Chapter hvac engineering Fundamentals: Part 1 Introduction

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Chapter Six
Figure 6.7
Expansion joint, bellows type. Left: plain; right: with equalizing rings. (
Cour-
tesy of Adsco Manufacturing Corp.
)
Figure 6.8
Expansion loop and expansion elbow.
Expansion joints may be of the bellows (Fig. 6.7), slide, or flex-joint
type. Joints are simpler than loops, but slide joints may develop leaks
over time unless packing is maintained or replaced. Bellows joints
need no packing but may eventually fail due to fatigue. Expansion
may also be controlled by means of loops or elbows. Figure 6.8 shows
a simple piping system with an expansion loop and expansion elbow.
The design provides for flexibility so that the pipe can bend without
exceeding the allowable stress of the pipe material. Information on
the design of expansion loops and elbows can be found in many ref-
erences (see Ref. 4) as well as from some pipe fitting manufacturers.
Note that using loops, offsets, and elbows to compensate for expan-
sion and contraction results in a system with little required mainte-
nance. Ball joints and slip joints have packing which must be main-
tained. Bellows joints tend to work harden over time.
For the expansion to be properly controlled, it is necessary to pro-
vide a point of reference, with no movement. This is called an
anchor,
and the pipe must be fastened at this point strongly enough to resist
the forces generated by expansion. Failure of an anchor can be dis-
Design Procedures: Part 4
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