A nekovový kompenzátor je flexibilné spojenie používané v priemyselných potrubných a plynových systémoch na vyrovnanie tepelnej rozťažnosti, vibrácií, posunov a viacsmerného pohybu. Namiesto spoliehania sa na tvarovaný kovový vlnovec ako primárny flexibilný prvok využíva technickú tkaninu, potiahnutý textil, elastomérne alebo kompozitné vrstvy zvolené podľa prevádzkového prostredia.

Tieto kompenzátory sú obzvlášť bežné vo veľkých potrubných systémoch prepravujúcich horúci vzduch, výfukové plyny, spaliny a iné procesné plyny, kde sú dôležité nízke reakčné sily, veľká schopnosť pohybu a zákazková geometria.

Jednou z najpoužívanejších foriem je nekovový tkaninový kompenzátor, ktorý kombinuje flexibilné technické tkaniny s tesniacimi, výstužnými a izolačnými vrstvami podľa aplikácie.

Prečo sa nazýva „nekovový“?

Tento termín opisuje materiál použitý na flexibilný pohybový prvok.

Kompletná zostava kompenzátora môže stále obsahovať kovové komponenty, ako sú:

• Príruby
• Upínacie lišty
• Nosné rámy
• Vnútorné prietokové vložky
• Spojovací materiál
• Ochranná sieťovina

Komponent, ktorý absorbuje primárny pohyb systému, je však založený na flexibilnom nekovovom materiálovom systéme, a nie na kovovom vlnovci.

Tento rozdiel umožňuje projektantom vytvárať kompenzátory s veľmi odlišným mechanickým správaním v porovnaní s konvenčnými kovovými kompenzátormi.

Kde sa používajú nekovové kompenzátory?

Nekovové kompenzátory sú najužšie spojené s priemyselným potrubím, nie s konvenčným vysokotlakovým potrubím.

Typické inštalácie zahŕňajú:

Aké problémy rieši nekovový kompenzátor?

Priemyselné potrubné systémy sú počas prevádzky vystavené rozmerovým a mechanickým zmenám. Bez flexibilného spojenia môžu tieto zmeny prenášať nežiaduce zaťaženie na zariadenia, podpery a potrubné konštrukcie.

Tepelná rozťažnosť

Oceľové potrubie sa pri zvyšovaní teploty rozťahuje. Nekovový kompenzátor poskytuje kontrolovanú sekciu, kde možno tento pohyb absorbovať.

Tepelné zmršťovanie

Počas odstávky sa potrubie ochladzuje a zmršťuje. Kompenzátor musí tiež zvládnuť spätný pohyb bez nadmerného namáhania flexibilného prvku.

Bočný posun

Zariadenia a časti potrubia sa môžu pohybovať do strán vzhľadom na seba. Flexibilné spoje na báze tkaniny často zvládnu značný bočný pohyb v rámci relatívne krátkej inštalačnej dĺžky.

Uhlový pohyb

Keď sa spájané povrchy otáčajú vzhľadom na seba, spoj sa môže deformovať po svojom obvode, aby sa prispôsobil výslednému uhlu.

Vibrácie

Ventilátory, dúchadlá a rotujúce stroje môžu spôsobovať vibrácie. Flexibilný nekovový spoj pomáha znižovať priamy mechanický prenos do pripojeného potrubného systému.

Bežné typy nekovových kompenzátorov

Nie každý nekovový spoj používa rovnakú konštrukciu. Dizajn závisí od teploty, chemickej expozície, pohybu, tlaku a geometrie zariadenia.

Aké materiály sa používajú?

Flexibilný prvok môže byť vyrobený z jedného materiálu alebo z niekoľkých funkčných vrstiev.

Typické materiály zahŕňajú:

• Tkanina zo sklenených vlákien
• Tkanina zo sklenených vlákien potiahnutá silikónom
• Technická tkanina potiahnutá PTFE
• Tkanina s vysokým obsahom oxidu kremičitého
• Tepelnoizolačné materiály
• Výstužné textílie
• Ochranná sieťovina alebo vložky tam, kde je to potrebné

BSTFLEX vyrába širokú škálu vysokoteplotných tkanín, ktoré je možné posúdiť ako súčasť konštrukcie zákazkového nekovového kompenzátora.

Prečo je často potrebných viacero vrstiev?

Jediný materiál len zriedkavo poskytuje všetky vlastnosti vyžadované od priemyselného kompenzátora.

Napríklad:

• Vysokoteplotná textília môže poskytovať vynikajúcu tepelnú odolnosť, ale obmedzené tesnenie voči plynom.
• Plynotesná membrána môže vyžadovať tepelnú izoláciu.
• Pružný povlak môže vyžadovať tkanú výstuž.
• Vonkajšia vrstva môže vyžadovať odolnosť voči poveternostným vplyvom.
• Vrstva na horúcej strane môže vyžadovať ochranu pred abrazívnymi časticami.

To je dôvod, prečo sa mnohé nekovové kompenzátory navrhujú ako vrstvené systémy, a nie ako jedna vrstva tkaniny.

Typické funkcie vrstiev

Aký pohyb dokáže pohltiť nekovový kompenzátor?

Neexistuje žiadna univerzálna hodnota prípustného pohybu.

Schopnosť pohlcovať pohyb závisí od tvaru kompenzátora, pružného rozpätia, materiálového systému, tlaku, teploty a spôsobu upevnenia.

Hlavné hodnoty pohybu by mali byť špecifikované samostatne:

• Axiálne stlačenie
• Axiálne roztiahnutie
• Priečny pohyb
• Uhlový pohyb

Na inžinierske účely je údaj ako „posun 40 mm“ neúplný, pokiaľ nie je definovaný aj smer tohto pohybu.

Sú nekovové kompenzátory vhodné pre vysoké teploty?

Áno, ale schopnosť odolávať vysokým teplotám závisí od kompletnej konštrukcie kompenzátora, nie od vlastností jediného materiálu.

Pri aplikáciách s vysokým tepelným zaťažením sa môže použiť vnútorná ochranná vrstva a izolačný systém, ktoré znižujú teplotu pôsobiacu na plynotesnú membránu a vonkajšie pružné komponenty.

Medzi dôležité teplotné údaje patria:

• Prevádzková teplota pri trvalom zaťažení
• Maximálna teplota pri krátkodobom zaťažení
• Trvanie špičkovej teploty
• Frekvencia spúšťania a vypínania
• Vystavenie sálavému teplu
• Rýchlosť plynu

Z tohto dôvodu nie je výber kompenzátora iba na základe požiadavky na „1000 °C tkaninu“ spoľahlivou inžinierskou metódou.

Pretlak a podtlak

Priemyselné potrubia môžu pracovať pod pretlakom alebo podtlakom.

Obe podmienky ovplyvňujú konštrukciu kompenzátora.

Pri pretlaku je pružný prvok vytláčaný smerom von. Pri podtlaku môže systém vťahovať pružné vrstvy dovnútra smerom k prúdu plynu.

V závislosti od veľkosti kompenzátora a prevádzkových podmienok môžu byť na kontrolu deformácie potrebné vnútorné podpery, vložky alebo iné konštrukčné prvky.

Prečo veľké potrubné systémy často používajú nekovové kompenzátory

Jednou z najväčších výhod pri aplikácii je škálovateľnosť.

Priemyselné potrubia môžu byť široké alebo vysoké niekoľko metrov. Výroba pružného kovového vlnovca pri týchto rozmeroch môže byť mechanicky zložitá a ťažká.

Kompenzátor na báze tkaniny možno vyrobiť pre veľké kruhové, štvorcové alebo obdĺžnikové geometrie pri zachovaní relatívne nízkych pružných síl.

Vďaka tomu sú nekovové kompenzátory obzvlášť atraktívne pre veľké systémy na prepravu plynov.

Obdĺžnikové verzus kruhové nekovové kompenzátory

Obdĺžnikové vyhotovenia

Obdĺžnikové kompenzátory sa široko používajú v elektrárňach, cementárňach, oceliarňach a potrubiach pecí. Konštrukcia rohov vyžaduje starostlivú pozornosť, pretože rohy sa nedeformujú rovnakým spôsobom ako dlhé rovné časti.

Kruhové vyhotovenia

Kruhové vyhotovenia sú bežné pri ventilátoroch, valcových potrubiach a výfukových systémoch. Ich súvislý obvod vo všeobecnosti vytvára rovnomernejšiu geometriu.

Oba typy možno vyrobiť ako zákazkové vyhotovenia podľa rozmerov zariadenia a požiadaviek na pohyb.

Čo je to pásový nekovový kompenzátor?

Pásové vyhotovenie používa pružný textilný pás namontovaný medzi existujúce kovové rámy alebo časti potrubia.

Toto usporiadanie môže byť obzvlášť užitočné pre veľké systémy, pretože pružný pás možno vymeniť oddelene od okolitej oceľovej konštrukcie, ak je kovová konštrukcia stále funkčná.

Pásové vyhotovenia sú preto bežné pri projektoch údržby a výmeny.

Aký je rozdiel medzi nekovovým kompenzátorom a gumovým kompenzátorom?

Termíny sa môžu na niektorých trhoch prekrývať, ale nie sú vždy zameniteľné.

Gumové kompenzátory sú bežne lisované elastomérne výrobky používané v potrubných systémoch a pri pripájaní zariadení.

Priemyselné nekovové textilné kompenzátory sú zvyčajne vyrobené z povrstvených technických textílií a vrstvených materiálov a sú spojené hlavne s potrubnými systémami prepravujúcimi plynné médiá.

Tieto dve produktové rodiny sa môžu výrazne líšiť v:

• Tlakovej odolnosti
• Teplotnej odolnosti
• Geometrii
• Pohybe
• Médiách
• Spôsobe konštrukcie

Aký je rozdiel medzi nekovovým kompenzátorom a kovovým vlnovcom?

Hlavným rozdielom je pružný prvok.

Kovový vlnovec využíva tvarované kovové závity. Nekovový spoj využíva pružnú membránu, textilný pás alebo kompozitnú konštrukciu.

To vytvára odlišné technické charakteristiky.

Ako zistiť, či vaša aplikácia potrebuje nekovový kompenzátor

Nekovové riešenie často stojí za zváženie, ak váš projekt zahŕňa niekoľko z nasledujúcich podmienok:

Informácie potrebné pred objednaním

Pre zákazkový návrh by mal výrobca dostať dostatok údajov na pochopenie kompletného prevádzkového prostredia.

1. Tvar a rozmery— okrúhly, obdĺžnikový, štvorcový alebo zákazkový.
2. Stavebná dĺžka — dostupný priestor na inštaláciu.
3. Teplota — normálna a maximálna.
4. Tlak — pretlak alebo podtlak.
5. Procesný plyn — zloženie a vlhkostné pomery.
6. Pohyb — axiálne, laterálne a angulárne hodnoty.
7. Rýchlosť plynu — najmä tam, kde hrozí abrázia.
8. Prach alebo častice — popol, cementový prach alebo iné pevné látky.
9. Chemické zaťaženie — kyseliny, zásadité plyny alebo kondenzácia.
10. Výkres — preferovaný pri výmene a OEM projektoch.

Nekovové tkaninové kompenzátory na mieru od BSTFLEX

Spoločnosť BSTFLEX vyrába na mieru nekovové tkaninové kompenzátory pre priemyselné potrubné systémy, vzduchotechniku, systémy horúceho vzduchu a spalinové systémy.

Dostupné konštrukcie môžu zahŕňať kruhové, obdĺžnikové, štvorcové a neštandardné geometrie s flexibilnými materiálmi zvolenými podľa prevádzkovej teploty, tlaku, procesného média, pohybu a inštalačných podmienok.

Podrobnosti o produktoch, možnostiach materiálov a kapacitách zákazkovej výroby nájdete na stránke Nekovové tkaninové kompenzátory BSTFLEX.

Pre vypracovanie cenovej ponuky pošlite rozmery potrubia, prevádzkovú teplotu, tlak, procesný plyn, požiadavky na pohyb, stavebnú dĺžku, množstvo a dostupné výkresy.

Požiadať o cenovú ponuku kompenzátora na mieru