Lateralkompensatoren - BOA Group

Lateralkompensatoren

Die Wirkungsweise der Lateralkompensatorenberuht wie die der Angularkompensatorenauf Winkelbewegungen der Stahlbälge.Die Dehnungsaufnahme ist abhängigvon der Baulänge bzw. dem Balgmittenabstand:Je größer Baulänge bzw. Balgmittenabstand,desto größer die laterale Dehnungsaufnahme(Abb. 1).AllgemeinDer Lateralkompensator ist im Gegensatzzum Angularkompensator eine selbständigeDehnungseinheit, die ein komplettes Zwei-Gelenksystem darstellt. Die Lateralkompensatorenwerden in der Regel mit 50 % derDehnungsaufnahme vorgespannt eingebaut.Die Einbringung der Vorspannungerfolgt zweckmäßigerweise am fertiggestelltenSystem. Die Vorspannung unter Berücksichtigungder Einbautemperatur kann ausdem Vorspanndiagramm im Abschnitt „Montagehinweise“entnommen werden.2 Δ2 ΔAbb. 1Merkmale3. Geringere Anforderungen an die Rohrführungen.Auch Pendelhänger können ausreichendsein.2 Δ latDurch einen größeren Balgmittenabstandlässt sich die Verstellkraft des Kompensatorsreduzieren.Die besonderen Merkmale sind:1. Sehr geringe Festpunktbelastungen, dadie Gelenkanker die Reaktionskräfte ausdem Innendruck übertragen.2. Größere Dehnungsaufnahmen pro Kompensatormöglich.Bei den Lateralkompensatoren unterscheidetman nach der Bewegungsaufnahmezwei Arten:2 αLateralkompensatorenAbb. 2 Abb. 3FPKompensatoren mit lateraler Dehnungsaufnahmein einer Ebene (Abb. 2)Kompensatoren mit lateraler Dehnungsaufnahmein Kreisebene (Abb.3)1

AllgemeinAusführungenIn Kreisebene bewegliche Lateralkompensatorenin Kugelgelenkausführung sind dieeinfachsten Bauformen.Darüber hinaus empfiehlt sich für höhereBetriebsdrücke der Einbau von Lateralkompensatorenin Kreuzgelenkausführungoder zwei Angular-Kardankompensatorenals Gelenksystem, wenn die Dehnungsaufnahmein Kreisebene erforderlich ist.In Kreisebene bewegliche Lateralkompensatoreneignen sich ferner zur Kompensierungmechanischer Schwingungen inDruckleitungen wie z. B. an Pumpen, Kompressorenund sonstigen Kraftmaschinen(Abb. 4).Ist die Maschine auf einem Betonsockelfest montiert, genügt in der Regel der Einbauje eines Lateralkompensators auf derDruck- und Saugseite (Abb.4), auf derSaugseite evtl. mit Zugstangenausführungfür Vakuumbetrieb zur Zug- und Druckaufnahme.Steht die Maschine jedoch auf einemSchwingfundament, so treten räumlicheBewegungen in allen Richtungen auf. Dasgleiche gilt für Anlagen in Erdbebengebieten.In diesem Fall muss ein weiterer Angular-oder Lateralkompensator eingebautwerden (Abb. 5).Eine Möglichkeit ist die „Drei-W-Bogensystemanordnung“,Lateralkompensator miteinem Angularkompensator.Damit der Rohrbogen im System Kippbewegungenausführen kann, müssen diebeiden Kompensatoren zusammenarbeiten,d. h., dass die über den beiden Zugstangengedachte Verbindungslinie (1)parallel zur Bolzenachse (2) des Angularkompensatorsverläuft (Abb. 6).SchwingungenlateralSchwingungenallseitigFPFPAggregatFPAggregatAbb. 4Abb. 511Abb. 622Energiereiche Schwingungen sehr hoherFrequenzen, die infolge stark turbulenterStrömungen z. B. nach Sicherheits-, Reduzier-und Schnellschlussventilen entstehen,sowie Schwingungen, die durch schwingendeGas- oder Flüssigkeitssäulen verursachtwerden, können in der Regel nichtkompensiert werden.

AllgemeinUm eine bestimmungsgemäße Kompensationder aufzunehmenden Rohrleitungsdehnungenmit einem Lateralkompensatorzu gewährleisten ist es erforderlich, dassdurch Führungslager bzw. Festpunkte eineeindeutige Dehnungszuordnung sichergestelltwird. Je nach Einbauverhältnissenwird dies entweder durch beiderseits angeordneteFührungslager (Abb.7) oder einerseitsdurch einen unmittelbaren Festpunktund andererseits durch ein Führungslagererreicht (Abb. 8).Die Führungslager sollen folgenden Forderungenentsprechen:1. Das Gewicht von Rohrleitung und Kompensatoraufnehmen.2. Die sich dehnende Rohrleitung in derStabachse führen.3. Ausreichend Spiel s aufweisen, damitdie nichtkompensierten Verschiebungen,die sowohl aus der WärmedehnungΔL des Rohrleitungsversatzes L als auchaus der Bogenhöhe h (Abb. 7) resultieren,ohne wesentliche Zwängungendurch die weiterführenden Rohrleitungenaufgenommen werden können.s h + ΔLBei kurzschenkligen Maschinenhausleitungenerübrigen sich Führungslager. DasGewicht der Rohrschenkel ist durch geeigneteRohraufhängungen so abzufangen,dass die Bewegung des Kompensatorsnicht behindert wird.FührungenFestpunktehL+ΔL+hsAbb. 7FPshFPAbb. 83

BerechnungenLeitrohreSind im Medium hochfrequente Schwingungenoder Turbulenzen bzw. hohe Strömungsgeschwindigkeitenzu erwarten,empfehlen wir den Einbau von Kompensatorenmit Leitrohr.Dem beigefügten Diagramm „Richtlinien fürLeitrohreinsatz“ sind die Grenzkurvenverläufefür Dampf und Gas bzw. für Flüssigkeitenzu entnehmen, oberhalb derer derEinsatz von Leitrohren unbedingt empfohlenwird.Der Einsatz von Leitrohren dient demSchutz des Balges und reduziert seine strömungsinduzierteSchwingungsanregung sowieAblagerungen und Verschleiß.10Strömungsgeschwindigkeit v [m/s]987654321Dampf / GasFlüssigkeit050 100 150 200 250 300Nennweite DNLateralkompensatoralsZwei-Gelenksystem-M y 1+F X-F XaM B+z+y+xL xL 1b+M y 2M B+M y 2BlL x4

BerechnungenLateralkompensatoren fürBewegungsaufnahme in einer EbeneAllgemeinDurch die Auslenkung eines Lateralkompensatorsentsteht ein Biegemoment undeine Kraft, die aus der Biegefedersteifigkeitder Bälge und der Reibung der Gelenkankerresultieren, mit welchen die Festpunktebelastet werden.Bei längeren Rohrstrecken mit mehrerenFührungslagern zwischen Kompensatorund Festpunkt klingt das Biegemoment biszu den Anschlussstellen fast vollständig ab.Die Reaktionskräfte, die aus der wirksamenBalgquerschnittsfläche und dem maximalenBetriebsdruck resultieren, werdendurch die Gelenkankerkonstruktion aufgenommen.Sämtliche Berechnungsformeln beziehensich auf eine 50%ige Vorspannungder aufzunehmenden RohrleitungsbewegungΔ, d. h., der Lateralkompensatorwird um ±Δ/2 ausgelenkt.Bei 100% oder 0% Vorspannung ist Δmit dem doppelten Betrag in alle Berechnungeneinzusetzen.Zulässige DehnungsaufnahmeDie zulässige laterale Dehnungsaufnahme±Δ zul errechnet sich entsprechend Kapitel„Grundlagen/Nennbedingungen“ aus dernominalen lateralen Dehnungsaufnahme±Δ lat zu:± Δ zul = ± Δ lat · K Δ (t B) · K L [mm]Die auftretende Rohrleitungsbewegung±Δ/2 muss kleiner oder gleich der zulässigenlateralen Dehnungsaufnahme ±Δ zulsein:± Δ/2 ≤ ± Δ zulResultierende BogenhöheBei maximalem einseitigem Lateralausschlag(Δ/2) verkürzt sich durch die Kreisbewegungdie vertikale Länge des Kompensatorsum das Maß h:h = L 1 – √(L 1 2 – 0,25 · Δ 2 ) [mm]Die Bogenhöhe h und die nicht kompensierteWärmedehnung des Schenkels inKompensatorachse muss durch Lagerspielbzw. durch Biegung der Rohrleitungsschenkelkompensiert werden.SystemberechnungKräfte an den AnschlussstellenF x = c r · p + c lat · Δ + c z · p · Δ [N]2 2Bei 50 % Vorspannung treten die Biegemomenteund Kräfte in der Vorspann- bzw.Betriebsstellung mit unterschiedlichen Vorzeichenauf.Biegemomente an den AnschlussstellenM y1 = F x · 0,5 · L1 + a [Nm]1000M y2 = F x · 0,5 · L1 + b [Nm]1000Festpunk-Anschlussbelastung5

LO1BerechnungenLateralkompensatoralsZwei-GelenksystemaM x1 M y12 ḊN + Δ12L 1BVorspannlücke2Δ1bBΔ1-FXLO2Δ2Vorspannlücke2Δ22,5.L1M x2 M y2F y-F yzyx= Festpunkt= FührungslagerFXSystemberechnungLateralkompensatoren für Bewegungsaufnahmein KreisebeneSämtliche Berechnungsformeln beziehensich auf eine 50%ige Vorspannung der aufzunehmendenRohrleitungsbewegungenΔ 1 und Δ 2, d. h., der Lateralkompensatorwird in der Vorspann- und Betriebsstellungum die resultierende laterale Dehnung von±Δ/2 ausgelenkt.Resultierende DehnungΔ = √(Δ 1 2 + Δ 2 2 ) [mm]Zulässige DehnungsaufnahmeDie zulässige laterale Dehnungsaufnahme±Δ zul errechnet sich entsprechend Kapitel„Grundlagen/Nennbedingungen“ aus dernominalen lateralen Dehnungsaufnahme±Δ lat zu:± Δ zul = ± Δ lat · K Δ (t B) · K L [mm]Die resultierende Rohrleitungsbewegung±Δ/2 muss kleiner oder gleich der zulässigenlateralen Dehnungsaufnahme ±Δ zulsein:Bei 100 % oder 0 % Vorspannung muss dieresultierende Rohrleitungsbewegung Δ kleineroder gleich Δ zul sein:Δ≤Δ zulResultierende BogenhöheBei maximalem einseitigem Lateralausschlag(Δ/2) verkürzt sich durch die Kreisbewegungdie vertikale Länge des Kompensatorsum das Maß h:h = L 1 – √(L 1 2 – 0,25 · Δ 2 ) [mm]Bei 100 % oder 0 % Vorspannung muss Δmit dem doppelten Betrag in die Formel fürh eingesetzt werden.Die Bogenhöhe h und die nicht kompensierteWärmedehnung des Schenkels inKompensatorachse muss durch Lagerspielbzw. durch Biegung der Rohrleitungsschenkelkompensiert werden.± Δ/2 ≤ ± Δ zul6

BerechnungenKräfte an den AnschlussstellenF x = c r · p + c lat · Δ1 + c z · p · Δ1 [N]2 2Biegemomente an den AnschlussstellenM y1 = F x · 0,5 · L1 + a [Nm]1000Festpunkt-AnschlussbelastungF y = c r · p + c lat · Δ2 + c z · p · Δ2 [N]2 2M y2 = F x · 0,5 · L1 + b [Nm]1000Bei den Typen 7810, 7820 und 7850(Kugelgelenkausführungen) tritt derZusatzkraftanteil c z · p · Δ / 2 nicht auf.Bei 50 % Vorspannung treten die Biegemomenteund Kräfte in der Vorspann- bzw.Betriebsstellung mit unterschiedlichen Vorzeichenauf.M x1 = F y · 0,5 · L1 + a [Nm]1000M x2 = F y · 0,5 · L1 + b [Nm]1000a, b Mittenabstand vom Balg bis zurAnschlussstelle [mm]hL 1c latc rc zBogenhöhe [mm]Mittenabstand der Bälge [mm]Lateralfederkonstante [N/mm]Bolzenreibkonstante[N/bar]Zusatzkraft infolge Innendruckund Winkelung [N/bar · mm]K L Lastspielfaktor [–]K ΔAbminderungsfaktor für dieDehnungsaufnahme [–]F x,yVerstellkraft in x-oder y-Richtung[N]M y 1, 2 Momente an den Anschlussstellen[Nm]M x 1, 2 Momente an den Anschlussstellen[Nm]±Δ zul Zulässiger Lateralweg desKompensators [mm]ΔΔ 1, 2pResultierende Bewegung derRohrleitung [mm]Bewegungen der Rohrleitungsstränge1 und 2 [mm]Betriebsüberdruck [bar]Formelzeichen7

BerechnungenLateralkompensatoreninDrei-GelenksystemenAllgemeinIm Kapitel „Angularkompensatoren“ werdenverschiedene Drei-Gelenksysteme behandelt,die jeweils aus drei Angularkompensatorenbestehen.Sind die Gelenkabstände aufgrund beengterEinbauverhältnisse gering, so ist eshäufig wirtschaftlicher, zwei Angularkompensatorendurch einen Lateralkompensatorzu ersetzen.Bei den Dreigelenksystemen 3W, 3L und3Z kommen hierfür die Lateralkompensatorenmit der Typenbezeichnung 7710 oder7720 in Frage, die für eine Bewegungsaufnahmein einer Ebene geeignet sind.Beim Drei-Kardangelenk-W-Bogensystem(3KW) können die beiden Kardankompensatorendurch einen Lateralkompensatormit Bewegungsaufnahme in Kreisebeneersetzt werden. Bei Verwendung der Typen7410 oder 7420, die eine Doppelkardanausführungdarstellen, ist der Ersatz derbeiden Kardankompensatoren kinematischvöllig gleichwertig. Beim Einsatz von Lateralkompensatorenin Kugelgelenk-, Kreuzgelenk-oder Gelenklagerausführung(Typen 78..) sind die Anker des Lateralkompensatorsim System so anzuordnen, dasseine Abwinkelung zum Angularkompensatorhin möglich ist (siehe Abb. 9, z. B.Kugelgelenk mit Angularkompensator: Dieüber den beiden Zugstangen gedachte Verbindungslinie(1) muss parallel zur Bolzenachse(2) des Angularkompensators verlaufen).1Um die Berechnungsformeln der Drei-Gelenksysteme bei Verwendung einesLateralkompensators anwenden zu können,müssen die Federraten und Verstellkräftein äquivalente Biegesteifigkeitenund Verstellmomente von zweiErsatz-Angularkompensatoren umgerechnetwerden.Diese zwei Ersatz-Angularkompensatorenstellen dann den Lateralkompensator beider Berechnung des Gelenksystems dar.Die folgende Umrechnung gilt für Lateralkompensatorenin Kugelgelenkausführungnur näherungsweise, da der Gelenkabstandder Kugelgelenke nicht mit dem Balgmittenabstandübereinstimmt. Sind genaueSystemberechnungen im Einzelfall erforderlich,so bitten wir um Ihre Rückfrage.Die Biegefederkonstante c eines Ersatz-Angularkompensators berechnet sich ausder Lateralfederkonstanten c lat des Lateralkompensatorswie folgt:c α = c lat · L 12 ·π · 10–3[ Nm ]360 1 oDie angulare Bolzenreibkonstante c r einesErsatz-Angularkompensators berechnetsich aus der lateralen Reibkonstanten c r (lat)des Lateralkompensators wie folgt:c r = c r (lat) · L1 [ Nm ]2000 barDas angulare Zusatzmoment c z einesErsatz-Angularkompensators berechnetsich aus der lateralen Zusatzkraft c z(lat) desLateralkompensators wie folgt:π ·10–3[ Nm ]c z = c z (lat) · L 2 1 ·360 bar·1 o1Die zulässige angulare Dehnungsaufnahmedes Ersatz-Angularkompensators ± zulberechnet sich aus der zulässigen lateralenDehnungsaufnahme ±Δ zul wie folgt:Abb. 92± α zul = ± arcsin ( Δzul ) [Grad]L 18In einem Drei-Gelenksystem können nurLateralkompensatoren mit zwei Zugankerneingesetzt werden. Bei Lateralkompensatorenmit drei und mehrZugankern ist eine Winkelung nichtmehr möglich.c latc r(lat)c z(lat)L 1Lateralfederkonstante [N/mm]Bolzenreibkonstante [N/bar]Zusatzkraft infolge Innendruckund Winkelung [N/bar · mm]Mittenabstand der Bälge [mm]

ProgrammübersichtLateralkompensatorBalg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541(ab DN 65), bds. Anschweißenden ausC-Stahl, äußere Verspannung aus C-Stahl,geeignet für Bewegungsaufnahme in einerEbeneTyp BKT-7710 (alt: 307/270 oder 272)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....Lateralkompensatorenfür Bewegungsaufnahmein einer EbeneVerspannungsausführung abhängig vomFertigungsprogrammLateralkompensatorBalg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541(ab DN 65), bds. Flanschanschluss ausC-Stahl, äußere Verspannung aus C-Stahl,geeignet für Bewegungsaufnahme in einerEbeneTyp BKT-7720 (alt: 307/271 oder 273)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....Verspannungsausführung abhängig vomFertigungsprogramm9

ProgrammübersichtLateralkompensatorenin Kugelgelenkausführungfür Bewegungsaufnahmein KreisebeneLateralkompensator in KugelgelenkausführungBalg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541(ab DN 65), bds. Anschweißenden ausC-Stahl, äußere Verspannung aus C-Stahl,geeignet für Bewegungsaufnahme in KreisebeneTyp BKT-7810 (alt: 307/280 oder 282)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....(DVGW-Zulassung:DN 50 – DN 600 / PN 16DN 200 – DN 600 / PN 10)Verspannungsausführung abhängig vomFertigungsprogrammLateralkompensator in KugelgelenkausführungBalg aus 1.4571 (bis DN 50) bzw. 1.4541(ab DN 65), bds. Flanschanschluss ausC-Stahl, äußere Verspannung aus C-Stahl,geeignet für Bewegungsaufnahme in KreisebeneTyp BKT-7820 (alt: 307/281 und 283)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....(DVGW-Zulassung:DN 50 – DN 600 / PN 16DN 200 – DN 600 / PN 10)Verspannungsausführung abhängig vomFertigungsprogrammLateralkompensator in KugelgelenkausführungBalg und Bördel aus 1.4571 (bis DN 50)bzw. 1.4541 (ab DN 65), bds. Bördelflanscheaus C-Stahl, äußere Verspannungaus C-Stahl, geeignet für Bewegungsaufnahmein KreisebeneTyp BKT-7850 (alt: 307/285 und 287)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....10

ProgrammübersichtLateralkompensator in KreuzgelenkausführungBalg aus 1.4541, bds. Anschweißendenaus C-Stahl, Rückhaltekonstruktion inAnkerplattenausführung aus C-Stahl, geeignetfür Bewegungsaufnahme in KreisebeneTyp BKT-7810 DDO (alt: 307/286)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....Lateralkompensatorenin Kreuzgelenkausführungfür Bewegungsaufnahmein KreisebeneFlanschausführung Typ BKT-7820 BDODoppel-KardankompensatorBalg aus 1.4571 (DN 50) bzw. 1.4541(ab DN 65), bds. Anschweißenden ausC-Stahl, äußere kardanische Verspannungaus C-Stahl, geeignet für Bewegungsaufnahmein KreisebeneTyp BKT-7410 (alt: 307/290)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....Lateralkompensatorenmit kardanischerVerspannungfür Bewegungsaufnahmein KreisebeneDoppel-KardankompensatorBalg aus 1.4571 (DN 50) bzw. 1.4541 (abDN 65), bds. Flanschanschluss aus C-Stahl,äußere kardanische Verspannung ausC-Stahl, geeignet für Bewegungsaufnahmein KreisebeneTyp BKT-7420 (alt: 307/291)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....Lateralkompensator in GelenklagerausführungBalg aus 1.4541, bds. Anschweißendenaus C-Stahl, Rückhaltekonstruktion inAnkerplattenausführung aus C-Stahl, geeignetfür Bewegungsaufnahme in KreisebeneTyp BKT-7810 BEO (alt: 307/288)DN ..... / PN ... / Δ lat ..... / Bl .....SonderausführungenFlanschausführung Typ BKT-7820 BEO11

MontagehinweiseSicherheitshinweise• Festpunkte und Rohrführungen vor demFüllen und Abdrücken der Anlage festmontieren.• Den Stahlbalg vor Beschädigung undVerschmutzung (z. B. Schweiß-, Gips-,Mörtelspritzern) schützen.• Dampfleitungen so verlegen, dass keineWasserschläge auftreten können. – Diesist durch ausreichende Entwässerung,Isolierung und Vermeidung von Wassersäckensowie durch Gefälle der Leitungerreichbar.• Bei Kompensatoren mit Leitrohren dieFlussrichtung beachten.• In unmittelbarer Nähe von Reduzierstationen,Heißdampfkühlern und Schnellschlussventilensollte der Einbau von Kompensatorenvermieden werden, wenndurch Turbulenz hochfrequente Schwingungenzu erwarten sind, oder es müssenbesondere Maßnahmen (z. B. Einbau vonstarkwandigen Leitrohren, Lochblenden,Beruhigungsstrecken) getroffen werden.• Sind im Medium hochfrequente Schwingungenoder Turbulenzen bzw. hohe Strömungsgeschwindigkeitenzu erwarten,empfehlen wir den Einbau von Kompensatorenmit Leitrohr.• Ist DN 150, empfehlen wir bei Luft, Gasoder Dampf den Einbau von Kompensatorenmit Leitrohr, wenn die Strömungsgeschwindigkeit8 m/s und bei Flüssigkeit3 m/s übersteigt.Strömungsgeschwindigkeit v [m/s]10987654321Dampf / GasFlüssigkeit050 100 150 200 250 300Nennweite DN• Einbau von Lateralkompensatoren inGasleitungen:– Wegen der Schraubverbindung istbeim Einbau in Gasleitungen nur einBetriebsüberdruck von maximal 4 barzulässig.– Gummidichtungen dürfen nicht geöltoder gefettet werden.– Sauerstoffleitungen dürfen nicht mit Öloder Fett in Berührung kommen. –Sonst besteht Explosionsgefahr!MontagehinweiseRohrführung,Rohrlagerung• Beim Einbau von Lateralkompensatoren,die Dehnungen seitlich nur in einer Ebeneaufnehmen können, auf Übereinstimmungzwischen Richtung der Rohrdehnung undBewegungsmöglichkeit der Kompensatoren(senkrecht zur Bolzenachse) achten –Die maximalen Dehnungsaufnahmen imProspekt „Technische Daten“ beachten.12Lateralkompensatoren stellen keine besonderenAnsprüche an die Führungslager.Bei kurzschenkligen Maschinenhausleitungenerübrigen sich Führungslager.• Das Gewicht der Rohrleitung (incl. Mediumund Isolierung) sowie alle Wind- undZusatzlasten durch geeignete Rohraufhängungenoder Lager abfangen. – Bewegungendes Kompensators dürfennicht behindert werden!• Bei langen Rohrleitungen vor und hinterdem Lateralkompensator ein Führungslagervorsehen.

Montagehinweise• Zwischen zwei Festpunkten immer nureinen Lateralkompensator einbauen. DieFestpunkte haben den Eigenwiderstanddes Kompensators, resultierend aus derBiegefestigkeit der Bälge und der Bolzenreibungder Gelenklager sowie die Reibungskräfteder Führungslager aufzunehmen.HINWEISRohrführungen mit zu großen Reibungswiderständeninfolge zu hoher Flächenpressung,Verschmutzung oder Rostansatzkönnen blockieren und führen zu erheblichenSpannungsspitzen in den Rohrleitungen,Festpunkten und Anschlüssen.FestpunkteLateralkompensatoren in Kugelgelenkausführungeignen sich zur Kompensierungmechanischer Schwingungen in Druckleitungenseitlich in Kreisebene wie z. B. beiPumpen, Kompressoren und sonstigenKraftmaschinen.Ist die Maschine auf einem Betonsockelfest montiert, genügt in den meisten Fällender Einbau eines Lateralkompensators. Istjedoch die Maschine auf einem Schwingfundamentmontiert, sind zwei Lateralkompensatorenals 90 o -W-Bogensystem vorzusehen,um die allseitigen Schwingungenkompensieren zu können. Unmittelbar hinterdem Kompensator ist ein vom Schwingungsfundamentunabhängiger Festpunktunbedingt erforderlich!• Den Kompensator möglichst direkt andas schwingende Aggregat anbauen. –Der Einbau erfolgt ohne Vorspannung!ACHTUNGSchwingungen sehr hoher Frequenzen aufGrund starker turbulenter Strömungen, wiesie z. B. nach Sicherheits-, Reduzier- undSchnellschlussventilen auftreten, sowieSchwingungen, die durch schwingendeGas- oder Flüssigkeitssäulen verursachtwerden, können in der Regel nicht kompensiertwerden.SchwingungskompensationSchwingungenlateralSchwingungenallseitigFPFPAggregatFPAggregatHINWEISDer zulässige Betriebsdruck ergibt sich ausdem Nenndruck unter Berücksichtigung derAbminderungsfaktoren gemäß den Angabenim Prospekt „Technische Daten“.• Bei höheren Temperaturen Nenndruckentsprechend den Abminderungsfaktorengemäß den Angaben im Prospekt„Technische Daten“.BetriebsdruckLateralkompensatoren werden in der Regelmit 50 % der Dehnungsaufnahme vorgespannteingebaut, wobei die Einbringungder Vorspannung zweckmäßigerweise amfertiggestellten System erfolgt.• Bei der Vorspannung die jeweilige Einbautemperaturder Rohrleitung berücksichtigen,dies gilt insbesondere bei Freileitungen.• Weicht die Einbautemperatur von derniedrigsten Auslegungstemperatur ab,Vorspannung entsprechend dem Vorspanndiagrammreduzieren.Vorspannung13

MontagehinweiseVorspanndiagrammTemperatur-Differenz in °C zwischenEinbau- und tiefster Temperatur00010 20 27 30 40 50025501001010202055075100125150175200225150200250300350400450500550600Dehung der Rohrleitung bei Einbautemperatur in mm203040455060708030405060708090100110120130140Länge der Rohrleitung in m25027590100Gesamt Federung des Kompensators in mm150160Vorspannung des Kompensators in mmgültig für Rohrleitungen aus St 3514Beispiel zumDiagrammLateralkompensator für Rohrleitung von140 m Länge:Niedrigste Temperatur – 7 o C. HöchsteTemperatur + 293 o C. Größte Dehnung entsprechend300 o C Erwärmung = 500 mm.Der Lateralkompensator soll 50 % dieserDehnung = 250 mm vorgespannt, d. h. derDehnung der Rohrleitung entgegengerichtet,gespannt werden.Beim Einbau ist der Vorspannung besondereBeachtung zu schenken. Die Temperaturam Tage des Einbaus betrage nicht –7 o C,sondern +20 o C. Hieraus ergibt sich eineentsprechende Dehnung der Rohrleitungvon 45 mm, um die der Lateralkompensatorweniger vorzuspannen ist: 250 –45 = 205mm.Das Diagramm zur Ermittlung der Vorspannungermöglicht sofortige Feststellung diesesWertes ohne Zwischenrechnung:1. Temperaturdifferenz zwischen Einbauundtiefster Temperatur +20 o C –(–7 o C)= 27 o C.2. Länge der zu kompensierenden Rohrstrecke= 140 m.3. Ziehe von Punkt „27 o C“ eine Senkrechtebis zu dem „0–140 m“-Strahl.4. Ziehe eine Waagerechte von diesemSchnittpunkt auf die Linie „Dehnung derRohrleitung in mm“, es ergibt sich, wieoben angegeben, das Maß von 45 mm.5. Verbinde Punkt „45 mm“ mit „Gesamtfederung“= 500 mm und verlängere dieVerbindungsgerade bis zum Schnitt derLinie „Vorspannung des Kompensatorsin mm“.Es ergibt sich eine Vorspannung von 205mm. Um dieses Maß ist der Lateralkompensatorbeim Einbau in die Rohrleitungentgegenzuziehen.

MontagehinweiseVor Inbetriebnahme kontrollieren, ob– die Leitungen mit Gefälle verlegt wurden,um Wassersäcke zu vermeiden.– für ausreichende Entwässerung gesorgtist.– Festpunkte und Rohrführungen vor demFüllen und Abdrücken der Anlage festmontiert sind.– bei Kompensatoren mit Leitrohren dieFlussrichtung beachtet ist.– der Stahlbalg frei von Schmutz, Schweiß-,Gips-, Mörtelspritzern oder anderer Verschmutzungist. – Gegebenenfalls reinigen.– alle Schraubverbindungen fest angezogensind.– die allgemeinen Sorgfaltspflichten zurVermeidung von Korrosionsschäden beachtetsind, z. B. Aufbereitung des Wassers,Verhinderung von Elektrolytbildungin Kupfer- oder verzinkten Leitungen.KontrolleIsolierungDie Kompensatoren können genau wie dieRohrstrecke isoliert werden.• Bei Kompensatoren ohne Schutzmantelbauseits eine gleitfähige Blechhülse umden Kompensator legen, damit sich dasIsoliermaterial nicht in die Wellenvertiefungenbzw. Gelenke legt.• Falls der Kompensator unter Mörtelputzgelegt werden soll, ist ein Kompensatormit Schutzmantel erforderlich. Dies gewährleistetdie Funktion, schützt vor Verschmutzungund vor Kontakt mit denBaumaterialien.Isolierung– Die im Prospekt „Technische Daten“angegebenen Grenzwerte dürfen nichtüberschritten werden.– Bei neuverlegten Leitungen sollte dasReinigen durch Ausblasen mit Dampfwegen der Gefahr von Wasserschlägenund unzulässigen Schwingungsanregungendes Balges unterbleiben.UnzulässigeBetriebsweisenACHTUNG• Beim Abpressen und während des Betriebsdarf der zulässige Probedruck bzw.Betriebsdruck des Kompensators nichtüberschritten werden.• Übermäßige Druckstöße als Folge vonFehlschaltungen, Wasserschlägen usw.sind nicht zulässig.• Einbruch aggressiver Medien vermeiden.• Das Anfahren von Dampfleitungen mussso erfolgen, dass das anfallende KondensatZeit zum Abfließen hat.AnfahrenWartungDie Lateralkompensatoren sind wartungsfrei.• Vor Demontage- und Wartungsarbeitenmuss die Anlage– drucklos,– ausgekühlt und– entleert sein.Sonst besteht Unfallgefahr!Wartung15

Kompensatoren-DatenblattKompensatoren-Typ:Nennweite DN:AuslegungsbedingungenAuslegungsdruckbarAuslegungstemp.o CBewegungsaufnahme1 axial +/– mm2 angular +/– grd3 lateral +/– mmSchwingungen FrequenzHzAmplitude mmSchwing.-Art:Anzahl LastwechselMediumStrömungsgeschw.Anbauteile:Inneres Leitohr ja neinSchutzrohr ja neinSonstige TeileAnschlussart: Anschweißenden Festflansch Losflansch sonstige:Abmessung/Werkstoff:Zul. technologische Werte:axiale Federratelaterale Federrateangulare FederrateAxialkraftLateralkraftAngular-MomentDruckreaktionskraftN/mmN/mmNm/grdNNNmNVerfügbarer Einbauraum:maximale Länge:max. Durchmesser:mmmmQualitätskontrollen:Wasserdruckprobe ja neinDichtheitsprüfungmit Luft ja neinmit Helium ja neinLeckratembar l/sEinzelprüfungen zusätzlich BL RL BRR RR SonstigeRöntgen %Farbeindringprüfung %Ultraschall %Magnetpulver-Rissprüfung %BL = Balglängsnähte RL = Rohrlängsnähte BRR = Balgrohrrundnaht RR = RohrrundnähteAbnahmebedingungenRegelwerkeSonderspezifikationenAbnahmeprüfzeugnis, WerkprüfzeugnisAbnahme durch16

BOA Balg- und Kompensatoren-Technologie GmbHLorenzstraße 2-6D-76297 StutenseePostfach 11 62D-76288 StutenseeTelefon: +49 (0)7244 99-0Fax: +49 (0)7244 99-372E-Mail: kompensatoren@boa-bkt.comInternet: www.boagroup.com60 000 289BK.0312.8.5.dt.Sto.2230