Сильфоны
Сварные многослойные металлические сильфоны предназначены для работы в качестве разделителей сред, уплотнительных и компенсирующих элементов, измерительных чувствительных элементов, а также элементов силового узла.
Сильфон – цельнометаллический гофрированный элемент особо высокой надежности, который обладает хорошей прочностью и абсолютной герметичностью, и способен многократно сжиматься, растягиваться скручиваться, сдвигаться в определенном диапазоне. (Слово заимствовано из английского языка.)
Именно сильфоны, сильфонные уплотнения обеспечивают абсолютную герметичность рабочей зоны по отношению к окружающей среде, не допуская протечек и выбросов транспортируемого продукта в атмосферу.
В условиях работы вредных производств атомной, химической, нефтегазоперерабатывающей и других отраслей промышленности сильфонные уплотнения гарантируют биологическую защиту обслуживающего персонала и окружающей среды от воздействия активных и вредных продуктов в достаточно широком диапазоне эксплуатационных параметров.
Тонкости изготовления
Однослойные сильфоны могут быть бесшовные или иметь сварной шов, в зависимости из какой заготовки они были сделаны. Если используется лист стали, который сворачивается, сваривается и формуется, то сварной шов будет, если же за основу берут тонкостенную трубу, следов сварки не будет. Считается, что бесшовные сильфоны проигрывают по своим характеристикам сварным. В качестве преимуществ сильфонов из металлической ленты обозначают следующие:
Для изготовления однослойного сильфона нужна одна цилиндрическая обечайка. Различают однослойные сильфоны и многослойные сильфоны. Если требуется изготовить многослойный сильфон, то несколько обечаек соединяют между собой, причем стараются разнести сварные швы как можно дальше друг от друга. В зависимости от технологии конкретного завода производителя и нормативной документации по которой собирают сильфоны, сварные швы каждого слоя устанавливают в пределах определенных значений, например, друг напротив друга или на расстоянии в несколько градусов.
Технологий формования сильфона несколько, он может быть изготовлен следующими способами:
Сильфоны небольших диаметров чаще всего производят с помощью гидравлического способа или эластомеров. Такие подходы позволяют значительно ускорить технологический процесс производства готовых изделий. Для производства гофрированных элементов больших диаметров в большей степени применяют механический метод.
Сильфоны могут дополнительно иметь концевые детали (втулки, кольца).
В приборостроении применяются мембранные сварные сильфоны, которые изготавливаются из металлических колец. Эти кольца свариваются по диаметру, сначала по наружному, затем по внутреннему. Большое количество сварных швов на изделии является его большим недостатком, поскольку при изготовлении подобных устройств требуется усиленный контроль за их качеством (При этом рентген-контроль сварочных швов не провести). К тому же обилие сварки снижает коррозионную стойкость мембранного сильфона. Применять на опасных трубопроводах такие сильфоны не рекомендуется.
После и во время изготовления все сильфоны подвергаются тщательному контролю:
Где применяются
Металлический гофрированный элемент, а именно так выглядит сильфон, активно используется при изготовлении трубопроводной арматуры. Можно выделить несколько основных направлений применения сильфонов:
Важным фактором использования подобных изделий является то, что металлическое изделие может работать с самыми разными средами:
Сильфоны изготавливаются из нержавеющей стали, при этом если есть необходимость, можно использовать самые разные сплавы металлов.
Купить сильфоны можно у непосредственных производителей, для этого не потребуется каких-либо особенных навыков, достаточно просто заказать нужные изделия.
Комплект сильфона что это
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Термины, определения и буквенные обозначения
Sylphons. Terms, definitions and letter symbols
Дата введения 1986-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 мая 1985 г. N 1526 срок введения установлен с 01.07.86
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 1987 г.
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины, определения и буквенные обозначения сильфонов.
Термины, устанавливаемые настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В случаях, когда необходимые и достаточные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено и, соответственно, в графе «Определение» поставлен прочерк.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.
В стандарте имеется справочное приложение, содержащее примеры графического изображения сильфонов.
Осесимметричная упругая оболочка, разделяющая среды и способная под действием давления, температуры, силы или момента силы совершать линейные, сдвиговые, угловые перемещения или преобразовывать давление в усилие
Компенсаторы сильфонные металлические. Назначение, состав и типы
АО «НПП «Компенсатор» уже более 40 лет занимается изготовлением металлических сильфонных компенсаторов и сильфонных компенсационных устройств для различных отраслей промышленности.
Сильфонный компенсатор – устройство, состоящее из одного или нескольких сильфонов, присоединительной и ограничительной арматуры, способное поглощать и уравновешивать относительные перемещения определенной величины и частоты, возникающие в герметично соединенных конструкциях, и проводить в этих условиях газы, пар и жидкости.
Сильфонные компенсаторы применяются в качестве компенсирующих монтажных элементов для поглощения температурных деформаций трубопроводов, транспортирующих горячие и холодные среды, подвижных вводов в напорных резервуарах и т.д. Они также используются для присоединения напорных и всасывающих трубопроводов к агрегатам (насосам, турбинам, компрессорам, двигателям и т.д.), установленным на эластичных опорах, для снижения вибрационных нагрузок.
Сильфон
Основным элементом сильфонного компенсатора, обеспечивающим его функционирование является сильфон. Сильфон – это гибкий элемент компенсатора, представляющий собой упругую цилиндрическую осесимметричную гофрированную оболочку, способную деформироваться со значительными перемещениями торцов от действия осевого, поперечного усилий и изгибающего момента в условиях действия внутреннего (наружного) давления, при этом герметично разделяя проводимую среду от окружающей.
Металлические сильфоны представляют собой тонкостенные патрубки, которые благодаря приданию им гофрированной формы приобретают гибкость, подобно шлангу, и пружинящую способность. Придание соответствующей формы делает исходную жесткую трубу гибкой и одновременно повышает её прочность по сравнению с трубой с одинаковой толщиной стенки. Под действием давления, температуры, силы или момента силы сильфон способен растягиваться, сжиматься, изгибаться или сдвигаться, а также преобразовывать давление в усилие.
Сильфон может состоять из одного или нескольких кольцевых гофров – простейших гибких элементов, расположенных между соседними впадинами.
Форма гофров может быть разнообразной. Как правило, сильфоны изготавливаются с гофрами U-образной формы, в обоснованных случаях – Ω-образной формы, а также с использованием подкрепляющих (армирующих) колец. Общая компенсирующая способность сильфона пропорциональна числу гофров. Пружинящие гофры сильфона компенсируют движение без трения и не нуждаются в обслуживании.
Сильфон может быть однослойным, изготовленным из одной обечайки толщины, достаточной для обеспечения прочности и герметичности компенсатора, или многослойным из двух и более обечаек, собранных в пакет (изготавливается до 20 и более слоев).
Каждый из видов сильфонов имеет свои преимущества и область применения. Возможность применения общей толщины стенок с практически любым количеством слоев и толщиной каждого слоя делает многослойный сильфон пригодным для применения в компенсаторах, эксплуатирующихся в различных условиях, включая экстремальные. Благодаря многослойному строению стенок, достигается большая упругость при малой жесткости изгиба или сжатия. В этом случае многослойный сильфон можно сравнить с многослойной листовой рессорой.
Многослойные сильфоны могут изготавливаться как набором сварных обечаек в пакет необходимой толщины, так и изготовлением двух внутренних и двух наружных слоев из сварных обечаек для обеспечения герметичности сильфона, а промежуточных слоев – их намоткой в рулон для силовой разгрузки сильфона от действия давления.
Преимуществом многослойного сильфона, как показал многолетний опыт и многочисленные испытания, является то, что если по каким либо причинам этот элемент теряет герметичность (коррозия, повреждение при монтаже и т.д.), нет оснований опасаться мгновенного разрушения сильфона. Это особенно важно для систем, работающих под большим давлением. При разгерметизации, которая начинается с внутреннего слоя сильфона в виде поры или небольшой трещины, первоначально происходит протечка незначительного количества среды. Таким образом, место протечки – во всяком случае, до замены компенсатора – не представляет опасности.
Суммарная толщина сильфона для каждого компенсатора, необходимая для обеспечения его устойчивости, определяется как расчетом, так и экспериментальным путем. Основным параметром для определения толщины сильфона наряду с прочностью материала, размеров гофров, диаметром и т.д. является длина гофрированной части. Сильфон, как гибкий элемент, с увеличением длины под действием внутреннего давления становится склонным к продольному изгибу, т.е к потере устойчивости. Это свойство имеет особое значение для осевых компенсаторов, когда для восприятия большого осевого хода требуется сильфон соответствующей длины. Максимальное количество гофров сильфона определяется его способностью при соответствующих геометрических параметрах и давлении проводимой среды противостоять потере устойчивости. Расчеты сильфона выполняются в расчетной программе DIMy-Win Circular Expansion Joints acc. EJMA. Основной задачей расчета сильфона является подбор оптимальных значений количества гофров, их высоты, радиусов, шага, толщины и количества слоев сильфона для обеспечения его устойчивости при заданных значениях давления, а также подтверждения значений жесткости, компенсирующей способности и назначенной наработки. Окончательные параметры сильфонов уточняются по результатам предварительных и приемочных испытаний опытных образцов сильфонных компенсаторов.
Важной технической характеристикой сильфона является его жесткость. В соответствии с ГОСТ 25756-83 жесткость – это сопротивление силе в сильфонном компенсаторе, необходимой для достижения сдвига, осевого или углового хода. Жесткость сильфона зависит от высоты гофров и их количества, а также от толщины одного слоя сильфона и их количества.
Типы металлических сильфонных компенсаторов
В зависимости от назначения, вида воспринимаемых нагрузок и условий эксплуатации применяются различные комбинации сильфонов, присоединительной и ограничительной арматуры, направляющих патрубков и защитных кожухов.
Присоединительная арматура – устройство (деталь), которое обеспечивает герметичное соединение сильфона с трубопроводной системой, т.е. установку компенсатора в трубопроводную систему. Возможны следующие типы установки:
Ограничительная арматура – устройство, состоящее из деталей и узлов, предназначенных для восприятия распорного усилия от действия внутреннего (наружного) давления, и ограничивающее одну или несколько степеней свободы перемещения (деформации) гофров сильфона. Наиболее распространенными видами являются жесткие и гибкие тяги, одноплоскостные шарниры, шарниры Кардана, вилки, оси и т.п.
Направляющий патрубок – устройство, минимизирующее возможность контакта между внутренней поверхностью сильфона и средой протекающей через него.
Направляющие патрубки применяются для снижения гидравлического сопротивления в компенсаторах трубопроводов, где скорость потока более 6 м/с для жидких сред и более 30 м/с для газообразных сред, для снижения влияния температуры проводимой среды на материал сильфона, а также в других обоснованных случаях:
– в паропроводах, где скорость потока может вызвать вибрации во внутренней полости компенсатора;
– в трубопроводах сжатого воздуха, выхлопных газов;
– в трубопроводах с абразивной средой, так как содержащиеся в ней твердые частицы могут повредить внутреннюю полость сильфона и привести к его разрушению;
– в случае турбулентного течения, например, когда компенсатор установлен около колена, соединенного с насосом.
Наружный защитный кожух – устройство, защищающее сильфон от внешних механических повреждений и возможного попадания в него посторонних предметов, а также служащее в качестве основания для нанесения тепловой изоляции компенсатора.
Сдвиговые и сдвигово-поворотные сильфонные компенсаторы
Сдвиговые сильфонные компенсаторы воспринимают только деформации элементов трубопровода, направленные перпендикулярно оси компенсатора, обеспечивая плоскопараллельный сдвиг торцов компенсатора. Сдвигово-поворотные сильфонные компенсаторы воспринимают угловые деформации элементов трубопровода и деформации, направленные перпендикулярно оси компенсатора, обеспечивая одновременный изгиб оси компенсатора и сдвиг торцов компенсатора.
Сдвиговые и сдвигово-поворотные сильфонные компенсаторы не передают распорные усилия, возникающие от действия внутреннего давления на стенки гофров сильфона, на неподвижные опоры и оборудование.
В зависимости от вида примененной ограничительной арматуры сдвиговые и сдвигово-поворотные сильфонные компенсаторы могут изготавливаться как одноплоскостные, воспринимающие сдвиговые перемещения только в одной плоскости, так и пространственные, воспринимающие сдвиговые перемещения во всех направлениях.
Разгруженные сильфонные компенсаторы воспринимают нагрузки от возможных механических воздействий, изменения давления транспортируемой среды, вибрации от работающего оборудования и потока транспортируемой среды, а также температурных деформаций различных элементов трубопровода вследствие изменения температуры транспортируемой и окружающей сред. При этом разгруженные сильфонные компенсаторы не передают на неподвижные опоры и сопрягаемое оборудование распорное усилие от действия внутреннего давления на стенки гофров сильфонов.
Изготавливаются различные конструкции разгруженных сильфонных компенсаторов, воспринимающих нагрузки как в строго осевом направлении, так и при одновременном воздействии нагрузок в осевом направлении, направлении, перпендикулярном оси компенсатора, и угловых деформаций без передачи распорного усилия сильфонов на неподвижные опоры и оборудование.
Газовик
Ознакомление с бытовым и производственным газовым оборудованием. Системами отопления и водоснабжения
Термобаллон-сильфон
Термобаллон-сильфон
Хочу начать сразу с Википедии. “Сильфо́н” (от англ. фирменного названия ) — упругая однослойная или многослойная гофрированная оболочка из металлических, неметаллических и композиционных материалов, сохраняющая прежде всего прочность и плотность при многоцикловых деформациях сжатия, растяжения, изгиба и их комбинаций под воздействием внутреннего или внешнего давления, температуры и механических нагружений.
В нашем случае сильфон-термобаллон отвечает за регулировку и поддержание в газовом котле АОГВ с блоком автоматики к примеру Evrosit, TGV, Honeywell и др., необходимой нам температуры. По сути, сильфон механически открывает доступ газа на основную горелку котла, а при достижении в котле назначенной температуры, закрывает этот доступ.
Устройство
Термосильфон внутри заполнен смесью, напоминающей керосин. Самое слабое место термосильфона – его герметичность. Дело не в том, что он может сам по себе легко “кончится”. А дело в том, что непонимая того, что внутри сильфона происходит, Вы можете легко ему с этим помочь. Ваша задача,- при покупке котла независимого от электроэнергии, а это может быть котел “Очаг”, “Конорд”, “Жуковский”, и даже любой импортный с блоком автоматики, например, Евросит 630, Mertik Maxitrol, TGV, и др., который также оснащены термосильфоном, с самого первого дня эксплуатации Вашего котла, правильно обеспечить своими действиями герметичность конструкции сильфона. Термосильфон можно легко “раздавить”. Но об этом чуть позже.
Баллон термосильфон
Как термосильфон работает
При прогреве баллона, керосиновая смесь расширяется, и вот этот набор витков “гармошки” начинает раздвигаться. Таким образом, при прогреве баллона, гармошка “разъезжается” и начинает чисто механически давить на шток, который по мере расширения гармошки призакрывает клапаном подачу газа на горелку. Сама гармошка сильфона удерживается в правильном положении при помощи гайки 3 “рукоятки управления“. И именно ход гайки либо дает возможность расшириться гармошке, либо, при затягивании, т.е. настройки котла на более низкую температуру, ограничить ее расширение.
Понятное дело, что регулировка температуры газового котла, блок которого оснащен термосильфоном, – вещь довольно условная. Когда в котле установлен термометр или термометр-градусник задача сильно облегчается. Но и наличие термометра, как и наличие инструкции по работе блока (которую никто никогда не читал) не исключают возможности в любой момент взять и “раздавить” сильфон.
Неисправность сильфона
Смотрите рисунок 6 со снятой крышкой клапана. “На холодную” нижний клапан 2 блока всегда открыт. Его просто выдавливает вниз пружина. При наборе котлом указанной температуры шток 5 сильфона начинает надавливать на коромысло 3 и понихоньку приподнимать нижний клапан 2 вверх, призакрывая подачу газа. Если такого не происходит, узел сильфона пустой. Обычно легко раздавить сильфон при понижении температуры в котле, когда необходимо сделать по-холоднее. Рукой мы не чувствуем. Начинаем закручивать рукоядку управления температурой сжимая растянутую “гармонь” и от такого передавливания капилляр 2 (рис.1) на месте пайки может треснуть, или лопается гармошка сильфона. Чтобы избежать подобных поломок необходимо просто перекрыть кран, который находится перед блоком. Запальник останется работать, а котел начнет остывать. На остывшем котле, гармошка сожмется и гайку можно будет свободно призакрутить, изменив температуру выключения котла на нужную. После этого отрываем кран. Это все.
Виды сильфонов АОГВ “Жуковский”
1. Сильфон 301082. Выпущен для котлов АОГВ и АКГВ-17,4, 23,2, 29,1 Эконом выпуска до 1992 г. На данный момент снят с производства. Редкая штука. Удивительно, что ее еще удалось застать в 2013 году. По сути, такие старые котлы уже должны бы выработать свой ресурс, но долгожители еще есть. И не мало. Смысл того, что корпус сильфона загнут в том, что прямой сильфон просто не влезает.
2. Сильфон 336007. Немного не понятно, почему он именно такой, но он действительно “кривой”. Не так сильно, как 301082, но тем не менее. Для котлов АОГВ-11,6 серии Эконом, выпущенных до 01.09.2000 г. Хотя его встечали и в котлах по-мощнее. Вместо 336007 запросто ставим сильфон 301008, просто его конец виден в патрубке подачи отопления. Чтобы народ не пугать, его слегка загнули. А так, вместо 336007 даем 301008 и это работает.
3. Сильфон, называемый еще датчиком температуры. ТФ-2. Он в четыре раза меньше традиционных сильфонов Жуковского завода. Ставится только на АОГВ-11,6.
4. Сильфон 301008. В сезон – настоящий дефицит. Он прямой и он с гайкой. Так называемый старый образец. Для котлов АОГВ и АКГВ-17,23,29 Эконом выпущенных с 01,01,1992 до 02,2002 г. Очень много котлов. Также ставим его вместо сильфона 336007.
5. Сильфон 364003. Самый новый. Для котлов АОГВ и АКГВ-17,23,29,43,50 выпущенных с 02.2002 по сей день.
Комплект сильфона что это
Узел сильфона-термобаллона. Устройство. Работа. Неисправности.
В нашем случае сильфон-термобаллон отвечает за регулировку и поддержание в газовом котле АОГВ Жуковский с блоком автоматики Эконом необходимой нам температуры. По сути, сильфон механически открывает доступ газа на основную горелку котла, а при достижении в котле назначенной температуры, закрывает этот доступ.
Как эта штука устроена?
Конструкция сильфона-термобаллона.
1. Баллон термосильфона. Баллон, содержащий керосиновую смесь. Сама конструкция концевика баллона говорит о том, что баллон заполняется и герметично закрывается.
2. Капилляр. Трубка. Трубка также заполнена смесью и просто «передает» на гармошку 6 расширение или сужение смеси. Зависит от температуры.
3. Гайка- регулятор температуры. Это ее мы крутим и выставляем как нам надо: больше или меньше.
4. Гайка, которая уплотняет баллон 1, при помощи прокладки 5. Это касается только сильфонов-термобаллонов старого образца. В газовых котлах АОГВ Жуковский баллон термосильфона вставляется напрямую в котел и находится в прямом контакте с теплоносителем. Гайка 4 здесь нужна для того, чтобы элементарно обеспечить герметичность. Иначе через отверстие хлынет теплоноситель. Баллон термосильфона нового образца вставляется в сухую гильзу, уходящую глубоко внутрь рубашки котла для быстрого прогрева и передачи расширения смеси, находящейся внутри баллона 1 от температуры.
5. Прокладка уплотнительная.
6. «Гармошка» термосильфона. Наверное, самый интересный и самый рабочий, в прямом смысле слова, из всей этой конструкции, элемент.
Как термосильфон работает
При прогреве баллона, керосиновая смесь расширяется, и вот этот набор витков «гармошки» начинает раздвигаться. Таким образом, при прогреве баллона, гармошка «разъезжается» и начинает чисто механически давить на шток, который по мере расширения гармошки призакрывает клапаном подачу газа на горелку. Сама гармошка сильфона удерживается в правильном положении при помощи гайки 3. И именно ход гайки 3 либо дает возможность расшириться гармошке, либо, при затягивании, т.е. настройки котла на более низкую температуру, ограничить ее расширение.
Неисправность сильфона
Смотрите на фото со снятой крышкой клапана. «На холодную» нижний клапан 2 блока всегда открыт. Его просто выдавливает вниз пружина. При наборе котлом указанной температуры шток 5 сильфона начинает надавливать на коромысло 3 и понихоньку приподнимать нижний клапан 2 вверх, призакрывая подачу газа. Если такого не происходит, узел сильфона пустой. Обычно легко раздавить сильфон при понижении температуры в котле, когда необходимо сделать по-холоднее. Рукой мы не чувствуем. Начинаем закручивать гайку 3 сжимая растянутую гармонь и от такого передавливания капилляр 2 на месте пайки может треснуть, или лопается гармошка сильфона. Чтобы избежать подобных поломок необходимо просто перекрыть кран, который находится перед блоком. Запальник останется работать, а котел начнет остывать. На остывшем котле, гармошка сожмется и гайку можно будет свободно призакрутить, изменив температуру выключения котла на нужную. После этого отрываем кран. Это все.
Существует пять поставляемых заводом сильфонов.
2. Сильфон 336007. Немного не понятно, почему он именно такой, но он действительно «кривой». Не так сильно, как 301082, но тем не менее. Для котлов АОГВ-11,6 серии Эконом, выпущенных до 01.09.2000 г. Хотя его встечали и в котлах по-мощнее. Вместо 336007 запросто ставим сильфон 301008, просто его конец виден в патрубке подачи отопления. Чтобы народ не пугать, его слегка загнули. А так, вместо 336007 даем 301008 и это работает. Проверено. Дата внесения 27.04.2017 г.
3. Сильфон, называемый еще датчиком температуры. ТФ-2. Он в четыре раза меньше традиционных сильфонов Жуковского завода. Ставится только на АОГВ-11,6. И в районе 2003 года на АОГВ-23,2 (в обоих случаях там где накручивается ручка регулятора, должна быть сбоку прорезь)
5. Сильфон 364003. Самый новый. Для котлов АОГВ и АКГВ-17,23,29,43,50 выпущенных с 02.2002 по сей день.
За неимением узла нового образца 364003, Вы естественно, можете использовать и старый образец 301008. Просто гайка 4 никуда не заворачивается, да и прокладка 5 нам не понадобится. А работать будет также как и новый образец. Это все.
