一、管道补偿器的由来
补偿的基本意思有弥补缺陷,抵消损失。任何材料随温度变化,
其几何尺寸将发生变化, 当管道输送介质或管道所处环境有
温度变化时,管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的,如果
不采取一定的方式补偿该尺寸变化,将会在管壁内产生很高的
应力,通过管道传至固定管架或设备,当温差过某一范围时,
温差应力大于管子可承受的应力范围,这时就必须考虑补偿问
题,补偿器概念因此而产生。
二、管道补偿器的作用及应用场景
管道补偿器可以补偿并吸收管道的轴向,横向和角向热变形。
吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响,并吸收由于地震
和地陷引起的管道变形。补偿器用于建筑有沉降缝,长距离直
管段,冷热管网,设备的出入口处。
三、常用补偿器的种类
1 、根据补偿器的形成和外形可分为两类:
1 )凡是因工艺需要在布置时自然形成的弯曲管段称为自然补
偿器,如 L 形补偿器和 Z 形补偿器。
2 )凡是专门设置的用来吸收管道热膨胀的弯曲管段和伸缩装
置称为人工补偿器,如 П 形补偿器(方形补偿器)、波纹式补
偿器、套管式补偿器 ( 填料式补偿器 ) 等。
四、几种常见补偿器的分析
1 、自然弯管补偿器( L 和 Z 型)
1 、自然补偿器组成与工作原理:
1 )自然补偿是利用管路几何形状所具有的弹性来吸收热变形。
2 )最常见的是将管道两端以任意角度相接,多为两管道垂直
相交。
3 )自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向的位移,而且补
偿的管段不能很大。
4 )自然件偿器分为 L 形(管段中 90º ~ 150º 弯管)和 Z 形
(管段中两个相反方向 90º 弯管),安装时应正确确定弯管两
端固定支架的位置。
2 、自然补偿器的优缺点:
1) 优点是:自然补偿器由于自然补偿器是布置管道时自然形成
的,不必多费管材,也不增加介质的流动阻力。
2) 缺点是:占用空间大,有一定的局限性。
3 、自然补偿器的应用条件:
1)供暖供回水管道应充分利用自然补偿的可能性,造价低。
2)自然补偿每段臂长长度受限,一般不宜大于 20~30m。
3)用弯管伸缩器时,应预拉伸缩管。<380 ℃ 时预拉伸 量 宜取管道
热伸长 量 的 5 0 %; 当输送热介质温度 > 380 ℃ 而< 45 0 ℃ 时,预拉伸
量 宜取管道热伸长 量 的 7 0 % 。
4 )管道 公 称直 径 <300mm 时,宜利用自然补偿,当自然补偿不能 满
足 要 求 时应采用补偿器 ; 管道 公 称直 径≥ 300mm 时宜采用补偿器。
5 ) 焊 接 钢 管管 径 大于 32mm 的管道 转 弯,在作为自然补偿时
应 使 用 煨 弯。
6 ) 塑 料管及 铝塑复合 管 除 必须 使 用直角弯 头 的场 合 外应 使 用管道直
接弯曲 转 弯。
7 )直 埋敷 设热水管道自然补偿 转 角管段应布置成 60~90° 。
8 )当弯管 转 角大于 150° 时不能用自然补偿,自然补偿的弯曲
应力不应 超 过 80MPa 。
2 、方形补偿器
1 )方形补偿器的工作原理及组成
( 1 )方型补偿器也 叫 方胀力或胀力弯,由管子弯 制 的弹性变
形吸收管道的热膨胀, П (方型)形补偿器最常用的人工补偿
器。
( 2 ) 制 作方形补偿器必须 选 用质 量好 的 无 缝 钢 管, 整 个补偿
器最 好 用一根管子 煨制 而成,由 4 个 90° 弯管组成。
( 3 )如需接口 则 接口应设在垂直臂的中间位置,且接口应 焊
接 ; DN≤40mm 时也可用水 煤气 管 制 造,弯曲 半径 R=4D ;适
合 于 小 直 径 管道。
2 )方形补偿器的优点:
( 1 ) П 形补偿器的补偿能力大 ( 可 达 400 mm) , 使 用和 维护都
很 简便 。