Сильфон

Сильфон (від фірмової назви англ. Sylphon) — тонкостінна металева трубка або камера з гофрованою (хвилеподібною) бічною поверхнею.

Сильфонні пристрої різних розмірів та призначення.

Запірний клапан з сильфонним ущільненням.

Принцип дії сильфонного привода.

Сильфони виготовляють з латуні, берилієвої бронзи або неіржавної сталі. Найширше сильфони застосовують в пневмо- і як чутливі елементи, що реагують (розширенням або стискуванням, подібно до пружини) на зміну тиску газу або рідини, що діє на дно сильфона (наприклад, в давачах температури, тиску), а також як гнучкі з'єднання трубопроводів, компенсатори температурних видовжень, пружних роздільників середовищ і таке інше. Стінки сильфона для роботи при великих різницях тиску і в агресивних середовищах виготовляють 2-, 3- і 4-шаровими.

Класифікація

Одношарові металеві вимірювальні сильфони

Одношарові металеві вимірювальні сильфони за ГОСТ 21482-76, що використовуються як пружні чутливі елементи у пристроях контролю та регулювання різних конструкцій і служать для перетворення вимірюваного тиску у переміщення, а також використовуються як компенсатор (сильфонний компенсатор) і роздільник середовищ, в різних сильфонних вузлах. Виготовляються із сплаву марки 36НХТЮ (ГОСТ 10994-74), берилієвої бронзи марки БрБ2 (ГОСТ 18175-78), нержавіючої сталі марок 12Х18Н10Т і 08Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72), та призначені для роботи у середовищах, що не спричиняють корозію матеріалу при температурах:

• від 213К (—60 °C) до 473К (+200 °C) — для сильфонів із сплаву марки 36НХТЮ;
• від 213К (—60 °C) до 373К (+100 °C) — для сильфонів з берилієвої бронзи марки БрБ2;
• від 73К (-200 °C) до 673К (+400 °C) — для сильфонів з нержавіючої сталі марок 12Х18Н10Т та 08Х18Н10Т.

Стандартом передбачено понад 150 типорозмірів сильфонів діаметрами від 4,5 до 125 мм при товщині стінки від 0,08 до 0,25 мм.

Сильфони багатошарові

Багатошарові сильфони за ГОСТ 21744-83 призначені для роботи як чутливі елементи, роздільники середовищ, ущільнювальні пристроїв, а також як елементи силових вузлів в середовищах, що не викликають корозії матеріалу, при температурах від —260 °C до +550 °C.

Застосовуються у безсальниковій арматурі, ущільненнях рухомих вводів, демпферних елементах, системах опалення, трубопроводах тощо.

Сильфони виготовляються з корозієстійкої і жаротривкої сталей марок 08Х18Н10Т або 12Х18Н10Т. Забезпечують абсолютну герметичність при високому тиску і температурі в поєднанні з доброю гнучкістю, що є особливо актуальним в умовах шкідливих виробництв.

Стандартом передбачено близько 150 типорозмірів сильфонів діаметрами від 16 до 125 мм з товщиною шару від 0,08 до 0,25 мм.

Сильфони зварні

Зварні сильфони за ТУ В 25.2472.0066-88 призначені для використання як пружних чутливих елементів у складі виробів спеціальної техніки. Гофри зварного сильфона виготовлені у вигляді кільцевих мембран заданого профілю, з'єднаних між собою аргонодуговим зварюванням. Мають низку істотних переваг перед суцільнотягнутими сильфонами: великий робочий хід, високий ресурс роботи, менший розкид жорсткості тощо.

Зварні пластинчасті сильфони мають малу жорсткість, високу пружність, високу стійкість при знакозмінних навантаженнях і довговічність. Одношарові сильфони особливо ефективні при роботі з низьким тиском і вакуумом. Величина переміщення становить до 80% довжини, що забезпечує високу компенсуючу здатність зварного пластинчастого сильфона. Виготовляють із сталі марки 12Х18Н10Т.

Приклади використання

Засоби автоматики

Сильфони, виготовлені з бронзи

Здатність сильфонів змінювати свою довжину під дією тиску середовища використовується у засобах автоматизації для перетворення тиску газу (зовнішнього або внутрішнього) у пропорційні йому переміщення дна сильфона. Основна характеристика сильфона — це його механічна жорсткість, що визначається відношенням діючої на сильфон сили до викликаної нею деформації. У межах лінійної статичної характеристики сильфона (залежність зусилля-хід) механічна жорсткість сильфона стала. Для збільшення при необхідності жорсткості сильфона у внутрішній його частині розташовують пружину.

Трубопровідна арматура

Широко застосовується в трубопровідній арматурі як герметизуючий, чутливий і силовий елемент:

• як ущільнюючий елемент запірних і регулювальних клапанів;
• у арматури невеликого розміру;
• різноманітні керуючі (пілотні) пристрої арматури, і реле для управління запірною арматурою (наприклад, позіционери);
• у одному з видів термостатичних конденсатовідвідників принцип роботи базується на властивостях сильфонів.

Трубопроводи

застосовуються для компенсації температурного розширення трубопроводів; запобігання руйнуванню труб при їх деформації; компенсації не співвісності в трубопровідних системах, що виникли унаслідок монтажних робіт; ізоляції вібраційних навантажень від працюючого устаткування і потоку середовища, що транспортується.

Примітки

1. ГОСТ 21482-76 Сильфоны однослойные измерительные металлические. Технические условия.
2. ГОСТ 21744-83 Сильфоны многослойные металлические. Общие технические условия.

Література

• Гідроприводи та гідропневмоавтоматика: Підручник /В. О. Федорець, М. Н. Педченко, В. Б. Струтинський та ін. За ред.  В. О. Федорця. — К: Вища школа, — 1995. - 463 с. — .