膨胀节是指能有效地起到补偿轴向变形作用的挠性元件。例如焊接在固定管板式换热器壳体上的膨胀节轴向柔度大、容易变形,可补偿管子和壳体因壁温不同产生的热膨胀差,降低它们的轴向载荷,从而减小管子、管板和壳体的温差应力,避免引起强度破坏、失稳破坏和管子拉脱破坏。膨胀节的种类较多,常用的有波形、环板焊接和夹壳式等结构,其中波形膨胀节应用广泛,环板焊接膨胀节仅适用于常压或低压场合。
由于膨胀节作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件,具有工作可靠、性能良好、结构紧凑等优点,已广泛应用在化工、冶金、核能等部门。在容器上采用的膨胀节,有多种形式,就波纹的形状而言,以U形膨胀节应用得为广泛,其次还有Ω形和C形等。而在管道上采用的膨胀节就结构补偿而言,又分为式、压力平衡式、铰链式以及万向接头式等。
波纹管膨胀节
波纹管膨胀节是用金属波纹管制成的一种膨胀节。它能沿管道轴线方向伸缩,也允许少量弯曲。图2为常见的轴向式波纹管膨胀节,用在管道上进行轴向长度补偿。为了防止超过允许的补偿量,在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环,在与它连接的两端管道上设置导向支架。另外还有转角式和横向式膨胀节,可用来补偿管道的转角变形和横向变形。这类膨胀节的优点是节省空间,节约材料,便于标准化和批量生产,缺点是寿命较短。波纹管膨胀节一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。随着波纹管生产技术水平的提高,这类膨胀节的应用范围正在扩大。目前,波纹管膨胀节可用在压力6.0兆帕的管系中。
橡胶膨胀节系用于金属管道之间起挠性连接作用的中空橡胶制品,由内外层胶、帘布层和钢丝圈组成管状橡胶件,经硫化成型后再与金属法兰或平行接头松套组合而成。橡胶接头具有耐高温、减震、能曲挠、耐摩擦等特点。橡胶膨胀节在管道的运用当中主要的作用是减震以及降噪的作用,在日常生活当中减震不容忽视,特别是在管道行业当中,避震很大的程度是橡胶接头的材料作用。