大直径铰链型波纹补偿器的设计

    铰链型波纹补偿器一般由波纹管、接管、立板、铰链板、平衡环、销轴、内衬等零部件组成，不仅吸收管路热膨胀引起的的角位移，铰链组件还要承受内压和外压。由于铰链型补偿器具有上述特点，现广泛应用于热电厂、大型高炉、热风炉等，还应用在电厂空冷系统排气管道的主管道系统上。空冷系统管道内的蒸汽从汽轮机输送至散热器，管道系统的主要部分安装于户外易腐蚀和潮湿的空气环境中。整个管道系统和补偿器都承受内压和来自于相连接管道的震动与保温层负荷等外压。铰链型补偿器在空冷系统中一般安装于低气压(真空)的管道系统上。管道内蒸汽速度达到120m/s以上，蒸汽密度在0.O5一0.15kg/m3之间，工况相对复杂。所以对铰链型补偿器进行有限元分析，优化设计整体结构尤为重要。

    单铰链波纹补偿器适用于单向角位移的补偿。双铰链型波纹补偿器用于补偿管线任意平面内的角位移。该设备吸收管道的热变形、机械变形等，起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用。

    双铰链型波纹补偿器主要结构件为波纹管、马鞍板、万向环、铰链板、销轴等。补偿器两端为接管，接管与加筋马鞍板、立板组焊。接管一端与管道焊接相连，另一端与波纹管焊接连接。铰链板与立板焊接，铰链板与万向环通过销轴连接。大直径薄壁接管与波纹管、马鞍板焊接时，接管容易变形，在接管和马鞍板焊接处还会产生应力集中。为解决以上问题，将马鞍板优化设计成整体圆环结构形式，使马鞍板与接管的焊接接头连续，减少接管焊接变形，接管圆度。补偿器在运行中，铰链板、万向环、销轴除承受波纹管内压，还要承受外部载荷的作用。对铰链板、万向环、销轴进行有限元分析，分析应力分布状态，优化设计其结构是设计的   。

    强度校核判定根据GB/T12777一2008《金属波纹管膨胀节通用技术条件》的相关规定进行。