Сильфонный компенсатор — наиболее совершенное устройство, обладающее большой компенсирующей способностью и небольшими габаритными размерами. Основная отличительная особенность сильфонных компенсаторов — гибкий элемент (сильфон), представляющий собой эластичную и прочную гофрированную оболочку. Гибкий элемент в зависимости от направления нагрузки, прикладываемой к его концам, получает деформации различного характера: сжатие, растяжение, изгиб, смещение оси.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации сильфонные компенсаторы изготавливают различных типов: осевые, угловые, шарнирные и т.д. Компенсаторам каждого основного типа соответствует определенный характер деформации гибкого элемента.
Гибкий элемент осевых компенсаторов работает на сжатие и растяжение вдоль продольной оси на величину А/2 по отношению к его начальному положению. Гибкий элемент угловых компенсаторов работает на изгиб, образуя угол а между плоскостями его концов. Гибкий элемент шарнирного компенсатора создает смещение продольной оси на величину Д, с сохранением параллельности между плоскостями.
Сильфонный осевой компенсатор, применяемый на прямых участках трубопровода и поворотах, работает по принципу осевого перемещения. Концы гибкого элемента /приварены к патрубкам /. Ограничительные кольца 6 предотвращают выпучивание стенки гибкого элемента под действием давления рабочего вещества и ограничивают изгиб волн.
Сильфонные поворотные компенсаторы работают по принципу смещения патрубков в различных плоскостях при параллельности их осей, их применяют в шарнирных системах пространственных трубопроводов для поглощения температурного изменения их длины.
Сильфонный шарнирный компенсатор работает по принципу смещения патрубков в одной плоскости при параллельности их осей, что достигается использованием двухшар-нирной тяги 13. Такой компенсатор применяют в шарнирных Z-и П-образных системах плоскостных трубопроводов, на ответвлениях или в местах присоединения линий трубопроводов к оборудованию.
Сильфонный угловой компенсатор работает по принципу смещения осей патрубков под углом в одной плоскости с изгибом осей гибкого элемента. Такие компенсаторы применяют в шарнирных угловых, Z- и П-образных системах плоскостных трубопроводов; их устанавливают по две-три штуки в каждой шарнирной системе, что дает возможность поглощать значительные температурные изменения длин трубопроводов.
Сильфонные компенсаторы предназначены для работы при температуре -70…+700°С и условном давлении до 6,3 МПа. Применение данных компенсаторов сокращает расход труб и тепловой изоляции на 15…25 %, снижает гидравлическое сопротивление и уменьшает число опор и опорных конструкций, поддерживающих трубопровод. Сильфонные компенсаторы имеют широкий диапазон допускаемых давлений, большую компенсирующую способность и небольшие продольные усилия, передаваемые на неподвижные опоры.