設(shè)置膨脹節(jié)管系支架的設(shè)計(jì)及受力計(jì)算波形膨脹節(jié)具有優(yōu)良的柔性，用于吸收管道熱膨脹產(chǎn)生的位移和吸收機(jī)器產(chǎn)生的振動(dòng)時(shí)，具有優(yōu)良的性能。但是正因?yàn)榫哂袃?yōu)良的柔性，如果安裝不當(dāng)，不僅不能發(fā)揮其優(yōu)良的性能，而且容易發(fā)生破壞，所以對(duì)設(shè)置膨脹節(jié)的管路，正確地進(jìn)行支架設(shè)計(jì)和受力計(jì)算是很重要的。符號(hào)說(shuō)明：X--X向位移，mm;^--角位移，度；Y--Y向位移，mm;Yz--側(cè)向位移，mm;Yz=Y2+Z2Z--Z向位移，mm;Ax--軸向位移，mm;△y--側(cè)向位移產(chǎn)生的當(dāng)量軸向位移，mm;△6--角位移嚴(yán)生的當(dāng)量軸向位移，△--總位移，mm;A=Ax+Ay+A6△額定--膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)額定總位移，mm;△L--管道或設(shè)備受熱的伸長(zhǎng)量，皿皿;八1=任?^七七6a--材料的線膨脹系數(shù)，mm/mm°C;△t--操作溫度芍安裝溫度之差，C;E--管子材料的彈性模量，Mpa;I--管子慣性矩，mm4;A--波紋管的平均截面積，mm2;P--設(shè)計(jì)壓力，Mpa;KL--確定側(cè)向位移產(chǎn)生的當(dāng)量軸向位移的系數(shù):KL=[3L（L+Lb）]/（3L2+Lb2）Lb--一個(gè)膨脹節(jié)的有效長(zhǎng)度，mm;L--復(fù)式膨脹節(jié)兩組波紋管中心之間的距離，mm;Dm--波紋管平均直徑，mm;F--固定管架所受的合力，N;dt--管道外徑，mm；G--管道（包括介質(zhì)保溫材料）的重量，N;Kx--膨脹節(jié)軸向工作剛度，N/mm;Fp--內(nèi)壓產(chǎn)生的推力，N;LG--兩個(gè)固定管架之間的長(zhǎng)度，mm;F^--位移產(chǎn)生的反力，N;Ft--側(cè)向位移產(chǎn)生的反力，N;Ff--摩擦力，N;FP--流動(dòng)產(chǎn)生的離心力，N;F^x--軸向位移產(chǎn)生的反力，N;。--彎曲角度，度；p--摩擦系數(shù)：Ai--管內(nèi)截面積，mm2;Ai=ndi2/4di--配管內(nèi)徑，mm;Fx--X方向所受的力，N;Mx--坐標(biāo)系中YOZ平面所受的力矩，N-mm;Fy--Y方向所受的力，N;My--坐標(biāo)系中XOZ平面所受的力矩，N-mm;Fz--Z方向所受的力，N；Mz--坐標(biāo)系中XOY平面所受的力矩，N-mm:Lx、Ly、Lz--為力作用點(diǎn)的坐標(biāo)。6.1膨脹節(jié)的位移(1)單式普通膨脹節(jié)△x=X△y=(3DmY')/(Lb±X)(拉伸時(shí)x取〃+〃號(hào)，壓縮時(shí)取〃-〃號(hào))△6=(6Dm/2)?(n/180)⑵單式鉸鏈膨脹節(jié)△6=(6Dm/2)-(n/180)復(fù)式萬(wàn)能膨脹節(jié)^x=X/2(帶長(zhǎng)拉桿時(shí)，X僅為拉桿內(nèi)的熱膨脹量)△y=(KLDmY')/[2(L±X/2)]復(fù)式鉸鏈膨脹節(jié)^x=X/2(X僅為鉸鏈內(nèi)的熱膨脹量)△y=(DmY')/[2L]總位移△二△x+Ay+^6使^W^額定6.2膨脹節(jié)所受的力和力矩F^x=Kx^xFt=(KxDm^y)/[2(L+Lb)](對(duì)于單式膨脹節(jié)，L=0)My=(KxDm^y)/4M6=(KxDm^6)/46.3固定管架的受力計(jì)算(1)主固定管架管系安裝一個(gè)或幾個(gè)不吸收壓力推力的普通膨脹節(jié)時(shí)，在管系的端點(diǎn)、分支點(diǎn)、彎曲點(diǎn)、設(shè)置閥門或盲板處應(yīng)安裝主固定管架。主固定管架要承受內(nèi)壓和流動(dòng)所產(chǎn)生的推力，以及膨脹節(jié)位移產(chǎn)生的力和(或)力矩、導(dǎo)向管架和支架等產(chǎn)生的摩擦力。在某些場(chǎng)合下還要考慮管道、管路附件、保溫材料和介質(zhì)的重量，以及風(fēng)載荷、管段彎曲等所產(chǎn)生的力和力矩。直管段主固定管架所受的力：F=Fp+FA+Ff式中：Fp=P?AiFA=Kx*AFf=u*G對(duì)于彎曲處的主固定管架還需計(jì)及流體流動(dòng)產(chǎn)生的離心力(當(dāng)流速較慢、密度較小時(shí)，可忽略不計(jì))。(2)次固定管架管系安裝帶長(zhǎng)拉桿的復(fù)式萬(wàn)能膨脹節(jié)、鉸鏈膨脹節(jié)和壓力平衡膨脹節(jié)時(shí)，內(nèi)壓產(chǎn)生的推力由拉桿或鉸鏈銷承受，這時(shí)可設(shè)置次固定管架，它承受除內(nèi)壓產(chǎn)生的推力以外的載荷F=FA+Ff6.4導(dǎo)向管架導(dǎo)向管架是為了保證膨脹節(jié)的位移沿著預(yù)定的方向進(jìn)行，以及防止管道失穩(wěn)。因此，它必須承受位移產(chǎn)生的反力和管道重量等載荷。(1)軸向?qū)蚣茌S向?qū)蚣艿脑O(shè)置是為了使管道沿著軸向進(jìn)行。因此，一般規(guī)定導(dǎo)向管架與管子之間的間隙，以及導(dǎo)向管架間距，在保證正確導(dǎo)向的前提下，選用較大的間隙以減少摩擦力。導(dǎo)向管架與管子的間隙可參照下列推薦值選用：管徑WIOOmm時(shí)，間隙為1.5mm；管徑＞100mm時(shí)，間隙為3mm。膨脹節(jié)與第一個(gè)導(dǎo)向管架的距離為管子直徑的4倍。第一個(gè)與第二個(gè)導(dǎo)向管架的距離為管子的14倍。其它導(dǎo)向管架之間的距離由下式求得：L2-n=1.571V(EI)/(PA+KxAx)式中:L2-n--第二個(gè)至第n個(gè)的每個(gè)導(dǎo)向管架之間的距離，mm;I--管子慣性距，mm4;其余同上。（2）側(cè)向位移和角位移的導(dǎo)向管架在側(cè)向位移或角位移的情況，導(dǎo)向管架與管子的間隙除考慮軸向?qū)蚬芗艿囊笸?，還要考慮某一方向的附加間隙，以允許管道在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的側(cè)向位移和（或）彎曲。這種導(dǎo)向管架的結(jié)構(gòu)隨著使用膨脹節(jié)型式的不同和管道的布置方式不同