「非金属製伸縮継手」とは、産業用ダクトやガス処理システムにおいて、熱膨張、振動、オフセット、多方向への動きに対応するために使用される柔軟な接続部材です。主要な柔軟要素として成形された金属ベローズに頼るのではなく、動作環境に合わせて選択されたエンジニアリングファブリック、コーティングされたテキスタイル、エラストマー、または複合層を使用します。
これらの継手は、熱風、排ガス、煙道ガス、その他のプロセスガスを運ぶ大型ダクトシステムにおいて特に一般的であり、低い反力、大きな移動能力、およびカスタム形状が重要視される場所で使用されます。
最も広く使用されている形態の一つが「非金属製ファブリック伸縮継手」であり、用途に応じて柔軟なテクニカルファブリックと、シール材、補強材、断熱層を組み合わせています。
この用語は、柔軟な動きを可能にする要素に使用される材料を表しています。
伸縮継手アセンブリ全体には、以下のような金属部品が含まれている場合があります：
しかし、システムの主要な動きを吸収するコンポーネントは、金属ベローズではなく、柔軟な非金属材料システムに基づいています。
この区別により、設計者は従来の金属製伸縮継手とは大きく異なる機械的挙動を持つ継手を作成することができます。
非金属製伸縮継手は、従来の高圧配管よりも、産業用ダクトに最も密接に関連しています。
一般的な設置場所は以下の通りです：
ボイラーダクト、煙道ガスシステム、ファン接続部、および空気調和設備。
キルン関連のダクト工事、プロセス空気システム、および高温ガスライン。
炉の排気、熱風ダクト、および高温プロセス換気。
加熱装置と下流のダクト間の接続部。
スクラバー、ろ過装置、および煙道ガス処理システム。
剛性ダクトへの振動伝達を低減するために使用される柔軟な接続部。
産業用ダクトシステムは、運転中に寸法や機械的な変化にさらされます。柔軟な接続部がないと、これらの変化によって不要な負荷が機器、支持体、ダクト構造に伝わってしまう可能性があります。
鋼製ダクトは温度上昇とともに膨張します。非金属製伸縮継手は、この動きを吸収できる制御されたセクションを提供します。
シャットダウン中、ダクトは冷却されて収縮します。継手は、柔軟な要素に過度のストレスをかけることなく、この戻りの動きにも対応しなければなりません。
機器やダクトのセクションは、互いに横方向に動くことがあります。柔軟な布製のジョイントは、比較的短い設置長さで大きな横方向の動きに対応できることがよくあります。
接続面が互いに回転する場合、ジョイントはその周囲で変形し、生じる角度に対応することができます。
ファン、ブロワー、回転機械は振動を発生させる可能性があります。柔軟な非金属製ジョイントは、接続されたダクトシステムへの直接的な機械的伝達を低減するのに役立ちます。
すべての非金属製ジョイントが同じ構造であるわけではありません。設計は、温度、化学物質への曝露、動き、圧力、および機器の形状によって異なります。
| タイプ | 一般的な構造 | 一般的な用途 |
|---|---|---|
| 布製伸縮継手 | 工業用テキスタイルおよびコーティングされた布層 | 熱風、排気、および煙道ガスダクト |
| 多層布製ジョイント | ガスシール、補強材、および断熱パッケージ | より高温または過酷なプロセス環境 |
| ベルト型伸縮継手 | 既存の鉄骨構造に取り付けられた柔軟なベルト | 大型ダクトシステムおよび交換用途 |
| フランジ付き布製伸縮継手 | 製作されたフランジと一体化した柔軟なエレメント | 完全な交換用アセンブリ |
| 角型伸縮継手 | コーナーと直線セクションに合わせて設計された布製エレメント | 大型工業用角型ダクト |
| 丸型伸縮継手 | 円形の柔軟なエレメント | ファン、排気ダクト、および円筒形システム |
柔軟なエレメントは、単一の材料またはいくつかの機能層から構築できます。
一般的な材料には以下が含まれます：
BSTFLEXは幅広い高温用布地を製造しています、これはカスタムの非金属製伸縮継手構造の一部として評価できます。
単一の素材で、工業用伸縮継手に求められるすべての特性を満たすことはほとんどありません。
例えば：
これが、多くの非金属製伸縮継手が、単一の布シートではなく、層状のシステムとして設計されている理由です。
| 層 | 主な機能 |
|---|---|
| 外側カバー | 外部保護と柔軟性 |
| ガスシール | プロセスガスの封じ込め |
| 補強 | 機械的サポートと寸法安定性 |
| 断熱 | 外層に到達する熱の低減 |
| 高温面保護 | 高温ガスおよび直接曝露からの保護 |
| フローライナー | 流速、乱流、粒子からの保護 |
普遍的な動きの定格はありません。
動きの許容範囲は、継手の形状、柔軟なスパン、材料システム、圧力、温度、および取り付け構成によって異なります。
主な動きの値は、個別に指定する必要があります：
エンジニアリングの目的において、「40 mmの動き」といった記述は、その動きの方向も定義されていない限り不完全です。
はい、ただし高温への対応能力は、単一の材料の定格ではなく、継手全体の構造に依存します。
過酷な熱用途では、内部保護層と断熱パッケージを使用して、ガスシール膜および外側の柔軟なコンポーネントに到達する温度を下げることができます。
重要な温度データには以下が含まれます：
このため、「1000°C対応の布」を求めるだけでジョイントを選定することは、信頼できるエンジニアリング手法とは言えません。
工業用ダクトは、正圧または負圧のいずれかの条件下で運転される場合があります。
どちらの条件もジョイントの構造に影響を与えます。
正圧下では、柔軟なエレメントが外側に押し出されます。負圧下では、システムが柔軟な層をガス流に向かって内側に引き込む可能性があります。
ジョイントのサイズや運転条件によっては、変形を制御するために内部サポート、ライナー、またはその他の構造的機能が必要になる場合があります。
最も強力な用途上の利点の一つは、拡張性です。
工業用ダクトは幅や高さが数メートルに及ぶことがあります。そのような寸法で柔軟な金属製ベローズを製造すると、機械的に複雑になり、重量も増大する可能性があります。
布製のジョイントであれば、比較的低いバネ定数を維持しながら、大型の円形、正方形、または長方形の形状に合わせて製造できます。
このため、非金属製エキスパンションジョイントは、大型のガス処理システムにおいて特に魅力的です。
長方形のジョイントは、発電所、セメント工場、製鉄所、および炉のダクトで広く使用されています。コーナー部は長い直線部とは異なる変形をするため、コーナー部の構造には細心の注意が必要です。
円形デザインは、ファン、円筒形ダクト、および排気システムの周辺で一般的です。連続した円周により、一般的に形状がより均一になります。
どちらも、機器の寸法や動きの要件に合わせてカスタム設計として製造可能です。
ベルト型デザインは、既存の金属フレームまたはダクトセクションの間に取り付けられた柔軟な布製ベルトを使用します。
金属構造がまだ使用可能であれば、柔軟なベルトのみを周囲の鉄骨構造とは別に交換できるため、この構成は大型システムにおいて特に有用です。
そのため、ベルト型デザインはメンテナンスや交換プロジェクトで一般的です。
一部の市場では用語が重複することがありますが、常に互換性があるわけではありません。
ゴム製エキスパンションジョイントは、配管システムや機器の接続部に使用される、成形されたエラストマー製品が一般的です。
工業用非金属製布製エキスパンションジョイントは、通常、コーティングされた工業用テキスタイルや積層材料から構成されており、主にガス状媒体を運ぶダクトシステムに関連しています。
これら2つの製品群は、以下の点で大きく異なる場合があります。
根本的な違いは、柔軟なエレメントにあります。
金属ベローズは、成形された金属製のひだを使用します。非金属製ジョイントは、柔軟な膜、布製ベルト、または複合構造を使用します。
これにより、異なる工学的特性が生まれます。
| 特徴 | 非金属製伸縮継手 | 金属ベローズ |
|---|---|---|
| 主要な柔軟要素 | 布または複合膜 | 成形金属 |
| 一般的な用途 | 大型ガスダクト | 配管およびプロセスシステム |
| 圧力 | 一般的に低圧用途 | より高い圧力に対応する設計が可能 |
| 大型の長方形形状 | 非常に実用的 | より複雑 |
| ばね力 | 一般的に低い | より高く、設計に依存する |
| 材料構造 | 複数の機能層を組み合わせることが可能 | 主に選択された金属合金に基づく |
プロジェクトが以下の条件のいくつかに該当する場合、非金属製ソリューションを検討する価値があります。
カスタム設計の場合、メーカーは完全な動作環境を理解するために十分なデータを受け取る必要があります。
BSTFLEXは、非金属製ファブリックエキスパンションジョイントを製造しており、産業用ダクト、排気、熱風、および排ガスシステム向けに提供しています。
利用可能な構造には、円形、長方形、正方形、および非標準的な形状があり、動作温度、圧力、プロセス媒体、変位、および設置条件に応じて柔軟な素材を選択できます。
製品の詳細、素材のオプション、およびカスタム製造能力については、BSTFLEX Non Metallic Fabric Expansion Jointのページをご覧ください。
お見積りをご希望の場合は、ダクトの寸法、動作温度、圧力、プロセスガス、変位要件、面間距離、数量、および利用可能な図面をお送りください。
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