如何计算波纹补偿器的补偿量
不锈钢波纹补偿器说明
关于华威亚克车间空调管路补偿器选型的计算说明计算依据：《2003全国民用建筑工程设计技术措施》计算公式：式中 △L——自固定支点起，管道的最大伸缩长度；△T——计算温度差（℃）；△t s——管道内水的最大变化温差（℃），温差为45-7=38（℃）；△t g——管道外空气的最大变化温差（℃），由于为空调管道为保温管，管道外侧保温棉接触温度近似为管道温度，管道外空调变化温差忽略不计；L——自由管段长度（m）,本项目空调管道最大计算自由臂长约为60m；——线性膨胀系数（mm/m·K）计算温度差：△T=0.65*38=24.7（℃）最大伸缩长度：△L=24.7×60×0.012=17.784（mm）本项目选型补偿器承压等级为1.6MPa,有效补偿量见附件《不锈钢波纹补偿器技术说明书》，所有规格补偿器均可满足本项目最伸缩长度。
不锈钢波纹补偿器技术说明书1、产品简介及用途该产品结构简单,使用方便,广泛应用于建筑物内管道系统及室内通风系统上,是常用的补偿元件之一.2、主要零件材料零件名称零件材料波纹管不锈钢304法兰203、主要性能参数公称压力PN0.6Mpa、1.0Mpa、1.6Mpa、2.5Mpa适用介质水、空气、热空气、蒸汽等适用温度≤350℃4、产品实物图5、主要技术数据公称通径DN （mm）波数长度mm压力等级 MPa0.6 1.0 1.6 2.5轴向补偿量 mm / 轴向刚度 N/mm 3281407 / 2957 / 295 6 / 295 5 / 295 4081407 / 341 6 / 341 5 / 341 5 / 341 50816010 / 2829 / 2828 / 2827 / 282 65820014 / 24613 / 24612 / 24611 / 246 80820518 / 19716 / 19714 / 19713 / 197 100823532 / 19125 / 24022 / 36717 / 640 125825532 / 19927 / 25421 / 42118 / 790 150827530 / 24925 / 29219 / 51515 / 966200631542 / 27332 / 47523 /103121 /1031 837556 / 20542 / 35630 / 77320 / 773250634040 / 32330 / 57522 /127120 /1269 840053 / 24240 / 43129 / 95326 / 952300434537 / 39227 / 70420 /152816 /2930 644056 / 26141 / 46930 /105524 /1953350438035 / 44825 / 78919 /179215 /3396400438034 / 46225 / 89018 /201214 / 3836450434036 / 55026 /101220 /219615 /4196500434035 / 58627 /106421 /243014 /4655600438046 / 75239 /161827 /296225 /3232注：法兰连接尺寸按GB/T9113标准的规定。
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一、型号示例举例：0.6TNY500TF表示：公称通径为Φ500，工作压力为0.6MPa，(6kg/cm2)波数为4个，带导流筒，碳钢法兰连接的内压式波纹补偿器。
二、使用说明：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的合成位移，具有补偿角位移的能力，但一般不应用它来补偿角位移。
三、内压式波纹补偿器对支座作用力的计算：内压推力：F=100·P·A轴向弹力：Fx=Kx·（f·X）横向弹力：Fy=Ky·Y 弯矩：My=Fy·L弯矩：Mθ=Kθ·θ 合成弯矩：M=My+Mθ式中：Kx：轴向刚度N/mm X：轴向实际位移量mmKy：横向刚度N/mm Y：横向实际位移量mmKθ：角向刚度N·m/度θ ：角向实际位移量度P：工作压力MPa A：波纹管有效面积cm2(查样本)L：补偿器中点至支座的距离m四、应用举例：某碳钢管道，公称通径500mm，工作压力0.6MPa，介质温度300°C，环境最低温度-10°C，补偿器安装温度20°C，根据管道布局（如图），需安装一内压式波纹补偿器，用以补偿轴向位移X=32mm，横向位移Y=2.8mm，角向位移θ=1.8度，已知L=4m，补偿器疲劳破坏次数按15000次考虑，试计算支座A的受力。
角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算
角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算热能动力工程所杜西普摘要现有的产品手册或设计手册中均没有精确计算角向型补偿器热补偿时的变形，属于空白。
本文介绍了角向型补偿器热补偿的各种应用实例，并对各种应用的变形进行详细的图解计算。
本文对热力管道热膨胀量的计算具有工具手册的功能关键词角向型波纹管补偿器、热胀、热补偿、图解法、精确计算一、热力管道补偿器的种类1．自然补偿：利用管道的自然转弯。
2．门形补偿器：人为地设置方形转弯。
是自然补偿的补充。
3．套筒式补偿器：像活塞一样。
只进行轴向补偿。
4．波纹管补偿器：利用波纹管，实现轴向和角向位移。
5．旋转式补偿器：利用盘根密封，实现管道扭转，进行补偿。
6．球型补偿器：和波纹管角向补偿器一样，实现角向位移。
二、各种补偿器的优缺点1．自然补偿：顺其自然，工作可靠，工作压力和温度范围最宽。
但必须有现成的地形或平面位置，能使管道有较多的转弯，满足热补偿的要求。
2．方形补偿器：类似自然补偿，人为地增加方形转弯，以弥补自然补偿器弯头数量的不足。
优点也是不受工作压力和温度的限制，缺点：流体阻力大，占地面积多，管道支架多，不美观，投资较大。
用于自然补偿不能满足热补偿要求时而采用的“自然补偿”。
对于压力超过4.0MPa的场合，几乎没其他产品可以替代。
3．套筒补偿器：也能够承受较高的压力和温度，补偿量大，安装方便。
缺点：容易泄漏，检修频繁、推力大。
不能用于对流体纯度要求高的场合。
4．波纹管补偿器：种类较多，分为轴向型（内压和外压或有推力和无推力或架空型直埋型。
）、角向型（平面和复式）、和横向型（平面和复式）。
应用广，无泄漏，可靠性较好，但运行温度和压力有限制，温度，400度，压力不超过4.0MPa。
角向型通过组合（2到3个），可以满足大位移量和产生小的推力，应用前景光明。
本次重点讲述。
5．旋转式补偿器：最近推出的新产品，通过2个组合和管道转弯实现热补偿。
补偿量大，推力小，最高温度可达到485度，压力可达5.0MPa。
波纹管补偿器的刚度值与弹性力计算公式
波纹管补偿器的刚度值与弹性力计算公式波纹管补偿器应用十分地广泛，在采购前，一些客户会想了解一下关于其刚度值，今天小编就给大家介绍一下波纹管补偿器的刚度值与弹性力的计算公式。
波纹管补偿器的弹性力是通过管系内压或位移施加的一种相反的力，就像是弹簧被压缩或拉伸时释放的一种力量一样，其大小由波纹管补偿器的弹性刚度和波纹管所经受的位移量来决定，刚度值与弹性力计算公式如下：
Ft=K*Δx
式中Ft——弹性反力，N。
K——波纹管补偿器的刚度，N/mm或N/°(角度)。
Δx——波纹管补偿器的位移量，mm或°(角度)。
刚度值越大，硬度越高，柔韧度越小，使用寿命越就差，刚度值越小，柔性度越大，硬度越低，使用寿命就越高。
不过，波纹管补偿器的使用是与直接使用疲劳次数相关。
补偿器补偿量计算
[补偿器]管道的热伸长量计算方法
一般情况下允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。
（管道伸长量分别为40mm和50mm）。
能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。
计算这部分伸长量，如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置；并在两个补偿器中间设置固定支架。
选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部；波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架；方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。
设计时可以根据工程具体情况选用。
管道的热伸长量计算方法:
△ X=0.012*(T1-T2)*L
△ X——管道的热伸长量,mm;
t1——热媒温度,℃,
t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算.
L——计算管道长度m;
0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃。
波纹补偿器补偿量
如何计算波纹补偿器的补偿量？计算公式：X=a·L·△T x 管道膨胀量 a为线膨胀系数，取0.0133mm/m L 补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度△T为温差（介质温度-安装时环境温度）补偿器安装和使用要求：1、补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。
2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。
3、需要进行“冷紧”的补偿器，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。
4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。
5、安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。
6、管系安装完毕后，应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，使管系在环境条件下有充分的补偿能力。
7、补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。
8、水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。
对用于气体介质的补偿器及其连接管路，要注意充水时是否需要增设临时支架。
水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM。
9、水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。
10、然弯补偿热伸缩，直线段过长则应设置补偿器。
补偿器型式、规格、位置应符合设计要求，并按有、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯。
11、补偿器设置距离：热水供应管道应尽量利用自关规定进行预拉伸。
不锈钢波纹补偿器采用的国家标准不锈钢波纹管采用GB/T12777-91, 并参照美国＂EJMA＂标准，优化设计,结构合理,性能稳定,强度大,弹性好,抗疲劳度高等优点。
不锈钢波纹管连接方式分为法兰连接、焊接、丝扣连接、快速接头连接，小口径金属软管一般采用丝扣和快速接头连接，较大口径一般采用法兰连接和焊接接；材料采用OCr19Ni9奥氏体不锈钢，两端接管或法兰采用低碳钢或低合金钢。
如何计算大拉杆波纹补偿器的补偿量？
如何计算大拉杆波纹补偿器的补偿量？
如何计算大拉杆波纹补偿器的补偿量？
大拉杆波纹补偿器是专门用于横向位移的管道，常见的安装管道结构为:“L”形，单平面的“Z”形管段。
大拉杆波纹补偿器具有补偿量大、刚性浊、无介质压力推力、安全、无泄漏、造价低等优点。
大拉杆波纹补偿器的补偿量是根据波纹管厚度以及波纹数产生的角度带动的中间接管产生的横向位移量，需要恒昌技术人员根据管道布局实际计算。
大拉杆波纹补偿器是由两个相同的波纹管及端管、端板和拉杆组成的挠性部件，通过波纹管的角偏转可吸收管道单平面或多平面的横向位移。
4根长拉杆能承受内压推力和其它附加外力的作用，拉杆两端的螺栓出厂前已调好间距，安装前大拉杆是松动的，在补偿器工作变形后，大拉杆可以起到限制变形量保护波纹管的作用。
大拉杆波纹补偿器适合用于架空管道，由于其横向变形的特点，安装在管道中的L和Z型部位，通常有水平安装和垂直安装两种方式。
水平安装的优点是不影响疏水自流，缺点是增加占地面积及征地费用。
垂直安装由于占用空间与管道平面平行，所以通常不会增加占地面积，缺点是在管道翻高前_加装疏水装置，以防水击，增加管道疏水量。
平面铰链波纹补偿器
平面铰链波纹补偿器(TJL)用途：补偿器，金属波纹管适用于角位移的补偿型号：本厂生产DN65-DN5000，压力级别0.1Mpa-2.5Mpa连接方式：1、法兰连接2、接管连接产品角向补偿量：±4度－±9度二、应用举例：某热管安装温度：20℃，通径500，工作压力0.6MPa(6kgf/cm2)，最低温度-10℃，碳钢管线膨胀系数a=13.2×10ˉ6/℃。
就如下管路安装形式设计计算：1、确定位移量：△X=a l△T=13.2×10ˉ6(80+80)×103×(120-(-10°))=275mm2、选用补偿器：补偿器Ⅰ选用：0.6JY500×6J，θ0=±8°(额定位移2×8°)LⅠ=1.1m,KθⅠ=197N·m补偿器Ⅱ、Ⅲ选用：0.6JY500×4，θ0=±5°LⅡ=LⅢ=0.9m，KθⅡ=KθⅢ=295N·m/度即LA（必须大于等于）≥997.69mm (1)一般Lp≥1.5DN×4+LⅠ+LⅡ+LⅢ (2)（Lp为补偿段安装长度）根据（1）式，取一定余量，将LA值向上圆整：LA=1200（在安装跨距要求允许条件下，LA适当大一点好）实际工作角位移3、考虑冷紧问题：为了改善管路受力状总况，设计安装时通常对补偿器进行冷紧。
冷紧量按以下公式计算：所以沿工作位移相反方向进行冷紧安装（冷紧量δ=74.04mm）4、计算支座承受载荷：下面分析固定支座G1、G2和导向支架D1、D2的受力情况。
a、膨胀节变形力矩。
b、G1点：D1点：Fy=Fz=0 Fx=Fy=Fz=0，Mx=My=0Fx=-V=-1899N Mz=MⅡ=973.5N·mMx=My=Mz=0G2：Fx=V=1899N D2：Fx=Fy=Fz=0，Mx=My=0Fy=Fz=0，Mx=My=Mz=0 Mz=-MⅡ=-973.5N·m受力图：1、确定位移：2、选用补偿器：补偿器Ⅰ选用：0.6JY500×2，θ0=±2.5LⅠ=0.8m，KθⅠ=590N·m/度补偿器Ⅱ、Ⅲ选用：0.6JY500×6，θ0=±8LⅡ=LⅢ=1.1•m，KθⅡ=197N·m/度一般B值根据补偿器Ⅲ的长度LⅡ和管路弯曲半径大小取值，比如取为1m，A值安装跨距要求允许下，按式（1）取大一点，如A=2m按（2）式向上调整C值（适当大一点好）：C=1600=1.6m即：根据LⅠ、LⅡ、LⅢ，A、B、C值即可确定补偿器的安装位置。
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。
补偿器的计算
补偿器的计算补偿器的计算解释：补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件，热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。
一. 补偿器简介：补偿器习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。
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。
属于一种补偿元件。
利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。
也可用于降噪减振。
在现代工业中用途广泛。
二.补偿器作用：补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为：波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型，其中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行，具有以下作用：1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求（一）轴向型补偿器1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。
主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。
推力计算公式如下：Fp=100*P*AFp-补偿器轴向压力推（N），A-对应于波纹平均直径的有效面积（cm2），P-此管段管道最高压力（MPa）。
轴向弹性力的计算公式如下：Fx=f*Kx*XFX-补偿器轴向弹性力（N），KX-补偿器轴向刚度（N/mm）；f-系数，当“预变形”（包括预变形量△X=0）时，f=1/2，否则f=1。
管道除上述部位外，可设置中间固定管架。
中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。
3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算：LGmax-最大导向间距（m）；E-管道材料弹性模量（N/cm2）；i-tp 管道断面惯性矩（cm4）；KX-补偿器轴向刚度（N/mm），X0-补偿额定位移量（mm）。
补偿接头、伸缩节、限位伸缩接头及补偿量计算
补偿接头、伸缩节、限位伸缩接头区分及补偿量计算1概述伸缩器（Expansion joint）也可称为管道伸缩节、膨胀节、补偿器，伸缩接。
伸缩器的工作原理基本相同，因此各种称呼之间并无实际的区别，市场购买产品时，容易混淆。
按照实际作用来进行区分，可以分成三大类，为膨胀管、补偿器和伸缩节。
主要作用有补偿吸收管道轴向、横向、角向受热引起的伸缩变形；吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响；吸收地震、地陷对管道的变形量。
（1）弯管式膨胀节：将管子弯成U形或其他形体，并利用形体的弹性变形能力进行补偿的一种膨胀节。
它的优点是强度好、寿命长、可在现场制作，缺点是占用空间大、消耗钢材多和摩擦阻力大这种膨胀节广泛用于各种蒸汽管道和长管道上。
（2）波纹补偿器：用金属波纹管制成的一种膨胀节。
它能沿轴线方向伸缩，也允许少量弯曲，用在管道上进行轴向长度补偿。
为了防止超过允许的补偿量，在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它连接的两端管道上设置导向支架。
随着波纹管生产技术水平的提高，这类膨胀节的应用范围正在扩大。
波纹补偿器是（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。
波纹补偿器连接方式分为法兰连接和焊接两种。
主要用于温度补偿。
（3）钢制伸缩器：由能够作轴向相对运动的内外套管组成。
内外套管之间采用填料函密封。
使用时保持两端管子在一条轴线上移动。
在伸缩节的两端装设导向支架。
钢制伸缩器一般用于与阀门、泵管道等设备与管道连接，名称通常为限位伸缩器。
2相关规范文件摘要2.1《管路补偿接头（GB12465）》（1）主要分类补偿接头sleeve expansion joint由本体、密封圈、压紧构件组成的松套连接管道，主要用于吸收轴向位移，而不能承受压力推力的补偿接头的装置。
松套限位补偿接头 sleeve limited expansion joint由松套补偿接头和限位伸缩管等构件组成，防止管道因超量位移导致补偿接头的泄漏或损坏，主要用于在允许位移范围内吸收轴向位移和承受压力推力的管道松套连接的装置。
补偿器原理及计算
补偿器解释：补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件，热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。
一. 补偿器简介：补偿器习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。
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。
属于一种补偿元件。
利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。
也可用于降噪减振。
在现代工业中用途广泛。
二.补偿器作用：补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为：波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型，其中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行，具有以下作用：1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求（一）轴向型补偿器1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。
主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。
推力计算公式如下：Fp=100*P*AFp-补偿器轴向压力推（N），A-对应于波纹平均直径的有效面积（cm2），P-此管段管道最高压力（MPa）。
轴向弹性力的计算公式如下：Fx=f*Kx*XFX-补偿器轴向弹性力（N），KX-补偿器轴向刚度（N/mm）；f-系数，当“预变形”（包括预变形量△X=0）时，f=1/2，否则f=1。
管道除上述部位外，可设置中间固定管架。
中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。
3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算：LGmax-最大导向间距（m）；E-管道材料弹性模量（N/cm2）；i-tp 管道断面惯性矩（cm4）；KX-补偿器轴向刚度（N/mm），X0-补偿额定位移量（mm）。
波纹管补偿器的计算
整பைடு நூலகம்课件
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（3）管道应力验算补偿器在内压作 用下的失稳包括两种情况，即平面 失稳和轴向柱状失稳。
整理课件
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A、 平面失稳 表现为一个或几个波 纹的平面相对于波纹管轴线发生转 动而倾斜，但其波平面的圆心基本 在波纹管的轴线上。这是由于内压 产生的子午向弯曲应力和周向薄膜 应力的合力超过材料屈服强度，局 部出现塑性变形所致。
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计算管道热伸长量，是为了确定补 偿器的所需补偿量，或验算管道因 热伸长而产生的压缩应力，所以对 于管道的热伸长量应计算其最大值， 即取冷态安装条件的最低温度和热 态运行条件的最高温度之间的最大 温差。
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由于管网安装的气候条件差异很大， 因此t2不应有统一的取值，应根据 当时的气候条件和施工环境，确定 适当的管道安装温度。
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B、 柱失稳 波纹管的波纹连续地横 向偏移，使波纹管偏移后的实际轴 线成弧形或S形（在多波情况下呈S 形）。这种情况多数是因为波纹数 太多，波纹管有效长度L跟内径d之 比（L/d）太大造成的。为避免失稳 情况发生，对管道应进行应力验算。
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（2）安装轴向型补偿器的管道轴向 推力F，按下式计算： Fx=Fp+Fm+Fs N 式中： Fp——内 压力产生的推力， N FS——波纹管 补偿的弹性反力 N Fm——管道活动 支架的摩擦力 N
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计算隔热支架推力时，应按管道的 具体敷设方式，参考上述公式按支 架两侧管道推力的合力计算。
波纹管补偿器的计算
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波纹管补偿器的计算应从以下几方 面着手。
（1）热力管道的热伸长量通常按下 式计算： Δx=α(t1-t2)L
补偿器的使用说明
波纹管补偿器波纹管补偿器简介：波纹补偿器:也称伸缩节、膨胀节、主要为保障管道安全运行。
波纹补偿器工作原理：波纹补偿器的主要弹性元件为不锈钢波纹管，依靠波纹管伸缩、弯曲来对管道进行轴向、横向、角向补偿。
其作用可以起到：1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。
3.吸收地震、地陷对管道的变形量。
[补偿器]波纹膨胀节通用技术说明1.1 波纹膨胀节(补偿器)基本参数1.1.1 设计压力：用作压力管道附件时设计压力分为0.6MPa﹑1.0MPa﹑1.6MPa ﹑2.5MPa四个等级。
用作常压管道附件时设计压力为0.25MPa,用作内燃机排气管道复件时设计压力为0.05MPa﹑0.1MPa.1.1.2 设计温度：用作城市直埋管道附件时设计温度为150℃、300℃两个等级。
其他用途时设计温度为300℃。
1.1.3 疲劳寿命：用作压力管道附件时，设计全循环疲劳寿命为200次，1000次,3000 次三个等级。
安全系数≥10。
1.2 波纹膨胀节(补偿器)选用材料1.2.1 波纹膨胀节(补偿器)常用波纹管材料见表1-1名称牌号允许使用温度范围℃ 标准号相当日本牌号奥氏体不锈钢0Cr18Ni10Ti ﹣196～600 SUS321 0Cr17Ni12M O 2 ﹣196～450 SUS316 0Cr18Ni9 ﹣196～250 GB/T4237GB/T3280SUS304 00Cr19Ni10 ﹣200～425 SUS304L 00Cr17Ni14M O 2 ﹣200～450 SUS316L耐蚀合金NS111 ﹣196～800 GB/T15010 FN-2 ﹣196～900 GB1330名称钢号允许使用温度范围℃ 标准号无逢钢管102020G≤475℃GB/T8163GB9948GB6479波纹膨胀节稳定性包括柱失稳，平面失稳定，外压周向稳定性均经理论校核及长期实践考验，安全可靠。
蒸汽供热管道中波纹管补偿器的设计计算
蒸汽供热管道中波纹管补偿器的设计计算摘要：研究了蒸汽供热管道设计中常用的外压轴向型波纹管补偿器、拉杆型波纹管补偿器、铰链型波纹管补偿器在典型管段中的布置、设计计算，提出了波纹管补偿器的选用程序。
关键词：蒸汽供热管道；波纹管补偿器；热补偿在城市直埋蒸汽供热管道的设计中最经济的补偿应为自然补偿，自然补偿利用弯曲管段中管道的挠曲来补偿热位移，但补偿能力有限。
当自然补偿不能满足要求时，通常选用补偿器吸收热位移。
常用补偿器有方型补偿器、套筒补偿器、球型补偿器及波纹管补偿器[1-6]。
本文主要研究蒸汽供热管道设计中常用的波纹管补偿器及其在典型管段设计中的计算、选用。
1 常用的波纹管补偿器波纹管补偿器是以波纹管作为挠性元件，并由端管及受力附件组成。
波纹管补偿器补偿量大，补偿方式灵活，结构紧凑，位移反力小，使用过程中不需维护。
可根据固定支座及设备的受力要求，灵活设计结构型式。
①外压轴向型波纹管补偿器外压轴向型波纹管补偿器由承受外压的波纹管、导流筒及进、出口管等组成。
外压轴向型波纹管补偿器能吸收轴向位移，但不能承受管道内压产生的强大推力，因此外压轴向型波纹管补偿器一般用于低支架敷设、埋地管道敷设的直管段中。
②拉杆型波纹管补偿器拉杆型波纹管补偿器由经中间管道连接的2个波纹管及拉杆、端板、垫圈等组成。
拉杆型波纹管补偿器能吸收任一平面内的横向位移并能承受管道内压产生的推力，因此广泛应用于高支架的地上敷设蒸汽供热管道，特别是管道穿越道路、高垂直段或水平转弯段的设计中。
因此在设计中一般优先考虑使用拉杆型波纹管补偿器。
③铰链型波纹管补偿器铰链型波纹管补偿器由经中间管道连接的2个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成。
2～3个铰链型波纹管补偿器配套使用时，能吸收一个平面内横向位移并能承受管道内压产生的推力。
铰链型波纹管补偿器以角位移的方式吸收平面弯曲管段的热位移。
一对铰链型波纹管补偿器吸收横向位移时，角位移一定，其所能吸收的横向位移与2个铰链型波纹管补偿器之间的距离成正比，在施工现场条件允许下尽量增加2个铰链型波纹管补偿器之间的距离，可更有效发挥其补偿能力。
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如何计算波纹补偿器的补偿量？
计算公式：X=a·L·△T x 管道膨胀量a为线膨胀系数，取
0.0133mm/m L补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度△T为温差（介质温度-安装时环境温度）
补偿器安装和使用要求：
1、补偿器在安装前应先检查其型号、规格及管道配置情况，必须符合设计要求。
2、对带内套筒的补偿器应注意使内套筒子的方向与介质流动方向一致，铰链型补偿器的铰链转动平面应与位移转动平面一致。
3、需要进行“冷紧”的补偿器，
预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后方可拆除。
4、严禁用波纹补偿器变形的方法来调整管道的安装超差，以免影响补偿器的正常功能、降低使用寿命及增加管系、设备、支承构件的载荷。
5、安装过程中，不允许焊渣飞溅到波壳表面，不允许波壳受到其它机械损伤。
6、管系安装完毕后，应尽快拆除波纹补偿器上用作安装运输的黄色辅助定位构件及紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置，
使管系在环境条件下有充分的补偿能力。
7、补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。
8、水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。
对用于气体介质的补偿器及其连接管路，
要注意充水时是否需要增设临时支架。
水压试验用水清洗液的96氯离子含量不超过25PPM。
9、水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。
10、然弯补偿热伸缩，直线段过长则应设置补偿器。
补偿器型式、规格、位置应符合设计要求，并按有、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯。
11、补偿器设置距离：热水供应管道应尽量利用自关规定进行预拉伸。
不锈钢波纹补偿器采用的国家标准不锈钢波纹管采用GB/T12777-91, 并参照美国＂EJMA＂标准，优化设计,结构合理,性能稳定,强度大,弹性好,抗疲劳度高等优点。
不锈钢波纹管连接方式分为法兰连接、焊接、丝扣连接、快速接头连接，小口径金属软管一般采用丝扣和快速接头连接，较大口径一般采用法兰连接和焊接接；材料采用OCr19Ni9奥氏体不锈钢，两端接管或法兰采用低碳钢或低合金钢。
不锈钢波纹补偿器一般选用U形波，由单波或按客户要求由多波制成，有较大的补偿量，耐压可高达4Mpa，使用温度：1960C一≤450度，结构紧凑，使用成本低，耐腐蚀，弹性好，钢度值低，允许疲劳度寿命1000次，解决了管道热胀冷缩，位移和机械高频振动与管道之间的柔性联接，广泛用于石油、热力、电力、煤气、化工等管路上安装。
此标准中，不锈钢波纹补偿器又可按不同用途归类为：轴向型（ZP）、角向型、
单式铰链型（JD）、带支座轴向型（ZS）、外压轴向型（ZW）、单式方向型（JW）、横向型（HD）、压力平衡型、单式直管压力平衡型（DI）、复式直管压力平衡型（FI）、复式拉杆型（HF）、单式弯管压力平衡型（DC）、复式较链型（HJ）和单式弯管压力平衡型（FU）。