Компенсатор (лат. compensare — возмещать, уравновешивать) — устройство для возмещения или уравновешивания влияния различных факторов на состояние и работу системы, или машины, или механизма.
- Компенсатор для трубопровода — устройство, возмещающее изменение длины трубопровода при сохранении герметичности.
Постоянное увеличение единичной мощности и производительности агрегатов, дальнейшее развитие строительства трубопроводов, а также повышение температуры и давления рабочей среды привели к большому разнообразию конструкций компенсаторов, обозначения которых не стандартизированы. В результате нередко возникают ситуации, когда заказчик, проектировщик и изготовитель применяют различные названия для одного и того же компенсатора. Чтобы исключить недоразумения, классифицируем компенсаторы по различным признакам: по принципу действия, по конструктивным отличиям и по назначению.
- По принципу действия компенсаторы подразделяются на осевые, угловые и поворотные. У осевых компенсаторов перемещения происходят вдоль оси трубопровода. При повышении температуры стенки трубы компенсатор сильфонный сжимается, а при понижении — растягивается.
Угловой сильфонный компенсатор выполняет роль шарнира в трубопроводе, поэтому при работе изгибается. Для обеспечения надежной компенсации на участке между двумя неподвижными опорами устанавливают не менее двух угловых компенсаторов. Они делят изогнутый участок трубопровода на три части, две из которых защемлены в опорах, а третий может поворачиваться и компенсировать изменение длины. Осевые и угловые компенсаторы делятся на неразгруженные и разгруженные.
- Поворотный компенсатор соединяет трубопроводы, оси которых расположены в параллельных плоскостях, и компенсирует их перемещения относительно друг друга.
По конструктивным признакам компенсаторы делятся на сильфонные (в эту группу входят также линзовые и волнистые компенсаторы), сальниковые, манжетные, гнутые трубы, тканевые, самокомпенсирующие трубы и биметаллические.
Сильфонные компенсаторы характеризуются наличием силь- фона (анг. sylphon — тонкостенная гофрированная труба), который является основным рабочим элементом компенсатора, деформируется во время его работы и при этом сохраняет герметичность трубопровода. К этим компенсаторам можно отнести и мембранные.
У сальниковых компенсаторов герметичность обеспечивается набивкой, сжатой в зазоре между двумя цилиндрическими, конусными или шаровыми поверхностями различных диаметров.
- В отличие от сальниковых у манжетных компенсаторов в зазор устанавливают эластичные манжеты, прижимаемые к поверхности скольжения давлением транспортируемой среды.
Наиболее податливым элементом, характеризующим гнутую трубу как компенсатор, является колено (место изгиба оси трубопровода, образуется специальной деталью — отводом). Прямые участки разгружают кромки колен от защемления и сами изгибаются, чем улучшают потребительские свойства компенсаторов.
В тканевых компенсаторах для герметизации используется термостойкая техническая ткань. Как правило, они имеют жесткий металлический каркас, к которому крепится тканевая вставка.
Самокомпенсирующие трубы имеют спиральные или кольцевые гофры, деформация которых компенсирует температурные удлинения трубопроводов. К этой группе относятся также гибкие шланги. В отличие от сильфонов самокомпенсирующие трубы имеют гофры меньшей высоты, а их толщина равна толщине трубы. Гибкие шланги — это длинные сильфоны с наружной оплеткой. Поскольку у них устойчивость против выпучивания не обеспечена, на сжатие они не работают. Шланги компенсируют удлинения путем изгиба.
Биметаллический компенсатор — это отрезок трубы, сваренный продольными швами из нескольких частей, которые изготовлены из материалов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагреве он изгибается и компенсирует удлинение трубопровода.
Классификация по назначению производится в процессе проектирования трубопроводов. Как правило, компенсаторам присваивают название системы, для которой они предназначены. Так, например, в зависимости от рабочего давления различают низконапорные, средненапорные и высоконапорные компенсаторы. Бывают компенсаторы газовыхлопные, котельные, для теплообменников, для тепловых сетей, для резервуаров, для криогенных трубопроводов и другие.
- Классификацию по назначению следует применять лишь в том случае, когда для четкой характеристики компенсатора недостаточно первых двух признаков.
620144, г.Екатеринбург, ул.Союзная, 2-142
