Un giunto di dilatazione non metallico è un collegamento flessibile utilizzato nei sistemi di canalizzazione industriale e di trattamento dei gas per compensare l'espansione termica, le vibrazioni, lo spostamento e il movimento multidirezionale. Invece di affidarsi a un soffietto metallico sagomato come elemento flessibile primario, utilizza tessuti tecnici, tessuti spalmati, strati elastomerici o compositi selezionati in base all'ambiente operativo.
Questi giunti sono particolarmente comuni nei grandi sistemi di canalizzazione che trasportano aria calda, gas di scarico, fumi e altri gas di processo, dove sono importanti basse forze di reazione, un'elevata capacità di movimento e una geometria personalizzata.
Una delle forme più utilizzate è il giunto di dilatazione in tessuto non metallico, che combina tessuti tecnici flessibili con strati di tenuta, rinforzo e isolamento a seconda dell'applicazione.
Il termine descrive il materiale utilizzato per l'elemento di movimento flessibile.
Un giunto di dilatazione completo può ancora contenere componenti metallici come:
Tuttavia, il componente che assorbe il movimento primario del sistema si basa su un sistema di materiale flessibile non metallico anziché su un soffietto metallico.
Questa distinzione consente ai progettisti di creare giunti con un comportamento meccanico molto diverso rispetto ai giunti di dilatazione metallici convenzionali.
I giunti di dilatazione non metallici sono associati più strettamente alla canalizzazione industriale che alle tubazioni convenzionali ad alta pressione.
Le installazioni tipiche includono:
Condotti di caldaie, sistemi di fumi, collegamenti di ventilatori e apparecchiature di trattamento aria.
Condotti relativi ai forni, sistemi di aria di processo e linee di gas caldo.
Scarichi di forni, condotti di aria calda e ventilazione di processo ad alta temperatura.
Collegamenti tra apparecchiature riscaldate e canalizzazioni a valle.
Scrubber, apparecchiature di filtrazione e sistemi di trattamento dei fumi.
Collegamenti flessibili utilizzati per ridurre il trasferimento di vibrazioni nelle canalizzazioni rigide.
I sistemi di canalizzazione industriale sono esposti a cambiamenti dimensionali e meccanici durante il funzionamento. Senza un collegamento flessibile, questi cambiamenti possono trasferire carichi indesiderati alle apparecchiature, ai supporti e alle strutture dei condotti.
La canalizzazione in acciaio si espande all'aumentare della temperatura. Un giunto di dilatazione non metallico fornisce una sezione controllata in cui questo movimento può essere assorbito.
Durante lo spegnimento, la canalizzazione si raffredda e si contrae. Il giunto deve anche accogliere il movimento di ritorno senza sovraccaricare l'elemento flessibile.
Le apparecchiature e le sezioni dei condotti possono muoversi lateralmente le une rispetto alle altre. I giunti flessibili in tessuto possono spesso gestire un movimento laterale considerevole entro una lunghezza d'installazione relativamente breve.
Quando le superfici di collegamento ruotano l'una rispetto all'altra, il giunto può deformarsi lungo il suo perimetro per compensare l'angolo risultante.
Ventilatori, soffianti e macchinari rotanti possono introdurre vibrazioni. Un giunto flessibile non metallico aiuta a ridurre la trasmissione meccanica diretta nel sistema di condotti collegato.
Non tutti i giunti non metallici utilizzano la stessa struttura. Il design dipende da temperatura, esposizione chimica, movimento, pressione e geometria dell'apparecchiatura.
| Tipo | Costruzione tipica | Uso tipico |
|---|---|---|
| Giunto di dilatazione tessile | Strati di tessuto tecnico e tessuto rivestito | Condotte d'aria calda, di scarico e di gas di combustione |
| Giunto tessile multistrato | Tenuta gas, rinforzo e pacchetto isolante | Ambienti di processo a temperature più elevate o impegnativi |
| Giunto di dilatazione a nastro | Nastro flessibile fissato alla carpenteria metallica esistente | Grandi sistemi di condotte e applicazioni di sostituzione |
| Giunto di dilatazione tessile flangiato | Elemento flessibile integrato con flange presagomate | Gruppi di sostituzione completi |
| Giunto di dilatazione rettangolare | Elemento tessile progettato per angoli e sezioni rettilinee | Grandi condotti rettangolari industriali |
| Giunto di dilatazione circolare | Elemento flessibile circolare | Ventilatori, condotti di scarico e sistemi cilindrici |
L'elemento flessibile può essere realizzato con un solo materiale o con diversi strati funzionali.
I materiali tipici includono:
BSTFLEX produce un'ampia gamma di tessuti per alte temperature, che possono essere valutati come parte di una struttura personalizzata per giunti di dilatazione non metallici.
Un singolo materiale raramente offre tutte le proprietà richieste da un giunto di dilatazione industriale.
Ad esempio:
Ecco perché molti giunti di dilatazione non metallici sono progettati come sistemi a strati piuttosto che come un unico foglio di tessuto.
| Strato | Funzione principale |
|---|---|
| Copertura esterna | Protezione esterna e flessibilità |
| Tenuta al gas | Contenimento del gas di processo |
| Rinforzo | Supporto meccanico e stabilità dimensionale |
| Isolamento | Riduzione del calore che raggiunge gli strati esterni |
| Protezione del lato caldo | Protezione dalle elevate temperature del gas e dall'esposizione diretta |
| Convogliatore di flusso | Protezione da velocità, turbolenza e particelle |
Non esiste una capacità di movimento universale.
La capacità di movimento dipende dalla forma del giunto, dalla campata flessibile, dal sistema di materiali, dalla pressione, dalla temperatura e dalla configurazione di fissaggio.
I principali valori di movimento dovrebbero essere specificati separatamente:
Ai fini ingegneristici, un'indicazione come "movimento di 40 mm" è incompleta a meno che non venga definita anche la direzione di tale movimento.
Sì, ma la capacità di resistere ad alte temperature dipende dalla costruzione completa del giunto piuttosto che dalla classificazione di un singolo materiale.
In applicazioni termiche gravose, è possibile utilizzare uno strato protettivo interno e un pacchetto isolante per ridurre la temperatura che raggiunge la membrana di tenuta del gas e i componenti flessibili esterni.
I dati di temperatura importanti includono:
Per questo motivo, selezionare un giunto richiedendo semplicemente un “tessuto da 1000°C” non è un metodo ingegneristico affidabile.
I condotti industriali possono operare sia sotto pressione positiva che sotto pressione negativa.
Entrambe le condizioni influenzano la costruzione del giunto.
Sotto pressione positiva, l'elemento flessibile viene spinto verso l'esterno. Sotto pressione negativa, il sistema può tirare gli strati flessibili verso l'interno, in direzione del flusso di gas.
A seconda delle dimensioni del giunto e delle condizioni operative, potrebbero essere necessari supporti interni, rivestimenti o altre caratteristiche strutturali per controllare la deformazione.
Uno dei maggiori vantaggi applicativi è la scalabilità.
I condotti industriali possono essere larghi o alti diversi metri. Produrre un soffietto metallico flessibile con tali dimensioni può diventare meccanicamente complesso e pesante.
Un giunto a base di tessuto può essere fabbricato attorno a grandi geometrie rotonde, quadrate o rettangolari, mantenendo forze elastiche relativamente basse.
Ciò rende i giunti di dilatazione non metallici particolarmente interessanti per i grandi sistemi di trattamento dei gas.
I giunti rettangolari sono ampiamente utilizzati in centrali elettriche, cementifici, acciaierie e condotti di forni. La costruzione degli angoli richiede particolare attenzione poiché gli angoli non si deformano allo stesso modo delle lunghe sezioni dritte.
I design rotondi sono comuni attorno a ventilatori, condotti cilindrici e sistemi di scarico. La loro circonferenza continua crea generalmente una geometria più uniforme.
Entrambi possono essere fabbricati come design personalizzati in base alle dimensioni dell'attrezzatura e ai requisiti di movimento.
Un design a nastro utilizza un nastro in tessuto flessibile montato tra telai metallici o sezioni di condotto esistenti.
Questa disposizione può essere particolarmente utile per i grandi sistemi, poiché il nastro flessibile può essere sostituito separatamente dalla struttura in acciaio circostante se la struttura metallica rimane utilizzabile.
I design a nastro sono quindi comuni nei progetti di manutenzione e sostituzione.
I termini possono sovrapporsi in alcuni mercati, ma non sono sempre intercambiabili.
I giunti di dilatazione in gomma sono comunemente prodotti elastomerici stampati utilizzati in sistemi di tubazioni e collegamenti di apparecchiature.
I giunti di dilatazione industriali in tessuto non metallico sono tipicamente costruiti con tessuti tecnici rivestiti e materiali stratificati e sono principalmente associati a sistemi di condotti che trasportano fluidi gassosi.
Le due famiglie di prodotti possono differire significativamente in:
La differenza fondamentale è l'elemento flessibile.
Un soffietto metallico utilizza convoluzioni metalliche formate. Un giunto non metallico utilizza una membrana flessibile, un nastro in tessuto o una costruzione composita.
Ciò crea caratteristiche ingegneristiche differenti.
| Caratteristica | Giunto di espansione non metallico | Soffietto metallico |
|---|---|---|
| Elemento flessibile primario | Membrana in tessuto o composita | Metallo formato |
| Applicazione tipica | Grandi condotti per gas | Sistemi di tubazioni e di processo |
| Pressione | Generalmente servizio a bassa pressione | Può essere progettato per pressioni più elevate |
| Grandi forme rettangolari | Altamente pratico | Più complesso |
| Forze elastiche | Generalmente basse | Più elevate e dipendenti dal design |
| Costruzione del materiale | Può combinare più strati funzionali | Basata principalmente sulla lega metallica selezionata |
Una soluzione non metallica vale spesso la pena di essere valutata se il tuo progetto include diverse delle seguenti condizioni:
Per un design personalizzato, il produttore dovrebbe ricevere dati sufficienti per comprendere l'intero ambiente operativo.
BSTFLEX produce giunti di dilatazione in tessuto non metallico personalizzati per sistemi industriali di canalizzazione, scarico, aria calda e fumi.
Le costruzioni disponibili possono includere geometrie rotonde, rettangolari, quadrate e non standard con materiali flessibili selezionati in base alla temperatura operativa, alla pressione, al mezzo di processo, al movimento e alle condizioni di installazione.
Per dettagli sul prodotto, opzioni di materiale e capacità di produzione personalizzata, visita la pagina BSTFLEX Non Metallic Fabric Expansion Joint .
Per un preventivo, invia le dimensioni del condotto, la temperatura operativa, la pressione, il gas di processo, i requisiti di movimento, la lunghezza faccia a faccia, la quantità e i disegni disponibili.
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