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和事故。
一般在有热位移较大的重要部位,应考虑设置恒力弹簧支吊架,由于怛力弹簧支吊架的这一特点,因此在普通热力发电厂、核电站、石油和化工等热动力装置中得到愈来愈广泛的应用。恒力弹簧支吊架主要形式有 PH、LH、ZH系列。
弹簧支吊架必须严格按照要求定位和装配。在施工过程中,定位装置应保持不动,直到整个管系安装完毕且试压完成后,管系升温前将定位装置取出,使弹簧正常工作。否则,会出现弹簧卡死、绕中心轴歪斜等现象,造成弹簧支吊架失效。管系运行前,必须仔细检查定位装置是否取出,使弹簧正常发挥作用。此外,在管系处于冷态时,如果弹簧支吊点处荷载过大,也会使弹簧装置变形,甚至毁坏。因此,往往要增加保护装置,如弹簧箱,加厚壳体钢板等措施。
支、吊架弹簧应进行下列试验:
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,卸载后变形不超过自由高度的2%,如超过应重复试验,两次试验变形总和不得超过自由高度的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
弹簧支吊架适应荷载范围为200~210000N,适用热位移量为40、45、80、90、120、135mm,使用温度范围-40℃~120℃。
管道在整个使用过程处于热和冷两种状态的交替之中。因此上述的荷重分配可以在冷状态实现,也可以在热状态实现。在冷状态实现吊零荷重分配称为冷态吊零;在热状态实现吊零荷重分配称为热态吊零。当管道由一个状态变到另一个状态时,由于支吊点位移,将使弹簧支吊架的受力发生变化,产生弹簧附加力。显然,如果支吊架按热态吊零分配荷重,即管道在工作状态下各支点正好承受分配给它的荷重,管系上将不出现弹簧附加力;而如果分配的荷重在冷状态下实现,则管系在工作状态下将承受弹簧附加力,从而增加管系在工作状态下的应力,这对于处于高温高压下工作的管道将是不利的。因此,在一般情况下,使分配的荷重在热状态下实现(热态吊零)。
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