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Jul 16, 2023

Konische Gummikompensatoren

Elastomerkompensatoren können im Gegensatz zu Rohrleitungskompensatoren aus anderen Materialien mit konzentrischen oder exzentrischen Konizitäten hergestellt werden, die von einem größeren Durchmesser auf einer Seite in einen kleineren übergehen

Elastomerkompensatoren können im Gegensatz zu Rohrleitungskompensatoren aus anderen Materialien mit konzentrischen oder exzentrischen Konizitäten hergestellt werden, die von einem größeren Durchmesser auf der einen Seite in einen kleineren auf der anderen Seite übergehen. Diese Dehnungsfugen werden normalerweise von Hand auf einem Dorn hergestellt und sind nicht geformt. Die geringen Volumenanforderungen und nicht standardmäßigen Längen tragen nicht zu den hohen Werkzeugkosten bei.

Bevor wir fortfahren, ist es wichtig, den Unterschied zwischen konzentrischen und exzentrischen konischen Reduzierstücken zu definieren und zu klären:

Beim konzentrischen Design ist die Mitte jedes Flansches konzentrisch oder auf einer Linie zueinander (Bild 1).

Beim exzentrischen Design ist die Mitte jedes Flansches exzentrisch oder zueinander versetzt (Bild 2).

Ein konzentrisches Reduzierstück verjüngt sich gleichmäßig über den gesamten Umfang des Gelenks. Exzentrische Reduzierstücke verjüngen sich nur auf einer Seite. Der maximale Konuswinkel ist doppelt so hoch wie der eines entsprechenden konzentrischen Reduzierstücks, da die Konizität nur auf einer Seite erfolgt.

Konzentrische Reduzierstücke befinden sich normalerweise auf der Auslassseite einer Pumpe und exzentrische Reduzierstücke auf der Einlassseite. Der exzentrische Kompensator verhindert die Bildung einer Lufttasche in der Saugleitung einer Pumpe, ein unerwünschtes Szenario, das zu Pumpenkavitation führen kann.

Strömungsunterbrechungen und hoher Druckabfall erfordern, dass die Konizität in der Kompensatorverbindung niemals mehr als 20 Grad bei konzentrischen und 10 Grad bei exzentrischen Reduzierstücken betragen sollte. Dies gilt auch für standardmäßige konische Reduzierstücke aus Stahl. Eine Überschreitung des Konuswinkels würde höchstwahrscheinlich zu einer Systemstörung oder einem vorzeitigen Ausfall der Gummiverbindung selbst führen.

Wie die meisten Innovationen haben konische Gummikompensatoren im realen Einsatz sowohl Vor- als auch Nachteile. Ein Vorteil besteht darin, dass Benutzer mit einem Produkt Rohrbewegungen/-vibrationen und eine Reduzierung der Rohrgröße berücksichtigen können. Dies kann zu einer möglichen Kostensenkung führen, was in manchen Fällen auch der Fall sein kann. Beide Funktionen können in einer kürzeren Face-to-Face-Abmessung ausgeführt werden. Diese kürzere Präsenzanforderung ist oft nur eine Notwendigkeit. In manchen Fällen ist die Gesamtlänge eines standardmäßigen Stahlrohrreduzierstücks und eines standardmäßigen geraden Gummikompensators zu lang, um in das Rohrleitungssystem implementiert zu werden.

Ein Nachteil bei konischen Reduzierstücken aus Gummi besteht darin, dass der Dehnungsfugenbogen nicht senkrecht zur Rohrleitung verläuft. Dies hat zur Folge, dass er nicht die gleichen Bewegungen aufnehmen kann wie ein normaler gerader Kompensator. Es gibt Möglichkeiten, diesen potenziellen Mangel zu beheben. Höhere technische Eingaben, wie z. B. die Berücksichtigung des Verstärkungslagenwinkels und Tests zur Bewältigung des nicht zentrierten Bogens, sind verfügbar.

Da konische Kompensatoren handgefertigt werden, können die Kosten für diese Produkte recht hoch sein. Obwohl ein Produkt beide Anforderungen erfüllt, können in manchen Fällen die Kosten die eines Stahlreduzierstücks plus einer standardmäßig geformten geraden Verbindung übersteigen. Wenn das Rohrmaterial exotischer als Kohlenstoffstahl ist, liegen die Kosten für Gummi-Kegelverbindungen wahrscheinlich unter denen der Kombination aus einem Hartrohr-Reduzierstück und einem standardmäßigen geraden Kompensator.

Ein Nachteil bei der Verwendung von Elastomerreduzierern ist die Produktverfügbarkeit. Da das Produkt handgefertigt und arbeitsintensiv ist und die große Variabilität der Größen und Abmessungen einen geringen oder keinen Lagerbestand bedeutet, sind die Chancen, genau das benötigte Reduzierstück zu finden, schwierig.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Lieferung von konischen Reduzierstücken innerhalb von acht bis zehn Wochen erfolgt. Das funktioniert nicht, wenn ein Fehler auftritt. Wenn ein Ersatzteil nicht verfügbar ist, können Überstunden ins Spiel kommen, die die Kosten eines Teils mit normaler Vorlaufzeit fast verdoppeln können. Es gibt einige wichtige Dinge, die ein Betreiber berücksichtigen muss, wenn er Elastomer-Reduzierkompensatoren in das Rohrleitungssystem einbaut oder ersetzt. Ganz oben auf der Liste steht: „Ist das Reduzierstück konzentrisch oder exzentrisch?“ Der Versuch, ein Reduzierstück durch ein falsches Kegelstück zu ersetzen, kann katastrophal sein.

Wenn Sie die Druckbelastbarkeit eines Reduzierkompensators berücksichtigen, verwenden Sie den Druckwert des großen Endes oder den niedrigsten Wert der beiden Dimensionen. Die Installationsüberlegungen zur Reduzierung von Dehnungsfugen sind die gleichen wie bei standardmäßigen geraden Verbindungen.

Ein wichtiger Gesichtspunkt sind Situationen, in denen Steuerstäbe erforderlich sind. Damit die Steuerstangen ordnungsgemäß funktionieren, ist es wichtig, dass die dreieckigen Knotenbleche die richtige Größe haben, um an jedem Ende der Dehnungsfuge den gleichen Außendurchmesser der Platten beizubehalten. Eine schräg eingebaute Steuerstange kann bei Kompression, Extension und seitlichem Versatz zum Blockieren führen. Bild 5 zeigt eine unsachgemäße Installation der Knotenbleche mit Passflanschüberschneidungen. Der Dehnungsfugenlieferant sollte wissen, welche Knotenblechhöhen hierfür erforderlich sind. Diese Höhen sind vorgefertigt und unabhängig vom Hersteller Standard.

Die Möglichkeit, ein Produkt herzustellen, um Flexibilität und ein konzentrisches oder exzentrisches Reduzierstück zu erreichen, ist bei Verwendung von Elastomermaterialien einzigartig. Die Verwendung von Reduzierstücken wird häufig durch den verfügbaren Platz oder einfach durch den Austausch eines vorhandenen Produkts bestimmt. Wie bei den meisten Dingen spielen persönliche Vorlieben eine Rolle. Es gibt wirklich keine richtige oder falsche Wahl, aber ich hoffe, dass einige der in diesem Artikel erwähnten Dinge bei der Entscheidungsfindung hilfreich sein werden. Das ultimative Ziel ist es, ein Produkt zu entwickeln, das die Systemanforderungen mit der längstmöglichen Lebensdauer erfüllt.

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Paul E. (Buddy Von) Baltzer Jr. hat einen Bachelor of Arts in Marketing von der Michigan State University. Er kam zu Pebco Sales, Inc. und gründete 1981 Meccom Industrial Products, eine Tochtergesellschaft von Pebco Sales. Baltzer wurde 2005 Mitglied der Fluid Sealing Association.