N-H-I型无推力套筒补偿器
1．简介
N-H-I型无推力套筒补偿器是一种直接安装在任何输送无腐蚀的单向或多向流体的管道之中的补偿器,主要有套筒(芯管),外壳,密封材料等组成.用于补偿管道的轴向伸缩及任意角度的轴向转动.具有体积小补偿量大的特点.广泛用于城镇供暖,冶金,矿山,发电,石油化工,建筑等行业的输送管道中.
N-H-I型无推力套筒补偿器的内套筒与管道连接,采用高性能自压式动密封的原理与结构,它可以随着管道的伸缩在外壳内进行自由滑动,能适应任何管道的密封要求.外壳与内套筒之间采用新型合成材料密封,能耐高温,防腐蚀抗老化,适用温度-40至150,特殊情况下可达350.既能保证轴向滑动,又能保证管内介质不泄漏.
N-H-I型无推力套筒补偿器设计了防拉断装置,可保证在其伸缩到极限位置时不被拉开,从而使整个管网运行的安全性大大提高.
N-H-I型无推力套筒补偿器在安装使用时可合理消除管道线性补偿和角度补偿过程中产生的应力.
N-H-I型无推力套筒补偿器能直接埋于地下,安装时不需要设置检查井,且20年免维护.连接方式有焊接和法兰连接两种.
N-H-I型无推力套筒补偿器从密封材料上分类 对密封材料的基本要求是：有一定的弹塑性、轴向压力能产生较大的径向压力；化学稳定性好；渗透性小；自滑性好（摩擦系数小，并耐磨）；耐温；还要方便更换，成本低廉 。密封材料可以分为成型填料和非成型填料，目前所用的材料及性能如下。 1）编制盘根制品 油浸石棉盘根、柔性石墨盘根及复合石墨成型密封圈及其改性材料。所谓改性即增加了其他材料而提高了其性能、如石棉盘根外浸二硫化钼和聚四氟乙烯乳液 ，摩擦系数只有0.02－0.02.必须了解这些密封材料性能，正确使用，才能使密封达到良好效果，加膨胀石墨的密度对其性能影响较大，密度从0.7g/cm3增加到1.2g/cm3，抗拉强度 从2.2MPa增加到6.2MPa，并且回弹率增高，常用密度为1.1－1.6g/cm3回弹率35－50％，摩擦系数0.13－0.15，使用温度《800度。由于石墨电极电位高于金属，致使发生腐蚀（不 锈钢同样发生腐蚀），应使用缓蚀性膨胀石墨，目前采用加锌粉方法。 2）聚四氟乙烯（F-4）塑料制品 F-4长期使用温度为－195－250度，F-4加入MOS2、SiO2、青铜粉、石墨、等填充剂后，除保持原有性能外，在负荷下尺寸稳定性提高10倍，耐磨 可提高400－800倍，钢对它的静、动摩擦系数为0.04，这种材料已成功运用在套筒补偿器上开启7000次无泄漏。可以称得上无泄漏套筒补偿器。 3》橡胶制品 耐水、耐蒸汽、抗老化、气密性好的属硅橡胶和氟橡胶，常用温度为200度，最高使用温度为350度，过去蒸汽机车上的气缸活塞杆密封就用过这种材料，但成本 较高。 4》密封油 将密封油用高压油枪注入到套筒补偿器的填料函中。这种防止泄漏的方法是从常压堵漏方法中借鉴而来。但密封油不是堵漏胶，堵漏胶又称密封胶，它是用于管 道设备在运行中（带压）在泄漏处注入胶体，这种胶固化并与设备泄漏处紧密结合，不能产生相对运动，达到静结合密封。而套筒补偿器所用密封油（也是胶泥状）注入后，增加 密封材料对芯管的径向压力起到密封作用，芯管仍能伸缩。这种密封油每个企业配方不一样。采用油密封后可以在管道运行中维修止漏，使套筒补偿器密封进一个新阶段。 2.N-H-I型无推力套筒补偿器密封结构 N-H-I型无推力套筒补偿器的密封结构常采用填料密封和机械密封。填料密封是一种接触式密封，在外套管与芯管之间填入弹性密封材料，在填料受到轴向力压紧后能紧贴在芯管表面，利用 密封材料的弹性变形补偿密封面的磨损，阻止介质外漏，由于填料具有弹性和塑性，其所受轴向力（Px）在填料深度方向上产生的径向力（Py）是不等的，Py＝KPx其中K：测压系 数。由于这一特点，目前填料由单一填料发展成组合使用，如硬填料放在深部，软填料在压盖附近，或硬软填料中间放入密封油层，在出现泄漏时，采用补注油的方法止漏，或完 全用“油”密封的填料结构（图7）。 图7 机构密封在以往是用在旋转轴的动密封上，它是由至少一对垂直于旋转轴的端面，在流体压力和补偿机构外弹力的作用下，与另一端面保持贴合并相对滑动，而构成防止流体 泄漏的装置，因此又称端面密封，目前，这种密封达到的水平是，最高转数5万转/分，最高线速度150米/秒，压力可达35MPa，使用温度达1000度，轴颈达1000mm，允许泄漏量3- 0.1mI/h，寿命达1-15年，因此用这种方法解决套筒补偿器的密封，是完全有把握的，致使形位公差和配合精度要求高，成本要大大增加，上世纪90年代推出的弹性套筒补偿器就是 这种密封的最简单形式（图8）。这结构在普通套筒补偿器压盖前增加了弹簧，在弹簧作用下，使密封填料始终处在被压紧状，从而使介质无泄漏。弹簧也可置入填料室内，使外观 更为简单。
