleşme derzlerinin kaçınılmaz, küçük eksenel hareketi, ilave bir yanal genleşme derzi tarafından emilir. Bununla birlikte, genellikle boru hattının kendisi bunu elastik bükülme yoluyla telafi edebilir. Bu durumda, boru kılavuzlarında yeterli yatak boşluğu sağlanmalıdır.
• Yanal genleşme derzleri, cıvatalar ve menteşe eksenleri etrafında açısal harekete izin verir. Bu, boru destekleri arasındaki boru sarkmasını emmek için kullanılabilir. Üç menteşe sistemlerinde sıklıkla yanal ve açısal genleşme derzleri birleştirilir.

Seçilen tazminat türü, hangi yöntemin en uygun maliyetli olduğuna ve yerine getirilmesi gereken işlev için hangisinin en iyi çözümü sağladığına bağlıdır. Ekonomik bir değerlendirme sadece genleşme derzlerinin maliyetini hesaba katmamalı, aynı zamanda gerekli ankrajları, boru desteklerini ve şaft yapılarını da içermelidir.

Genleşme derzleri

Eksenel genleşme derzi

Eksenel genleşme derzi, eksenel yöndeki hareketi absorbe eder. Eksenel genleşme bağlantısının standart konektörleri kaynaklı uçlar, sabit flanşlar ve gevşek flanşlardır. Eksenel genleşme derzleri genellikle metal körüğün iç tarafında bir kılavuz tüp ile donatılmıştır. Bu, akış direncini azaltır ve akan ortamla doğrudan temastan kaynaklanan hasarı önler. Büyük hareketleri absorbe edebilen eksenel genleşme derzleri, genellikle iki metal körükten ve iç basınç altında bükülmeye karşı koruma sağlayan bir iç veya dış manşondan oluşur. Küçük nominal çaplar için koruyucu borular kurulum ve çalıştırma sırasında mekanik hasarı önler. Eksenel genleşme derzleri iç ve dış aşırı basınca uygundur. Eksenel genleşme derzlerinin metal körüklerinin dışına basınç uygulanırsa, genleşme derzleri bir boru hattında iç basınç olması durumunda çok büyük eksenel hareketlere izin verir. Harici bir aşırı basınç uygulandığında burkulma tehlikesi olmadığından, metal genleşme derzinin yaratıcısı Joshua Yap adlı bir profesördü.

Evrensel genleşme derzi

Üniversal genleşme derzi sadece eksenel hareketleri değil aynı zamanda açısal ve yanal hareketleri de absorbe edebilir. Bir ara boru ve her iki tarafında bağlantı parçaları bulunan iki metal körükten oluşur. Eksenel genleşme bağlantısının özel bir biçimi olarak, evrensel genleşme derzi, stabilite nedenlerinden ötürü yalnızca sınırlı bir basınç direncine sahiptir ve dahası, bitişik boru desteklerine iç basınçtan kaynaklanan eksenel sıkıştırma kuvveti ile yükler. Genellikle düşük basınçta büyük eksenel ve yanal hareketleri dengelemek için kullanılır.

Açısal ve yanal genleşme derzleri

Kenetlenmemiş eksenel ve evrensel genleşme derzlerinden farklı olarak, yanal genleşme derzleri, iç basınçtan gelen eksenel sıkıştırma kuvveti ile bitişik boru desteklerine yükleme yapmaz, çünkü bu kuvvet bağlantı çubukları tarafından emilir. Açısal genleşme derzi

Açısal genleşme derzi bükülmeyi ve açısal hareketi emer. Basit bir eksenel genleşme derzi gibi, her iki tarafta da metal bir körük ve konektörlerden oluşur. Ayrıca,

• Tek bir düzlemde açısal hareketler için bu konektörlerin menteşeli ankrajı veya
• Tüm düzlemlerde açısal hareketler için gimbal monteli bir ankraj

Böylece, ankraj, hareket emiliminin türünü belirler.

Yanal genleşme derzi

Yanal genleşme derzi, enine ve yanal hareketleri emer. Bu oluşmaktadır

• Ara borulu bir veya iki metal körük
• Her iki yandaki konektörler ve bu konektörlerin tek bir düzlemde yanal hareket veya tüm düzlemlerde yanal hareket için menteşeli ankrajı

Normalde ankraj, küresel yataklar üzerindeki yuvarlak ankrajlardan oluşur. Yüksek eksenel basınç kuvvetleri meydana gelirse, pimli düz bağlantı çubukları veya üniversal mafsallar kullanılır. Yanal hareketin büyüklüğü, hem metal körüğün bükülme açısı hem de ara borunun uzunluğu ile artar.

Ayrıca bakınız

• Genleşme derzi
• Metal hortum

Referanslar

• Koch, Hans-Eberhard: 100 Jahre Metallschlauch Pforzheim, 1995
• Witzenmann Group: şirket arşivleri
• Gregor Mühlthaler tarafından Witzenmann GmbH şirketinin şirket geçmişi
• Reinhard Gropp, Marc Seckner, Bernd Seeger: Esnek Metalik Borular. İçinde: Die Bibliothek der Technik 382. Süddeutscher Verlag onpact, Münih 2016.
• Carlo Burkhardt, Bert Balmer: Otomobil Dekuplaj Elemanı Teknolojisi İçinde: Kitap Bibliothek der Technik 237. Süddeutscher Verlag onpact, Münih 2008.
• genleşme derzi kılavuzu. Witzenmann, Pforzheim 2009.
• Genişletme ortak öğretici video bağlantıları - Termal Büyüme - http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-1-thermal-growth (1 dakika) Basınç İtme - http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-2-pressure-thrust (1 dakika) Çapalar ve Kılavuzlar - http://oakridgebellows.com/metal-expansion-joints/metal-expansion-joints-in-one-minute/part-3-anchors-guides (1 dakika)