对旋转补偿器在供热管道设计中的应用探析

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1、对旋转补偿器在供热管道设计中的应用探析摘要：供热管道是保证居民在寒冷季节正常生产生活的基础民生设施，尤其是城市的集中供热管道已经成为当前我国许多大城市最重要的基础设施Z-O文章对供热管道设计中旋转补偿器的工作原理和特征进行了详细的分析和讨论，并根据实际工程实例阐述旋转补偿器在供热管道设计中的具体应用和作用，为供热管道设计尤其是城市供热管道设计提供建议和帮助。关键词：旋转补偿器；供热管道；管道设计引言由于当前百姓对供热的需求加大，尤英是冬季对供热的需求更是增加，各省市和地区逐渐在城镇中普及了集中供热，甚

2、至冇些南方省市也在筹划冬季集中供热的方案。补偿器是供热管道中的重耍设备，主要作用是在供热管道升温的情况下，防治因热伸长或者温度应力而导致的供热管道出现变形或破坏，在供热管道上安装补偿器就可以补偿管道的热伸长，目的是降低管壁的作用及应力引起的阀件或支架结构上的作用力，在热力管网屮的应用前景广泛。1旋转补偿器的工作原理和基木结构旋转补偿器的丁作原理是首先安装成对的旋转筒补偿器，通过旋转筒和器臂的旋转來形成一定的力偶，从而产生一对方向相反但大小相等的力，力臂須绕筒轴中心旋转，从而吸收力偶两侧的直管段产生的热

3、膨胀量,实现吸收供热管道热位移的目的。旋转补偿器的基本结构包括密封压盖、密封座、大小头、旋转筒、减蘑定心轴承和密封材料等部件。在供热管道屮需要设置成对的旋转补偿器，这样可以产生相对的能够吸收管道内热位移的力，降低管道应力。详细结构如图1所示。图12旋转补偿器的特点2.1安全性能好旋转补偿器主要是在结构设计上采用了双密封的构造，即，端密封和环密封两种密封构造，使得旋转补偿器的密封性能非常好，其安全性能较高。2.2设计简便在供热管道设计过程中如果采用波纹补偿器则要遵守严格的标准和原则，设计起来比较麻烦和费

4、时。但是，旋转补偿器则由于型式较多则能够实现按供热管道的实际情况来设置适合的补偿器，设计起来非常简便。2.3使用寿命长旋转补偿器的使用寿命可达二十年以上。2.4补偿量较大通常波纹补偿器的补偿量在300-400mm之间，而旋转补偿器的最大补偿量可以达到1800mmo实际应用中，若管线＞DN200,则可以达到单边补偿量130-200m；若管线WDN200,单边补偿量能达到100-300m。所以，旋转补偿器在长距离蒸汽输送管线中的补偿作用较好，补偿量较大。2.5安装方法与型式多样旋转补偿器的最大优点是它可以

5、根据实际的管网地形和管线走向，选取合适的旋转补偿器型式，且安装也比较简便，并不需要预紧和冷拉等工艺，只需要简单的对焊就能够实现对蒸汽管道的补偿。2.6投资成木低且经济效益高旋转补偿器的投资成本低体现在其对土建投资的降低作用。因其补偿距离长所以使用数量少，对土建的固定墩产生的推力较小，所以固定墩的数量设置可以少些，并且固定墩的规格小，综合来说，土建投资就会大大减少。使用旋转补偿器的供热网工程总投资要比其他类型的补偿器工程投资减少20%-40%左右,投资节约能力较好。3旋转补偿器型式和布置原则3.1旋转补

6、偿器的型式旋转补偿器的型式有两种：直线型和错位型。其中，直线型又分为三种主要类型：上翻式、高差式和倒挂式，且三种型式都是根据同一直线为准则的；错位式旋转补偿器则有五种类型：直线型上翻错位式、直线型下翻错位式、直角型错位式、直角型高差错位式和直线型高差错位式。这些是实际供热管道中常见的旋转补偿器型式。3.2旋转补偿器的布置供热管道设计屮对旋转补偿器的布置冇严格的规范和要求。具体布置形式有Q型和II型。图2为II型的布置示意图。补偿点在两个固定支架中心处时，两侧被补偿管道随管道内温度升高而沿着0点旋转6角

7、，吸收热伸长。但是，若补偿点并不在两个固定支架的中心处时，在供热管道伸长的情况下，旋转中心点0会逐渐偏向比较短的一侧的被补偿管道方向。由于供热管道的热伸长将管道的首末两点都保持在同一直线上，而旋转补偿器则是以点0为中心出现弧线的行程。因此，II型旋转补偿器随着供热管道的热伸长，使被补偿管道出现横向移动，且横向移动在补偿量达1/2AL时达到最大值y。图24实际供热管道中旋转补偿器的应用4.1预偏转量和旋转角度旋转补偿器的补偿量是非常大的，能够达到1800mm,这种高效率的补偿能力可以明显提高旋转补偿器在

8、管道中的稳定度，为达到这种目的就必须对旋转补偿器实施预偏装，且方向要与热膨胀的方向相反；旋转补偿器的旋转角度直接关系到密封材料的寿命和固定支架的推力作用。预偏装量X及其旋转角度。的计算公式为：X=A/2=S*a*(T2-Tl)；0=2^arcsin(A/L)o公式屮的△为热膨胀量，S为旋转补偿器与固定点之间的距离，a是线胀系数，T1是安装的温度，T2是设计的温度，L是旋转臂长度。根据此公式计算出X=159mm>0=6.27°。4.2固定点的推力旋转补偿器