,是热力管网系统中用于补偿热胀冷缩变形的装置,通过吸收管道轴向、横向、角向位移降低管壁应力及设备振动影响
和球形补偿器五类。自然补偿利用管道L形/Z形弯曲段实现热位移调节,无需额外装置但补偿长度受限;方型补偿器采用弯管变形结构,具有制造简便、维护量少的特点;波纹补偿器以金属波纹管为核心,耐压达2.5MPa且适用温度达450℃,最大规格为DN2400mm;套筒补偿器通过芯管滑动吸收位移,适用于直线℃;球形补偿器借助球体旋转实现空间多向补偿
。按材质可分为橡胶和金属补偿器,橡胶型具备体积小、耐腐蚀特性,金属型则适用于高压高温环境;另有
为了防止热力管网升温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置管道伸缩补偿器,简称补偿器。以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。
、套筒补偿器和球形补偿器等。前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长;后两种利用管道的位移来吸收热伸长。
如图1:L形、Z形补偿器图所示,利用热力管网自身的弯曲管段(如L型或Z型)来补偿管段的热伸长的补偿方式,称为自然补偿。其中(a)L型补偿器,(b)Z形补偿器。自然补偿不必特设补偿器,因此考虑管道的热补偿时,应尽量利用其自然弯曲的补偿能力。自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向位移,而且补偿的管段不能很长。
型图所示,(Ⅰ型B=2a;Ⅱ型B=a;Ⅲ型B=0.5a;IV型B=0;L-开口距离)为常用的方型补偿器的四种形式。它主要靠其弯管的变形来补偿管段的热伸长。方型补偿器通常用无缝钢管煨弯或机制弯头组合而成。此外,也有将钢管弯曲成“S”形或“π”的补偿器。这种用与供热直管同径的钢管构成呈弯曲形状的补偿器,也总称为弯管补偿器。
弯管补偿器的优点是制造方便;不用专门维修,因而不需要为它设置检查室;工作可靠;作用在固定支架上的轴向推力较小。其缺点是介质流动阻力大,占地多。方型补偿器在热力管网上应用很普遍。安装弯管补偿器时,常常采取冷拉(冷紧)的方法,来增加其补偿能力或减少对固定支座推力的目的。
,又称填料式补偿器。有单向和双向两种,如图3:单向套臂补偿器图所示为单向套管补偿器。补偿器的芯管(又称导管)直径与连接的管道直径相同,芯管可在补偿器的套管内移动,从而起到吸收管道热量伸长量的作用。在芯管与套管之间的环形缝隙内装填料,端环使填料靠实,用压盖将填料压紧,以保证芯管移动时不出现介质渗漏。常用的填料有方形浸油
套管补偿器适用于工作所承受的压力小于或等于1.6MPa,工作时候的温度低于300℃的管道,补偿器与管道的连接采用焊接。
套管补偿器的补偿能力大,占地小。缺点是轴向推力大,易发生介质泄漏,故需经常检修、更换填料;当管路出现横向弯曲或位移时,易造成芯管卡住,不能自由活动。故套管补偿器只可装设在直线管路上,并应安装在固定支架近旁,在活动侧管路上还要设置导向支座。
它由球体及外壳组成。球体与外壳可相对折曲或旋转一定的角度(一般可达30),以此进行补偿,两个配对成一组,如图4:球形补偿器动作原理图所示。球形补偿器的球体与外壳间的密封性能好,寿命更加长,能作空间变形,补偿器能力大,适用于架空敷设上。
是利用波纹形管壁的弹性变形来吸收管道的热膨胀,故又称其为波形补偿器。波纹管补偿器的形式很多,有轴向型、铰链型、万向型等,以及单式和复式等。如图5:轴向型波纹管补偿器图所示,(1-端管;2-导流管;3-波纹管;4-限位拉杆;5-限位螺母)所示是热力管网上最常用的轴向型波纹管补偿器。这种补偿器的体积小,重量轻。占地面积和占用空间小,易于布置,安装方便。由于在波纹管内侧装有导流管,减小了流体的流动阻力,同时也避免了介质流动对波纹管壁面的冲刷.使波纹管的常规使用的寿命延长了许多。在采用
后,补偿器的性能和寿命又提高了许多。波纹管补偿器拥有非常良好的密封性能,与套管补偿器相比,它不有必要进行维修,承压能力和工作时候的温度都比较高。因此,在供热
设计中常常采取。波纹管补偿器在国内已有专业生产厂,产品的最大规格为DN2400mm,最大公称压力为2.5MPa,最高使用温度可达450℃。但波纹管补偿器还存在补偿能力小的缺点,其价格也较贵,致使使用成本偏高。