弹簧支吊架是诸多支吊架中的一种。由于热力管道在运行过程中,会受到弹簧支吊架与其重量不平衡的附加力,而且管道垂直位移越大,其荷载变化率也越大。按可变弹簧支吊架规定,弹簧荷载变化系数不大于25%,为了把荷载变化率控制在这个范围内,弹簧支吊架只适用于管道垂直位移不太大的场合。
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。
弹簧支吊架的安装:热力管道系统是一个**静定结构,其自重荷载在各个支吊架间分配。常用的管道荷重分配方法为吊零分配法,一般用电脑程序软件计算。
弹簧支吊架的热态凋零:所谓吊零,是指按每个支吊点处在管道自重产生的垂直位移为零的条件来分配支吊架荷重。按吊零分配荷重的优点是管系的自重应力分布比较均匀,且这样的计算机程序开发比较方便。
常温的管道可采用固定支架,对于有热胀的管道,应根据柔性分析的要求,将一个架设置成固定支架,另一个架设置成滑动支架或导向支架。如果阀组很长,仅在阀组两端支撑,会使阀组中间下垂较大,应在中间增加一个支架,中间支架采用可调式支架,以便安装。中间架也可设置成固定架,热胀时向两端位移。
弹簧支吊架在弹簧工作范围内,管道有小的变形过程时,不会完全失去其分配荷载,从而控制荷载转移量。弹簧支吊架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。
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