供热蒸汽管网波纹补偿器的选择
大型热网架空管道补偿器选择
大型热网架空管道补偿器选择近年来，随着城镇集中供热的普及，补偿器作为热力管网中的重要管道特殊 件，在热力管网中的应用越来越广泛。
本文将针对常见的波纹补偿器（轴向型、 横向型、角向型）、旋转补偿器的结构特点和应用进行介绍和对比，同时对各种 补偿器的应用场合、原理、固定墩推力计算进行了总结。
1波纹补偿器1.1波纹补偿器的分类根据所吸收的位移形式分类，波纹补偿器可分为轴向型、横向型和角向型， 以及三者的组合位移形式。
根据波纹管的承压形式分类，可分为内压和外压形式。
在实际应用中，为限制波纹补偿器对管线固定支架受力的要求， 还有压力平衡型 波纹补偿器。
图1内压和外压状态下的波纹管内压状态下，波纹管的波纹被推开，使波纹管伸长，该压力推力作用在管线 固定支架和系统设备上；在外压情况下相反，波纹被压缩，波纹管缩短，但压力 推力仍旧作用在管线固定支架或系统设备上。
有效面积是平均直径的断面面积，压力推力是系统压力和有效面积的乘积图2波纹补偿器位移形式■内压二_J CL I 一横向製他向型性能简介轴向乃压適(RNY1■脚询压式SE铁补礙上要用于补& 轴向检楼.也町以补悽横甸也禅或戟JM与捕向自戎检籟”具克补偿曲他藩哺能力・ti一&人见它来补警细住彩・勒M4-A :DS1制|「一」心宀器卜宴用于补盘ft!冉位襌.牢育対尅询却I：寸无汀叭袖向氐钓克暹狡补備疥圧要fD于补卿网也锹悔一严閒證驚他心—「讣卜架，袖“J取式l<FSJ巴理内虽式樹向里丈股纹补懐辩具奇鞍K的釉向补侶1L刃列！聃1訂恃存枝人的特SL屋轴冈外儿戈ITWY)A埠忙压式(ZMWY：戸哩内氐讓戢补卷滞帀〒嘅掘氏埋廿爼的割虻盘鼻r不用魅小躍、可区浙恃越首扛坤it舉瞳，足首u旨立竝以逹甘包继护.轴曲堂IT KJi rMi«.叫韭吐瞪iV?”4拠外怎啟啟补蛍細卩「吐皈r_ Jffi ii 議的料乌吨移,邢用偿冲牢.可以嗨替*殳直援血鼻谀.具和自汗制能」人務册免:;rj' . jr.i.^t!'幹心巾七—名称及型号结构型式性能简介轴向内外压平衡述(NWP)—*ME3/[|内外压半猶式波tt补傥癸HJ1暇收管线的轴向他移.菽览力襦力由小佑器口豺结构所玖曼.曾线固定支架仅弔冷刚度力和处用力即可.尤加适台带以没迈咬犬固定支次的栗空管线.轴向全外压平衡式(QWP)险j•具玄内外;£平俺式敲纨卜供益的ft 点外.外压平扁型披坟补供茂还幷别遹仟于钢伕.石化.冶金岑行心的爲瞪角压工艺管线.初温烏乐炊态下嶷供九的钻向补偿就~ti埋内外压平衡式(ZMNWP)同内外压千•Mt!亲却•松随符线口接坤人地乩花小同定支绘的椎力。
浅谈补偿器在热力管道中的选型及应用
浅谈补偿器在热力管道中的选型及应用热力管网介质温度较高，热力管道本身长度又大，固管道产生的温度变形量就大，其热膨胀产生的应力也会很大。
为了释放温度变形，消除温度应力，保证管网安全运行，必须根据供热管道的热伸长量及应力的计算设置适应管道温度变形的补偿器。
标签热力管道；补偿器热伸长量计算：△L =aL△t其中：△L ---热伸长量（m）；a---管材线膨胀系数，碳素钢a＝12×10 m∕(m·℃)；L----管段长度（m）；△t---管道在运行时的温度与安装时的环境温度差（℃）热膨胀应力计算：F＝Ea△t其中：F---热应力（MPa）；E---管材弹性模量（MPa）；碳素钢E＝20.14×10 MPa，其余同上。
补偿器分为自然补偿器和人工补偿器两种。
目前常用的补偿器主要有：L形补偿器、Z形补偿器、Ⅱ形补偿器、波形（波纹）补偿器、球形补偿器和填料式（套筒式）补偿器等几种形式。
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。
最常见的管道自然补偿法是将管道两端以任意角度相接，多为两管道垂直相交。
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。
自然补偿器分为L形（管段中90°～150°弯管）和Z形（管段中两个相反方向90°弯管）两种，安装时应正确确定弯管两端固定支架的位置。
人工补偿是利用管道补偿器来吸收热变形的补偿方法，常用的有方形补偿器、波形补偿器、球形补偿器和填料式补偿器等。
方形补偿器由管子弯制或由弯头组焊而成，利用刚性较小的回折管挠性变形来消除热应力及补偿两端直管部分的热伸长量。
其优点是制造方便，补偿量大，轴向推力小，维修方便，运行可靠；缺点是占地面积较大。
填料式补偿器又称套筒式补偿器，主要由三部分组成：带底脚的套筒、插管和填料函。
在内外管间隙之间用填料密封，内插管可以随温度的变化自由活动，从而起到补偿作用。
其材质有钢质和铸铁两种，铸铁的适用于压力在1.3MPa以下的管道，钢质的适用于压力不超过1.6MPa的热力管道，其形式有单向和双向兩种。
热力管道波纹补偿器的设计选用
热力管道波纹补偿器的设计选用摘要：对于管道的补偿，《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T5054-1996）第5.3.1条要求“应充分利用管道本身柔性的自补偿来补偿管道的热膨胀。
当自补偿不能满足要求时，必须增设补偿器”。
常用的波纹补偿器是型式种类最多、适用的场合及范围最广、设计选用最复杂的一种热力管道补偿器。
不同型式的波纹补偿器有不同位移补偿功能，在热力管路设计中，可以根据管路的结构及设计参数综合考虑给予选型。
关键词：热力管道；波纹补偿器；设计选用；引言：波纹补偿器，习惯上也叫膨胀节，或者伸缩节。
由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。
主要用在各种管道中，它能够补偿管道的热位移，机械变形和吸收各种机械振动，起到降低管道变形应力和提高管道使用寿命的作用。
基于此，本文就针对热力管道波纹补偿器的设计选用展开详细的分析与探讨。
一、波纹补偿器的分类及优缺点1.波纹补偿器的分类在供热管道设计施工过程中，应根据管道周围环境温度因素以及具体补偿需求，在安全第一、确保质量、经济实用原则前提下，合理选用适当的波纹补偿器。
波纹补偿器主要依据吸收热位移的方式进行分类，主要分为三类：一是轴向型补偿器，其中包括平衡式、内压式、直埋式、外压式等；二是角向型补偿器，包括铰链补偿器以及万向铰链补偿器等；三是横向型补偿器，主要包括大拉杆式横向补偿器和万向铰链式横向型补偿器等。
2.波纹补偿器的优缺点（1）波纹补偿器优点：众所周知的是，与小区供热网相比较，城市供热管网的影响面更大，所以这就要求热网的运行也必须更可靠。
波纹补偿器在不断更新换代过程中，渐渐适应了城市热网的发展方向，受到城市规划和地理位置的影响越来越小，具有了不泄露、结构紧凑、维修率低、吸收设备振动幅度大，减少因设备振动对管道造成的损耗、流动阻力小、减少地震、地陷对管道的影响等一系列优点，波纹补偿器已越来越广泛的应用于城市供热网中。
波纹补偿器型号大全-参数选用及公式计算
轴向型内压式波纹补偿器(HZN)补偿器由一个波纹管和两个端接管构成, 端接管或直接与管道焊接, 或焊上法兰再与管道法兰连接。
补偿器上的拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用, 它不是承力件。
该类补偿器结构简单, 价格低, 因而优先选用。
用途：轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)主要用于补偿轴向位移, 也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移, 具有补偿角位移的能力, 但一般不应用它补偿角位移。
型号：DN32-DN8000, 压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式：1、法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量：18mm-400mm补偿器由一个波纹管和两个端接管构成，端接管或直接与管道焊接，或焊上法兰再与管道法兰连接。
补偿器上的拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用，它不是承力件。
该类补偿器结构简单，价格低，因而优先选用。
用途: 轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它补偿角位移。
型号: DN32-DN8000，压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式: 1、法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量: 18mm-400mm补偿器由一个波纹管和两个端接管构成，端接管或直接与管道焊接，或焊上法兰再与管道法兰连接。
补偿器上的拉杆主要是运输过程中的刚性支承或作为产品预变形调整用，它不是承力件。
该类补偿器结构简单，价格低，因而优先选用。
用途：轴向型内压式波纹补偿器(轴向型波纹补偿器)主要用于补偿轴向位移，也可以补偿横向位移或轴向与横向合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它补偿角位移。
型号：DN32-DN8000，压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式：1.法兰连接2、接管连接产品轴向补偿量：18mm-400mm补偿器由一个波纹管和两个端接管构成，端接管或直接与管道焊接，或焊上法兰再与管道法兰连接。
热力管网中补偿器的选用
供热管道上。 方形补偿器 的优点为：制造方便 ， 作 用在固定支架上 的轴向推力较小； 补偿能力大； 不 需要 经常 维修 ，因而对 于 埋地 管道 ，不需 要为 它设
置检查井。 其缺点是外形尺寸较大， 占地面积较多， 热 媒流 动 阻力较 大 。 （ 波纹补偿器 ３ ） 波纹补偿器主要用于补偿轴 向位移 ， 也可补偿 量值很小的横 向位移或轴向与横向合成位移 ， 具有 补偿角位移的能力，但一般不用它来补偿角位移 。 通常的补偿量为单层波纹管， 若用双层或多层波纹 管， 其补偿量可大幅度增加， 其中接管中间的拉杆
维普资讯
２０ ０ ７年 第 １期
制 冷 与 空 调
６ ３
供 热 管道上 。套 管补 偿器 的补 偿 能力 大 ， 般可 达 一 ２ ０ －０ｍｍ，尺 寸 紧凑 ， 占地 较 小 ；对 热媒 流 ５ｍｍ－ ０ － ４ 动 的阻力 比方形 补偿 器 小：承压 能力可 达 １ Ｍｐ 。 ． ａ ６ 套 管补 偿器 的缺 点是 ：轴 向推 力较 大 ；需要 经 常检 修和 更换填 料 ，否 则容 易泄漏 ；如管道 变形 有横 向 位 移 时 ，易造成 填料 圈卡 住 。这种 补偿 器主 要用 在
（ ２ 形补偿 器 ）方
使管子承受巨大的应力 ， 甚至使管道破裂 。 为了使
管道不会由于温度变化所引起的应力而破坏， 必须 在管道上设置各种补偿器， 以补偿管道 的热伸长减 弱或 消除 因热膨胀 而产 生 的应 力 。 在供 热管 网 中设 置 固定支架 ， 并在 固 定支架 之 间设置 各种 形式 的补
ｃ ｍｐ ｎ ａｏ － ｈ ｅＳ ｌ ｂ ａ ｃｎ ｏ ｅ ｓｔ ｒ ｏ ｅ ｓｔｒ・—ｔ ｆ ａ ｎ ｉｇ ｃ ｍｐ ｎ ａｏ，ｗｈｃ ａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｈ ａｉｇ ｎ ｔ ｒ ｓｔ ｌ ｉａｅｔ ｅｂ ｉ ａ ｇ ｏｃ ｎ － — ｅ －ｌ ｉｈ ｃｎ ｂ ｓ ｄ ｉ ｅ ｔ ｅｗｏ ｋ ｏ ｅｉ ｎ ｔ ｌ ｎ ｍ ｈ ｎｄ ｆ ｌ ｎ ｅ ｆｒｅ ｏ
补偿器的选用
在管道工程中，由于环境气温的变化，以及管道中输送介质温度的变化，
通常会引起管道的膨胀或收缩，特别是在长度方向上，这种收缩或膨胀的变形会
严重的影响管道正常发挥作用导致局部开裂，因此就需要在管道的某些部位设置
补偿器，用以消除管道的收缩或膨胀变形的不理影响，从而使管道正常工作。
种类
选用原则
自பைடு நூலகம்补偿器 方形补偿器 波形补偿器
（2） 球形伸缩器可以安装于任何位置，工作介质可以由任意一端出入。其缺点是存在侧向位移、 易漏，需要经常维修
（3） 安装前须将两端封堵，存放于干燥通风的室内。长期保存时，应经常检查，防止锈蚀
以上是对各种常用的补偿器的介绍
（2） 由于填料密封性不可靠，一定时期后必须更换填料，因此不宜用在不通行地沟内敷设的官 道上
（3） （1）
钢质填料式补偿器有单向和双向两种。一个双向补偿器的补偿能力相当于两个单向补偿器 的补偿能力，可用于工作压力不大于 1.6MPa,安装方形补偿器有困难的热力管道上 球形伸缩器是利用球形管的随机弯转来解决管道的热补偿问题，对于三向位移的蒸汽和热 水管道最宜采用
（1） （2） （3）
热力管网一般采用方型补偿器，只有在方型补偿器不便使用时，才选用其它类型补偿器 方形补偿器的自由臂（导向支架至补偿器外臂的距离），一般为 40 倍公称直径的长度 方形补偿器须用于优质无缝钢管制作。DN﹤150mm 时用冷玩法制作；DN﹥150mm 时用热弯 法制作。弯头弯曲半径通常为 3DN～4DN
（1）
（2） （3）
波形补偿器因其强度较弱，补偿能力小，轴向推力大，适用于管径大于 150mm 以上及压 力低于 0.6MPa 的管道 波形补偿器用钢板制造，钢板厚度一般采用 3～4mm 波形补偿器的波节以 3～4 个为宜
蒸汽管波纹补偿器技术要求
蒸汽管波纹补偿器技术规范1.1概述采购内容包括规格为蒸汽管道DN700-DN150补偿器的货物供应、包装、运输、保险、服务，补偿器总个数见货物清单。
补偿器保温由供货方负责。
供货商需提供满足本技术规范1.5部分要求的补偿器。
1.2设计准则1.2.1安装条件蒸汽管道补偿器采用直埋外压轴向波纹补偿器。
要求带防尘土及地下水接触工作波纹管的不锈钢保护波纹管，并考虑补偿器在工厂做保温的伸缩结构，提供补偿器做保温层的技术资料。
1.2.2 补偿器压力：设计压力2.5MPa1.2.3 温度蒸汽管道最高温度300℃环境温度-21.1～36.1℃安装温度≥-5℃设计最低温度-5℃1.2.4 适用介质蒸汽管道：过热蒸汽1.3工作条件和性能要求1.3.1 工作条件A. 介质条件工作压力: 0.8-1.3 MPa工作温度: 270-300℃B. 环境条件（1）室外存放条件温度: -30℃～50℃相对湿度: 10%～90%（2）使用条件地下直埋敷设，地下环境复杂，局部地区地下水位高。
地下土壤平均温度按10℃考虑。
1.3.2 性能要求蒸汽管道用补偿器的设计压力为2.5MPa，工作温度＞300℃。
补偿量：补偿器的最大设计补偿量见货物清单。
使用标准：满足1.4中的标准要求。
要求安装正确使用寿命可达二十年以上。
波纹补偿器的设计寿命（许用运动次数）[N]≥1500次。
波纹补偿器与管道连接形式：焊接。
1.4供货范围供货范围详见货物清单。
供货商应提供货物清单中所列的符合本技术规范要求的补偿器，并附有详细计算书（现场答疑）、所有附件、技术文件、有关图纸或本规范的其他技术资料。
蒸汽管道补偿器类型采用外压轴向直埋波纹补偿器，要求带防尘土及地下水接触工作波纹管的不锈钢保护波纹管（轴向限位、抗扭）。
供货范围应包括运行所需的备件和易损件、专用维护工具等，其价格应包括在总价中。
1.5规范和标准2.5.1补偿器的设计、制造、试验和检查应符合下列有关标准：GB150 《钢制压力容器》JB741 《钢制焊接压力容器技术条件》GB/T12777-2008 《金属波纹管补偿器通用技术条件》CJ/T3016 《城市供热用波纹管补偿器》EJMA 《美国补偿器制造商协会标准》,ASME 美国机械工程师协会IS0 国际标准组织其它国际公认的与上述标准相当或更好的标准也可以接受。
波纹补偿器在城镇供热管网设计中的选型及计算分析
技术66中国建筑金属结构1.概述波纹补偿器是由金属波纹管、短管和其他构件组成的具有补偿能力的补偿设备。
工作时，它利用波纹变形能够补偿管道的热变形、机械变形和吸收机械振动。
波纹补偿器具有结构紧凑、占地少、补偿能力大、安装方便、无结构性渗漏、不需维护保养等优点，同时不受工作介质、参数、工作环境和地形条件等限制，近年来在电力、石化、冶金、供热、水泥等行业被广泛应用。
2.波纹补偿器的分类波纹补偿器按波纹的形状分为“U”形、“Ω”、形“S”形、“V”形。
按波纹管材质分为不锈钢、碳钢和复合材料，供热管道中常采用不锈钢[1]。
按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型以及三者组合的位移形式。
轴向补偿器可吸收轴向位移，主要有普通轴向型、复式轴向型、内、外压型、轴向无约束型、压力平衡型、直埋外压型；横向型补偿器可吸收横向（径向）位移，主要有大拉杆横向型、铰链横向型和万向铰链型；角向型可吸收角向位移，主要有单向角向型和万向角向型。
按补偿位移方向的数量分为单侧补偿和双侧补偿，在热水直埋管道中常采用双侧波纹补偿器，吸收两个方向的膨胀位移。
按内压力是否抵消分为压力平衡型和不平衡型波纹补偿器。
按补偿器的横截面形状可分为圆形和方形（矩波纹补偿器在城镇供热管网设计中的选型及计算分析王婷婷 苏红乡【摘要】本文介绍了波纹补偿器的工作原理、特点及类型，重点分析了不同类型波纹补偿器在不同工艺管道布置条件下选型和设置的要求，并提出了相应的支吊架的受力计算方法，列举了实际的工程实例选型计算，可为同类工程设计提供一定的参考价值。
【关键词】波纹补偿器；供热管网；应力分析；典型管段形）波纹补偿器，方形补偿器主要用于低压场合，如锅炉鼓、引风管道中。
3.波纹补偿器的布置方式及支架受力分析3.1 布置方式波纹补偿器种类较多，能够满足管道设计中不同管系的补偿要求。
任何复杂的管段都可以用固定支架分割成若干个直管段和典型管段，如L 型、Z 型、U 型等。
（1） 轴向波纹补偿器，用于补偿管道的轴向变形，补偿量大，两固定支架间只能设一组补偿器，补偿器不受工作介质、使用环境的限制。
热力管道中补偿器的选用及特点
热力管道中补偿器的选用及特点常用的补偿器有方形补偿器、波纹补偿器、球形补偿器、无推力旋转补偿器；无推力旋转补偿器作为一种新型的补偿器，已在诸多工程上得到应用。
本文结合具体工程，浅谈各种补偿器在架空蒸汽管道上的应用及特点。
一、工程概况由中碳能源公司至新兴热电厂，室外架空蒸汽管线，管径DN300，设计参数为2.5MPa，230℃，属压力管道GC2类；蒸汽管线总长度约为1500m。
二、补偿器的类型、特点及选用①方形补偿器方形补偿器是热力管道设计中最广泛的一种形式。
其优点：对热伸长量补偿能力大，作用在固定支座上轴向应力小，安全性能高，维护费用少；其缺点：尺寸大，占地面积大，对介质流动助力大，补偿器变形时，两端的法兰及管道受到弯曲，易产生疲劳破坏且会产生轴向位移。
选用原则：方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型－标准式（c＝2h），Ⅱ型－等边式（c＝h），Ⅲ型—长臂式（c＝0.5h），Ⅳ型－小顶式（c＝0），其中Ⅱ型、Ⅲ型最为常用。
制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。
焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。
焊制方形补偿器时，当DN≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN＞200mm时，焊缝与轴线成45°角。
本工程管道总长1500m，每60米设1个方形补偿器，共需设置25个方形补偿器，方形补偿器的外伸臂长达10m，每个补偿器按4个弯头计算，共计增加100个弯头，500m管道。
②套筒补偿器套筒补偿器的活动套管可沿管道产生轴向位移。
其优点：结构紧凑，占地面积小，补偿能力大，一般补偿量可达250~400mm；对介质产生的阻力比方形补偿器小。
其缺点：补偿器在轴向产生的推力大，填料需经常更换和检修，易发生泄漏，对管道支座的设计和安装要求高，若管道在运行过程中产生锈蚀和结垢，都有可能产生补偿器失效。
供热蒸汽管网波纹补偿器的选择
供热蒸汽管网波纹补偿器的选择摘要：本文介绍了各种补偿器的特点及选型注意事项，并提出要综合考虑投资成本和管网压降造成的电厂运行效率下降的经济比较问题。
关键词：波纹补偿器、压降、成本引言：补偿器是蒸汽热网的薄弱部件，容易产生水击、腐蚀等故障。
种类较多，每种都有各自的使用范围和特点，同型号补偿器各个厂家做法也不尽相同，若选型不当不但增加工程成本还给管道的安全运行带来隐患。
设计和采购时需对设计温度、压力、疲劳寿命、稳定性、补偿量等综合考虑。
本文对目前供热常用的几种补偿器的特点进行逐一分析。
波纹补偿器分为轴向型、铰链型、拉杆型、压力平衡型等若干种，在供热管网中轴向外压式的应用最为普遍（见图一）。
它内部是由几层薄壁不锈钢套起来，焊接成套筒形，再用液压机液压成波纹，内设导流筒以减小管道流通阻力，外面设外护管起到对波纹的保护。
波纹管的外侧承受蒸汽介质的压力，补偿器工作时波纹被拉伸。
图一轴向外压波纹补偿器1. 进口端管2. 进口端环3.导流筒4.限位环5.端接管6.波纹管7.外管8.出口端环9. 出口端管设计选型时考虑10%—20%的补偿余量，但最大补偿量不可超过管道的公称直径。
有设计人员设计过于保守，补偿量放大30%甚至更大，殊不知这样做有害无益，补偿量越大则波纹越多，波纹越多补偿器抗水击的能力越低。
有的厂家声称可以把补偿量做的很大，把波纹分成几组串联起来，补偿量过大，则有可能造成补偿器的失稳，即每个波纹的伸长量不一致，变形过大的波纹局部应力集中极易损坏。
此外。
补偿器导流筒一般建议厚度不小于3mm，厚度小则强度低，抗水击性差，管道启动运行时若发生水击可能将导流筒打翻。
建设单位在采购补偿器时经常发现相同补偿量、相同压力等级和疲劳寿命情况下各个厂家价格差别较大，主要原因有以下几点：补偿器设计理念不同，有的波纹管采用薄壁多层，有的采用厚壁少层，从实践应用看厚壁多层可靠性较好，但造价也贵，并且薄壁多层的刚度较小，计算出来的补偿器弹性力也较小，应用在架空管道时可减少支架的土建费用。
供热管道热补偿器的选择及优缺点
供热管道热补偿器的选择及优缺点
管道的铺设在现代的每栋建筑中都是十分重要的，因此管道的安全就必需引起工作人员的高度注意，因此，就有必要了解关于管道补偿器的相关知识。
本文介绍了补偿器的由来及其作用，着重分析了几种常用补偿器的优缺点及使用条件。
一、补偿器的由来
补偿器的由来补偿的基本意思有弥补缺陷，抵消损失。
也有科技方面的补偿，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。
二、补偿器的作用
在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能满足要求时，通常应考虑设置金属波纹管膨胀节等补偿装置。
管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震荷载等）和位移载荷，设置管道补偿器的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果。
管道补偿器可以补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形，吸收设备振动，减少设备振。
波纹补偿器型号
波纹补偿器型号1. 引言波纹补偿器是一种用于补偿温度变化引起的管道或设备应力的装置。
它能够吸收管道或设备受热或冷却后产生的膨胀或收缩，有效减少因温度变化引起的应力对管道或设备的损害。
波纹补偿器的型号对于选择合适的补偿器及其安装位置至关重要。
本文介绍了波纹补偿器型号的相关内容。
2. 波纹补偿器型号的重要性波纹补偿器型号的选择对于补偿器的功能和使用寿命至关重要。
正确的型号选择可以确保补偿器能够正常工作，提供有效的补偿效果并延长其使用寿命。
错误的型号选择可能导致补偿器无法适应温度变化，甚至无法正常工作，从而对管道或设备造成损害。
3. 波纹补偿器型号的确定方法波纹补偿器的型号根据工程设计要求和具体的应用需求来确定。
常见的确定方法包括：3.1 温度范围根据工程设计要求确定波纹补偿器需要承受的温度范围。
不同的波纹补偿器在不同的温度范围内表现出不同的性能。
根据实际工况选择适合的波纹补偿器型号。
3.2 压力等级根据管道或设备的设计压力确定波纹补偿器的压力等级。
波纹补偿器的压力等级决定了其能否承受工作压力的能力。
选择适当的压力等级是保证波纹补偿器正常工作的关键。
3.3 波纹补偿量根据管道或设备的膨胀或收缩需求确定波纹补偿器的补偿量。
补偿量是衡量波纹补偿器性能的重要指标之一。
根据实际需要选择合适的补偿量可确保波纹补偿器正常工作并提供有效的补偿效果。
3.4 波纹补偿器材质根据介质的化学性质和工作环境的要求确定波纹补偿器的材质。
不同材质的波纹补偿器在不同的介质和工作环境下具有不同的性能。
选择合适的材质是确保波纹补偿器在工作过程中不受介质侵蚀和环境影响的关键。
4. 常见的波纹补偿器型号波纹补偿器的型号根据其结构和工作原理的不同可以分为以下几种：4.1 定点固定式波纹补偿器定点固定式波纹补偿器通过固定支架将其固定在管道或设备上，适用于固定支撑位置不变的场合。
由于其固定式的结构，其补偿量较小。
4.2 滑动式波纹补偿器滑动式波纹补偿器通过可滑动的支撑架将其与管道或设备连接，适用于支撑位置有一定移动的场合。
供热管网设计中轴向波纹补偿器的选用
需要 注 意 的是 ．波 纹补 偿 器样 本 中 的各项 参 数 是在 一定 基 准 温度 和疲 劳 次数 下计 算 得到 的． 在设 计选 型 时 ． 应 根据 实 际供 热介 质 温度 和疲 劳 次数要 求 进行相 应 的修正 。 ３ ． １ 管道 固定 支架最 大 间距
１ 前 言
低 管 道 变 形 应 力 和 提 高 管 道 使 用 寿 命 的作
用。
在 供 热管 道设 计 时 ．为 了保证 供 热 管道 在 工作 状 态下 的 稳定 与 安全 ．合理 设 置 吸收 热 膨胀 的补偿 装 置是 十分 重 要 的 设 计 Ｌ形 和 Ｚ形 自然 补偿 方 式 ．利用 管 道本 身 的 自然
网设计 中得 到 了广 泛运用
２ 波 纹 补 偿 器 的 基 本 知 识
直 管压 力 平衡 型 补偿 器 由位 于 两端 的 两
个 工作 波纹 管 和位 于 中间 的一个 平 衡波 纹 管
及拉 杆 和端 板 等结 构 件组 成 ．主要 用 于吸 收
２ ． １ 波纹 补偿 器定 义 波 纹 补偿 器 ． 习惯上 也 叫膨 胀 节 ． 或 者伸 缩节 。由构 成其 工作 主体 的波 纹 管 （ 一 种弹 性
向波纹 补偿 器 的基本 知识 、在 热 力 管道设 计 中如 何选 用以及 在施 工安装 时 的基 本要 求。 为设 计人 员正确选 用轴 向波纹补 偿 器提供 一 定的 参考
【 关 键词 】 供 热 管道 轴 向波纹 补偿 器 设计 选 用 ＤＯＩ 编码 ： ｌ Ｏ ． １ ６ ６ ４ １ ￣． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ １ １ －３ ２ ４ １ ／ ｔ ｋ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ２ ３
浅析采暖外网工程中对波纹补偿器的合理选用
浅析采暖外网工程中对波纹补偿器的合理选用在采暖外网工程设计中，采用波纹补偿器可以解决热力管网热胀冷缩的问题。
由于补偿器的设计不当将会导致整个管网被破坏，本文主要阐述了波纹补偿器在设计与施工中存在的问题，根据某工程采暖外网的设计内容分析波纹补偿器在热力管网设计中出现的问题以及解决的方法。
为波纹补偿器更好的使用提供了条件。
标签波纹补偿器；应用问题；合理选用引言波纹补偿器是利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。
可对轴向，横向，和角向位移的的吸收，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等。
以其结构紧凑、补偿量大、流动阻力小、零泄漏、不用维修等诸多优点在热网中广泛应用。
但它也有不易解决的缺点：例如波纹补偿器管壁较薄不能承受扭力、振动，安全性差；设备投资高、设计要求严、施工安装精度高、往往达不到预期寿命。
另外，轴向型波纹补偿器对固定支架产生压力推力，造成固定支架推力大，从而造价高；鉴于波纹补偿器存在的这些缺點，在某工程采暖外网设计中，设计人员根据实际情况，合理选用布置补偿器。
1 波纹补偿器的分类与应用对象波纹补偿器(波纹管)按位移形式分类，基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹膨胀节(波纹管)。
按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力）分类，可分为无约束型波纹膨胀节(波纹管)和有约束型波纹膨胀节(波纹管)。
按波纹补偿器的波形结构参数分类，可分为U形、Ω形、S形、V形波纹膨胀节(波纹管)（当前国内外的膨胀节(波纹管)产品以采用U状波形结构者居多）。
每一类都有各自的优点和缺点，所以必须根据不同的使用条件，恰当地选用才能使波纹补偿器正常工作，做到波纹补偿器设计选型的经济合理。
2 选型热水管网中直埋补偿器配合传统的聚氨酯泡沫保温管使用，其问题的关键在于不可能保障防水。
在无地表水地区使用自然无问题；在地表水位高的地区该种补偿器不可能防水。
供热管网波纹补偿器的合理布置
供热管网波纹补偿器的合理布置摘要：波纹伸缩器在我国不同领域广泛应用，供热管道直埋由于其技术的先进性和施工成本低等优点而被广泛采用，直埋管道的补偿方法及其补偿器也随之被开发。
用于直埋管道补偿的波纹膨胀节，以其易安装、体积小、占地面积小、补偿量大等特点而较之传统的”Ⅱ”型补偿器等显示出明显的优势，所以波纹补偿器作为关键组件在热力管网中的应用也越来越广泛，但如果波纹补偿器布置过多或应用布置不当，不仅会使整个工程的造价太大增加。
而且还会引起整个管系的破坏，甚至酿成恶性事故。
本文正是从波纹补偿器在热力管网中的设计布霉存在的一些问题进行探讨与分析，结合相关的国家规程规范，提出解决这些问题的方案。
关键词；补倦器应用问题台理布置节约造价1 概述随着国民经济的迅速发展，以及内蒙古自治区通辽市房地产业的迅速突增，供热管网敷设范围也随之扩大，供热管网一般是在常温下敷设的。
为了扩大供热面积，提高管网运行效率，现在管网一般都采用间接供热。
由于间接供热输送的热介质的一级网温度在110-120℃之间变化，一级网回水温度在50-60℃之间变化，且通辽市施工大部分都在10月之后进行，使管路产生热胀冷缩，由此在管路内部产生较大的热应力，并有可能导致管路破裂。
因此，在管路设计时必须考虑热膨胀，进行合理地补偿，不仅要保证管网运行的安全，而且还要降低工程造价。
2 波纹补偿器的特点2.1 波纹补偿器优点：我们大家都知道，城市供热管网不同于小区供热或厂内热网，它的影响面大，要求热网运行可靠。
由于城市热网的走向和敷设方式受城市规划和地理位置的限制，因此要求波纹补偿器以其结构紧凑、补偿量大、流动阻力小、零泄漏、不用维修等诸多优点从80年末期开始使用，90年代得以大力推广，在热网中的应用越来越广泛。
2.2 波纹补偿器缺点：耗费钢材，占地面积大，而且例如轴向型波纹补偿器对固定支架产生压力推力，造成固定支架推力大；另外波纹补偿器管壁较薄不能承受扭力、振动，安全性差；安装波纹补偿器后使设备投资高、设计要求严、施工安装精度高、往往达不到预期寿命等一系列缺点。
波纹管补偿器在供热管道中的应用
波纹管补偿器在供热管道中的应用供热管道做为影响供暖的重要系统，管系工程较为复杂，根据热媒的种类分为高压、中压、低压蒸汽热网。
供热管系需要设置阀门、补偿器及其他设备。
供热管道输送热媒介质随着温度的升高，管系会产生热伸长。
如果热伸长不能够释放，会使管系承受较大的压力。
受到压力的管道会破裂损坏。
为了避免管道出现由于温度变化而引起的应力破坏、使管道在热状态下能够稳定运行。
供热管系常用补偿器形式自然补偿器、波纹管补偿器、球形补偿器、套筒补偿器、方形补偿器、旋转补偿器常用补偿器补偿原理及特点自然补偿器：利用管道自身弯曲管段的弹性来进行补偿。
做为简单经济的补偿方式，应用于补偿量较小，且管道变形时产生横向位移。
波纹管补偿器：利用波纹管的可伸缩性来进行补偿。
补偿量大、规格型号多，安装于检修较为便捷。
广泛应用于多种工况环境。
球形补偿器：利用球体的角位移来补偿位移。
补偿能力大、空间小、局部阻力小，安装方便，适合在长距离架空管道上安装，但是热媒易泄漏。
套筒补偿器：利用套筒的可伸缩性来进行补偿。
补偿能力大，占地面积小、流体阻力小，单热媒易泄漏，维护工作量较大，产生的推力较大。
方形补偿器：利用4个90°弯头的弹性来达到补偿的目的。
制作简单、安装方便、但是占用空间大、局部阻力较大。
旋转补偿器：利用成双旋转筒和“L”形力臂形成力偶，使大小相等、方向相反的一对力，由力臂回绕着Z轴中心旋转，类似杠杆转动一样，支点分别在两侧的旋转补偿器上，来吸收两边管道和设备尺寸变化。
了解补偿器的多种规格工作原理及特点后，对于不同的管段在进行选型时，需要结合工作压力、温度、补偿量、介质性质、介质振动性、介质流速等综合进行选用。
波纹补偿器怎么选择
像波纹补偿器这样的零件，是需要专业的生产厂家才能制造出来的，因为需要更精密的技术，整个生产的过程中需要考虑到技术的合理性以及细节把握度，对于用户来说一定要找到正规的厂家采购才比较可靠。
目前专业生产波纹补偿器的厂家主要在郑州的巩义，河北等地，这些地方的厂家比较集中主要是因为地理环境以及资源比较丰富，因此很多的采购商都愿意去这些地方找到适合的厂家批发。
由于厂家在产能以及技术方面的差异，因此建议大家从这些方面入手选择适合的厂家合作：
一、选择信誉度强愿意签署相关合约的
厂家的信誉是影响厂家产品质量的因素之一，波纹补偿器厂家不仅仅需要看其生产波纹补偿器的工艺质量和用材，还需要确保它的信誉程度是及格以上能够
在规定时间内获得高质量成品的，客户与厂家货物提取的签署合约一旦签订厂家就不能出现毁约或推迟。
二、选择波纹补偿器生产性能好抗压强的
抗压性能好的厂家能更从容的面对问题，当波纹补偿器厂家生产的产品出现故障或者根据在外判断磨损度，或耗损时需要抗压性强以及拥有高防震性能的应对方法，这种方法能够增加产业的弹性需求并且提高补偿器的质量，稳定性以及补偿能力也是判断一个厂家生产产品的设计优良性。
三、选择产品结构优良能够得到良好密封效果的
密封效果的延伸能够提高波纹补偿器的寿命，因为机械原材料封闭良好能够令厂家的工厂秩序和产品结构增加，同时补偿器由于轴向的转变会提高动作原理的生产以及压缩次数，这样能够使波纹补偿器厂家的产品结构变得更加优化，同时整个回转项目也能通过这一方法进行损耗的减小。
鑫业公司注重波纹补偿器等产品的研发工作,雄厚的研发实力是产品质量的保障，公司成立伊始，始终把产品质量放在企业兴衰的核心位置，只有为客户提供完善的产品，赢得市场营销的主动权。
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供热蒸汽管网波纹补偿器的选择摘要：本文介绍了各种补偿器的特点及选型注意事项，并提出要综合考虑投资成本和管网压降造成的电厂运行效率下降的经济比较问题。
关键词：波纹补偿器、压降、成本
中图分类号：tu833+.12文献标识码：a文章编号：
引言：补偿器是蒸汽热网的薄弱部件，容易产生水击、腐蚀等故障。
种类较多，每种都有各自的使用范围和特点，同型号补偿器各个厂家做法也不尽相同，若选型不当不但增加工程成本还给管道的安全运行带来隐患。
设计和采购时需对设计温度、压力、疲劳寿命、稳定性、补偿量等综合考虑。
本文对目前供热常用的几种补偿器的特点进行逐一分析。
波纹补偿器分为轴向型、铰链型、拉杆型、压力平衡型等若干种，在供热管网中轴向外压式的应用最为普遍（见图一）。
它内部是由几层薄壁不锈钢套起来，焊接成套筒形，再用液压机液压成波纹，内设导流筒以减小管道流通阻力，外面设外护管起到对波纹的保护。
波纹管的外侧承受蒸汽介质的压力，补偿器工作时波纹被拉伸。
图一轴向外压波纹补偿器
1. 进口端管
2. 进口端环
3.导流筒
4.限位环
5.端接管
6.波纹
管7.外管
8.出口端环9. 出口端管
设计选型时考虑10%—20%的补偿余量，但最大补偿量不可超过管道的公称直径。
有设计人员设计过于保守，补偿量放大30%甚至更大，殊不知这样做有害无益，补偿量越大则波纹越多，波纹越多补偿器抗水击的能力越低。
有的厂家声称可以把补偿量做的很大，把波纹分成几组串联起来，补偿量过大，则有可能造成补偿器的失稳，即每个波纹的伸长量不一致，变形过大的波纹局部应力集中极易损坏。
此外。
补偿器导流筒一般建议厚度不小于3mm，厚度小则强度低，抗水击性差，管道启动运行时若发生水击可能将导流筒打翻。
建设单位在采购补偿器时经常发现相同补偿量、相同压力等级和疲劳寿命情况下各个厂家价格差别较大，主要原因有以下几点：补偿器设计理念不同，有的波纹管采用薄壁多层，有的采用厚壁少层，从实践应用看厚壁多层可靠性较好，但造价也贵，并且薄壁多层的刚度较小，计算出来的补偿器弹性力也较小，应用在架空管道时可减少支架的土建费用。
为防止氯离子腐蚀，不锈钢应选用316l，但有的厂家偷工减料，在中间层甚至全部波纹都采用304不锈钢，造价可大幅降低，但这种补偿器时间一长容易造成波纹管的腐蚀。
建设单位在补偿器的波纹加工好时最好用光谱仪对不锈钢的材质
做检测。
与轴向外压向对应的是轴向内压式补偿器（见图二），其波纹管的内侧承受介质压力，补偿器工作时波纹管被压缩。
从这点可以看出，内压式与外压式相比更容易失稳。
但内压式由于波纹管直径较外压式小一号，造价也略低。
图二轴向内压式波纹补偿器
1. 进口端管
2.左焊环
3.波纹管
4.导流筒
5.外管
6.小焊环
7.中间焊环
8.右焊环9. 出口端管10.耳板11.螺杆12.螺母
内压推力计算：f=pa
p:介质工作压力 a:波纹补偿器有效截面积
内压式由于波纹管直径较外压式小一号，其有效截面积也较小，计算得出波纹管的内压推力也小，当由于架空支架时，可减小主固定支架的土建费用。
为解决大口径管道内压推力过大，导致在某些地方很难设置主固定支架，架空管线上也常采用直管压力平衡式补偿器（见图三）。
其最大特点是内压推力由补偿器的平衡拉杆承受，可大大降低主固定支架的推力。
此类型补偿器不能和普通轴向型补偿器在同一管线串联使用，否则平衡式和普通式补偿器之间的支架将变成主固定支架，平衡式补偿器的使用就没用意义了。
其由2个工作波纹管和1个平衡波纹管构成，平衡波纹管的有效截面积是工作波纹管的2倍。
实际运行时，2个工作波纹管被压缩，平衡波纹管被拉伸，3组波
纹管的变形量都一致，都为管道的实际热伸长量。
由此可看出其造价也是普通内压式补偿器的约3倍，同时由于有2个导流筒，补偿器的局部阻力也较普通补偿器大。
图三直管压力平衡式波纹补偿器
1.端管
2.工作波纹管
3.拉杆
4.平衡波纹管
5.端板
6.导流筒
7.端板
至于直管压力平衡式用在直埋蒸汽管线则毫无意义，国内目前主流直埋管的厂家直埋内固定支架推力均可做到50吨，在供热蒸汽热网压力1.0mpa下，已大于理论计算得出的主固定支架的推力，用普通内压或外压式即可满足使用要求。
在直埋转架空管段我们也可采用大拉杆式补偿器（见图四），用以吸收垂直其轴线的横向位移，常用于“z”形管线的中间段上，同压力平衡式补偿器一样，由拉杆承受内压推力。
图四大拉杆补偿器
1.端板
2.拉杆
3.中间管
4.波纹管
5.球面、锥面垫圈
6.端管
但在整条架空供热管线上则不推荐使用，布置图详见图五，理由如下：以dn500管道为例，在架空使用时需2组共同使用组成类似门形补偿的布置方式，2个大拉杆补偿器放置在外伸臂上，假设两固定支架间距约150米，虽然补偿器数量比普通补偿器少，且主固定支架的推力也大幅降低，但增加了4个弯头，由此造成管道的局部阻力大幅增加，查手册可知每个弯头的局部阻力当量长度为
14.5,4x14.5=58,补偿器局部阻力当量长度2.9,2.9x2=5.8,则150米的局部阻力当量长度为63.8，采用普通轴向补偿器时，150米管段设3个补偿器，局部阻力当量长度为2.9x3=8.7。
图五大拉杆补偿器和轴向补偿器布置图
假设蒸汽压力为0.8mpa，温度220度，则查表蒸气密度为
4kg/m3，dn500管道，当蒸汽流量为120t/h时，比摩阻经计算得出为98pa/m，
当采用大拉杆补偿器时150米压降为（150+63.8）x98=20952.4 pa
普通轴向补偿器时150米压降为（150+8.7）x98=15552.6 pa 用大拉杆补偿器是普通轴向补偿器压降的1.35倍，
当管线长5公里时，用大拉杆时压降为
20952.4x5000/150=698410 pa，约合0.698mpa，
普通轴向补偿器压降15552.6x5000/150=518420pa，约合
0.52mpa
用普通轴向补偿器时热电厂供热蒸汽压力可降低0.178 mpa。
而热电厂供热压力每下降0.1 mpa，发电量可提高至少5%，按全年发电1亿kw.h，上网电价0.4元/ kw.h计算，可增加发电量500万kw.h，增收200万元。
综上所述，对于直埋管线首选轴向外压波纹补偿器，其抗水击、抗失稳性均强于内压式，虽然造价比内压式略贵但考虑到埋地管线
一旦出事，维修查漏都非常麻烦，在资金许可的情况下尽量采用外压式。
用户支线管道在压降许可条件下首选架空敷设并采用自然补偿，造价便宜且运行可靠，特别是一些每天间断用汽的用户，即使波纹补偿器质量可靠，设计布局合理，也容易因每次启动时管道存水产生水击，时间一长补偿器容易损坏。
主干线管道架空敷设时要根据现场土建条件和资金情况综合考虑，在做管网方案设计时，需做详细的经济分析，当用直管压力平衡式补偿器时应比较主固定支架节省的造价和平衡式补偿器增加的造价谁更大。
参考文献
1汤慧芬，范季贤热能工程设计手册机械工业出版社，1999。