补偿器类型及选用
补偿器的补偿量标准
补偿器的补偿量标准
补偿器的补偿量标准是根据具体的补偿器类型和使用场景而定的。
以下是几种常见补偿器的补偿量标准：
1. 压力补偿器：补偿量一般以压力单位（如帕斯卡）表示，通常根据系统的压力变化范围来确定。
例如，一个压力补偿器的补偿量可以为100-500帕斯卡。
2. 温度补偿器：补偿量一般以温度单位（如摄氏度）表示，根据系统的温度变化范围来确定。
例如，一个温度补偿器的补偿量可以为-50至+150摄氏度。
3. 流量补偿器：补偿量一般以流量单位（如升/分钟）表示，
具体数值根据系统的流量变化范围来确定。
例如，一个流量补偿器的补偿量可以为20-100升/分钟。
需要注意的是，补偿器的补偿量标准可能会因不同的应用领域、行业以及特殊需求而有所变化。
因此，在具体使用补偿器之前，最好参考相关行业规范或咨询专业人士以确定适合的补偿量标准。
CE标准______矩形金属波纹补偿器重量计算及选型
CE波单位长度重量：单波：630×2.5×7.85/1000= 12.37 kg/m双波：1114×2.5×7.85/1000= 21.86 kg/m矩形金属波纹补偿器矩形金属波纹补偿器主要用于输送气体或含尘气体管道及风机出口，用来吸收位移和（或）减振。
主要技术参数:压力：真空－0.1Mpa温度：-40-400截面：任意尺寸波形：CE波、U形波、V形波、UV形波材料：考顿钢（CE）、不锈钢、碳钢等角部：圆角、斜角、像机角CE标准产品CE标准波纹补偿器是根据美国CE公司相关标准研制的，主要特点是波纹管材质普遍选用耐候性钢：考顿钢（COR-TEN）；（当然亦可选用奥氏体不锈钢）。
考顿钢相对于奥氏体不锈钢来说成本低廉，主要用于温度较低的火电厂锅炉烟风道系统。
其它工况相近的管道上也可以选用CE矩形波纹补偿器。
1.CE标准波形参数表CE标准波形根据波高可分为全高和半高两种波形参数，见下表:说明：（1）推荐选用全高波形；当矩形管道横截面积小于4.6m2，以及管道尺寸有一边小于1.2m（但应大于0.6m）的场合时，宜选用半高波形。
（2）多波形式的CE波纹补偿器均由单波和双波组合而成（见图1）。
（3）表中a、b表示矩形管道接口尺寸。
2.CE波形单波轴向补偿性能表补偿量(mm) 材料波形介质温度(℃)≤100 ≤200 ≤315 ≤350 ≤375 ≤400考顿钢全高(CEQ) ±24 ±21 ±19.8 ±18.7半高(CEB) ±11 ±9.8 ±9 ±8.6 不锈钢全高(CEQ) ±31 ±30 ±28 ±27.7 ±27.4 ±27半高(CEB) ±14.5 ±13.6 ±13 ±12.8 ±12.6 ±12.4 说明：（1）产品作50％预拉伸后，轴向补偿量±24、±11……相当于可以单方向压缩48、22……；（2）如介质温度〉400℃，请与我公司联系，进行特殊设计。
L型和方形补偿器补偿器力学计算
L型和方形补偿器补偿器力学计算补偿器在机械设计中扮演着非常重要的角色，它能够有效地补偿由于温度变化、机械变形等原因引起的线性和角度误差。
其中，L型和方形补偿器是常用的两种类型，下面将分别对它们的力学计算进行详细介绍。
L型补偿器由两段不等长度的杆件组成，形成"L"字形。
其中，较长的杆件称为主杆件，较短的杆件称为从杆件。
在实际应用中，主杆件一般固定不动，而从杆件用于补偿线性误差。
下面将详细介绍L型补偿器的力学计算方法。
1.1补偿量计算L型补偿器的补偿量可以通过以下公式计算：ΔL=α*L*ΔT其中，ΔL表示补偿量，α表示材料的线膨胀系数，L表示从杆件的长度，ΔT表示温度变化。
1.2力的计算L型补偿器在工作过程中需要承受一定的力。
其中，主要包括补偿力和应力。
补偿力可以通过以下公式计算：F=ΔL*k其中，F表示补偿力，ΔL表示补偿量，k表示补偿器的刚度系数。
应力可以通过以下公式计算：σ=F/A其中，σ表示应力，F表示补偿力，A表示补偿器的截面积。
方形补偿器由两段等长度的杆件和两个连接杆件组成，形成"口"字形。
其中，连接杆件可自由伸缩，用于补偿角度误差。
下面将详细介绍方形补偿器的力学计算方法。
2.1补偿角度计算方形补偿器的补偿角度可以通过以下公式计算：Δθ=α*L*ΔT/L1其中，Δθ表示补偿角度，α表示材料的线膨胀系数，L表示杆件的长度，ΔT表示温度变化，L1表示连接杆件的长度。
2.2力的计算方形补偿器在工作过程中需要承受一定的力。
其中，主要包括补偿力和应力。
补偿力可以通过以下公式计算：F=Δθ*k其中，F表示补偿力，Δθ表示补偿角度，k表示补偿器的刚度系数。
应力可以通过以下公式计算：σ=F/A其中，σ表示应力，F表示补偿力，A表示补偿器的截面积。
总结：L型和方形补偿器在力学计算方面有许多相似之处，都需要考虑补偿量、补偿力和应力。
只是在补偿的形式上有所不同，L型补偿器主要用于补偿线性误差，方形补偿器主要用于补偿角度误差。
金属补偿器计算(大全)
补偿器按约束型式分类表波纹管型式及代号单式轴向型（DZ ）补偿器代号标记示例波数公称通径设计压力，1.6MPa （16kgf/2cm ） 接管焊接连接 无加强U 型波纹管 单式轴向型波纹管型式及代号补偿器端部连接型式及代号一、补偿量（x、y、ɑ）及刚度（Kx、Ky、Kɑ）的修正计算1、样本上所列的补偿量x0、y O、ɑ0，系疲劳寿命N=1000次（寿命安全系数为15），工作温度为20℃时，单独进行轴向、横向及角向补偿时的相应补偿量。
当疲劳寿命N≠1000次时，可查图1曲线，修正得到轴向、横向及角向补偿量x、y、ɑ（当修正得到的ɑ＞ɑ0时，取ɑ=ɑ0）例1：求N=3000次时，DZJH25-600×8，补偿器的x=?、y=?、ɑ=?解：查样本得x0=46、y0=11.2 、ɑ0=±4查图1，因产品代号中有J,故查带加强环的波纹管曲线，得f N=0.71,那么，x=f N×x0=0.71×46=32. 7 y=f N×y0=0.71×11.=8 ɑ=f N×ɑ0=0.71×4=±2.82、样本上所列的Kx0、Ky0、Kɑ0，系工作温度t=20℃时的轴向刚度、横向刚度及角向刚度。
当t≠20℃时，可查图2曲线，修正得到温度变更情况下的相应刚度例2：求t=350℃时，DZJH25-600×8补偿器的Kx、Ky、Kɑ?解：查样本得Kx0=2557、Ky0=7361、Kɑ0=2467，查图2曲线得f k=0.88那么Kx=f k×Kx0=0.88×2557=2250 Ky=f k×Ky0=0.88×7361=6478Kɑ=f k×Kɑx0=0.88×2467=2171二、补偿量的选用范围通用补偿器可以单独用作轴向补偿或横向补偿，这两种情况应分别满足X1≤X, Y 1≤Y通用补偿器不宜单独用作角向补偿，但可兼作角向补偿，即在轴向、横向、角向三种补偿中，允许同时存在任意两种或三种补偿。
补偿器类型及选用
补偿器类型及选用摘要：补偿器又称膨胀节，在管道采用补偿器可以在承受系统压力的同时，吸收因温差引起的热膨胀，这种设备在冶金装置、炼油设备、化工设计，火电厂或核电站，供热和制冷系统，以及低温设备中获得了成功的应用。
用以补偿管道长度变化长生的应力的补偿方式可以分为自然补偿和补偿器补偿，其中补偿器可分为方形补偿器，波纹管补偿器，套筒补偿器以及球型补偿器等，本文主要介绍各种补偿器的优缺点及适用条件。
关键词：管道补偿，补偿器，热补偿补偿器是指在仪器中用于补偿相位差、光程差、偏振差、光强度或机械位移等变量的部件。
在暖通设计的范围内，由于工作介质及环境温度的变化导致管道长度发生变化，并产生拉（压）应力。
当超过管道本身的抗拉强度时，会使管道变形或破坏。
为此，在管道局部架空地段应设置补偿器，即膨胀器，使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节得到补偿。
通常情况下，管道的变形产生位移可以由管道自己一定程度内的变形得到补偿，即所谓的自然补偿；当管道变形比较大管道自身不能在安全使用的条件下补偿的时候，就需要额外设置补偿器来补偿形变。
1.管道自然补偿通常采用的自然补偿器有L型和Z型两种型式。
其应用场合转角不大于150°时，管道臂长不宜超过20~25m，弯曲应力不应超过80MPa。
L形与Z形补偿器可以利用管道中的弯头构成，且便于安装。
在管道设计中，应充分利用这两种补偿器做补偿，然后再考虑采用其它种类的补偿器。
自然补偿的优点是可以节省补偿器，缺点是管道变形时产生横向位移。
架空管道中自然补偿不能满足要求时才考虑装设其它类型的补偿器。
2.补偿器补偿2.1方形补偿器方形补偿器就是最早常用一种补偿器,通常用无缝钢管煨制或机制弯头组合而成，常用有四种构造形式。
方形补偿器由于其构造形式，具有以下优点:1、制造简单,常用无缝钢管煨制或机制弯头组合；2、安装方便,可以水平安装,也可以垂直安装；3、轴向推力较小；4、补偿能力大,严密性好，运行可靠、方便,不需要经常维修,使用期限长,使用寿命等于管道使用年限；5、不需要设置管道检修平台,或检查室；6、适用范围广,可以适用任何工作压力及任何热媒介质的供热管道。
热力管道补偿器
热力系统补偿类型和方式热力系统管道的补偿方式有两种:自然补偿和补偿器补偿.1．自然补偿自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形。
管道弹性，是指管道在应力作用下产生弹性变形,几何形状发生改变，应力消失后，又能恢复原状的能力。
实践证明，当弯管角度大于30°时，能用作自然补偿，管子弯曲角度小于30°时，不能用作自然补偿。
自然补偿的管道长度一般为15～25m，弯曲应力бbw不应超过80MPa。
管道工程中常用的自然补偿有:L型补偿和Z型补偿。
2．补偿器补偿热力管道自然补偿不能满足,应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。
补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。
常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。
(1）方形补偿器。
方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。
这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形，从其工作原理看，方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。
方形补偿器由水平臂、伸缩臂和自由臂构成.方形补偿器是由4个90°弯头组成，其优点是：制作简单,安装方便，热补偿量大工作安全可靠，一般不需要维修;缺点是：外形尺寸大，安装占用空间大，不太美观。
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。
（2)波纹管补偿器。
波纹管补偿器又称波纹管膨胀节，由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置.波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好,配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。
方形补偿器国标
方形补偿器国标
摘要：
1.方形补偿器的作用与类型
2.方形补偿器的制造工艺与流程
3.方形补偿器的应用领域与优势
4.选择与购买方形补偿器的注意事项
正文：
方形补偿器是一种用于补偿管道热变形量的设备，广泛应用于各种工程管道系统中。
其主要作用是解决管道因温度变化、地壳沉降等原因引起的管道应力问题，从而保证管道的正常运行。
方形补偿器可分为焊接型和波纹型两种，可根据实际需求选择适合的类型。
方形补偿器的制造工艺有冷弯和热弯两种。
热弯又分为无折皱充砂弯管和有折皱不充砂弯管。
通常情况下，方形回折弯式补偿器采用无折皱充砂弯管。
制造过程包括划线、充砂、加热、弯管、冷却和热处理等工序。
各工序对弯管质量至关重要，需要严格按照工艺操作规程进行。
制造完成后，方形补偿器的中心线尺寸应满足国标要求，弯管处管壁表面不得有裂纹、金属分层、过烧等问题。
方形补偿器广泛应用于石油、化工、冶金、电力、建筑等领域，具有以下优势：
1.补偿能力强大，可有效解决管道热应力问题。
2.结构简单，安装方便，维护成本低。
3.材质多样，可根据实际工况选择合适的材料。
4.具有良好的密封性能，防止泄漏。
在选择和购买方形补偿器时，应注意以下几点：
1.根据管道系统的要求，选择合适的补偿器类型。
2.考虑补偿器的材质、规格和尺寸，确保与管道系统匹配。
3.选择正规厂家生产的产品，保证产品质量。
4.了解售后服务，确保购买后的维修与保养。
总之，方形补偿器在工程管道系统中发挥着重要作用。
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
如何选用补偿器
如何选用补偿器
补偿器主要有两种类型，即金属补偿器和非金属补偿器。
其选用方法也有所不同，接下来让我们一起来了解一下吧。
在选用金属补偿器时要参照以下标准：
1、状态 -- 按软管使用时的状态，参照金属软管的正确使用与安装方法与软管在沉降补偿时的最佳长度.软管各种运动状态的长度计算及软管的最小弯曲次数和最小弯曲半径等因素，参数正确选取软管长度，并正确安装。
2、尺寸 -- 软管公称通径，选用接头型式金属补偿器(主要有法兰联接、螺纹连接、快速接头连接)
及尺寸，软管长度。
3、压力 -- 根据金属补偿器实际工作压力，再查询波纹的公称通径与压力表,决定是否使用不锈钢网套类型的。
4、介质 -- 软管中所输送的介质的化学属性，按软管材质耐腐蚀性能参数表，决定软管各零件的材质。
5、温度 --金属补偿器内介质的工作温度及范围;软管工作时的环境温度。
高温时，须按金属补偿器高温下的工作压力温度修正系数，确定温度修正后的压力，以确定选用正确的压力等级。
非金属补偿器简称织物补偿器，由多层复合材料制成，吸收轴向位移和侧向位移是按圈带的轴向长度而定。
可以补偿多方向位移；可以补偿适当的安装误差；消声减震；无反弹力；体轻安装方便；适用于钢铁、石油化工、电力、水泥、空调送风系统以及工业中输送气体（或含尘气体）的低压管道作补偿位移、减振用。
补偿器的结构类型及选型
补偿器的结构类型及选型U形波纹管补偿器的结构类型较多，不同类型的补偿器，适用的场合也各不相同。
主要的类型有单式轴向型、单式和复式铰链型、复式自由型、复式拉杆型、直管和弯管压力平衡型等。
各种类型的结构示意图见图l~图10。
为提高补偿器的承载能力，可设计带加强环或稳定环的补偿器，其纳构示意如图11所示。
4.1补偿器的结构类型4.1.1单式轴向型补偿器由一个波纹管及结构件组成、主要用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的补偿器(见图1)。
4.1.2单式铰链型补偿器由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成、受波纹管压力推力的补偿器(见图2)。
4.1.3单式万向铰链型补偿器由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构组成、能在任一平而内角位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图3）。
4.1.4复式自由型补偿器由中间管所连接的两个波纹管(及控制杆或四连杆)等结构件组成、主要用于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的补偿器(见图4)。
4.1.5复式技杆型补偿器由中间管所连接的两个波纹管及拉杆和端板等结构件组成、能吸收任一方向横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器，(见图5)。
4.1.6复式铰链型补偿器由中间管所连接的两个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成、只能吸收单方向横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图6)。
4.1.7复式万向铰链型补偿器由中间管所连接的两个波纹管及十字销轴、铰链板和立板等结构件组成、能吸收一方向横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图7)。
4.1.8弯管压力平衡型补偿器由一个或中间管所连接的两个工作波纹管和一个平衡波纹管及弯头或三通、封头、拉杆和端板等结构件组成、主要用于吸收轴向与横向组合位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图8)。
4.1.9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、主要用于吸收轴向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图9)。
管道补偿器类型及作用
管道补偿器类型及作用
1.弹簧补偿器：弹簧补偿器由内外两层橡胶制成，内层橡胶为补偿变
形提供柔性，外层橡胶则用于保护内层橡胶。
弹簧补偿器能够吸收管道的
热胀冷缩引起的变形，减少管道应力，并传递部分重力负荷。
其作用是通
过弹性力将管道的变形吸收，并提供一定的支撑力，从而保证管道系统的
正常运行。
2.针阀补偿器：针阀补偿器由内外两层金属制成，内层金属多为铜或
不锈钢，外层金属一般为铸铁或碳钢。
针阀补偿器通过内外层金属之间的
空隙来补偿管道的热胀冷缩引起的变形。
其作用是通过摩擦力将管道的变
形吸收，并提供一定的支撑力，从而减少管道应力，保护管道系统免受热
胀冷缩引起的损坏。
3.编织补偿器：编织补偿器由多层金属编织带组成，常见的材料有不
锈钢和铜。
编织补偿器具有良好的伸缩性和弹性，能够有效补偿管道的变
形和振动。
其作用是通过金属编织带的伸缩性将管道的变形吸收，并提供
一定的支撑力，从而减少管道应力，保护管道系统免受振动和冲击的影响。
4.橡胶补偿器：橡胶补偿器由内外两层橡胶制成，内层橡胶为补偿变
形提供柔性，外层橡胶则用于保护内层橡胶。
橡胶补偿器具有较好的柔性
和弹性，能够有效补偿管道的热胀冷缩引起的变形和振动。
其作用是通过
橡胶的柔性将管道的变形吸收，并提供一定的支撑力，从而减少管道应力，保护管道系统免受变形和振动的影响。
以上是几种常见的管道补偿器类型及其作用。
在管道系统设计中，根
据不同的工况和介质，选择合适的补偿器类型可以确保管道系统的正常运行，并提高其使用寿命和可靠性。
方形补偿器类型及应力分析验算
[σ]
t jLeabharlann (2)式中 : σf : 热胀 二次 应力 , 取 补偿 器危 险断 面的 应 力
值 , 单位 MPa;
[σ]2j0 : 钢材在 20 ℃时的基 本许用应 力 , 查表 ,
单位 M Pa;
[σ]Jt : 钢材 在计算 温度下 的基 本许 用应力 , 查
表 , 单位 MPa;
如供热 管道 钢号 采 用 Q235 (A3) 号 钢 , 工 作温 度 为
23
©
《四川建材 》2008年第 6期 装备技术 ●
道应力计算技术规程 》, 对方形补偿器进行应 力验算的 几个
问题和计算方法及计算步骤简单介绍如下 。
1) 弯管柔性系数 Kr
方形补偿器的弯 管部 分受 热变形 被弯 曲时 , 弯 管的 外
管道的强度计算时 , 通常需要确定 :
( 1) 方形补偿 器所 补偿 的伸长量 Δx; Δx = ɑ ( t1 - t2 ) L
式中 : Δx: 管道的热伸长量 , 单位 m;
(1)
ɑ: 管道 的 线 膨 胀 系 数 , 一 般 可 取 ɑ= 12 × 10 - 6 m / (m ·℃) ;
t1 : 管壁最高温 度 , 可取热 媒的最 高温度 , 单 位 ℃;
200 ℃时 , 则热胀二次应力不大于 :
σf ≤ [ 112 ×( 12413) + 012 ×(12413) ] = 174 MPa 验算补偿器应 力时 , 采 用较高 的许 用应 力值 , 是基 于
热胀应力属于二次应力范畴 。
下面利 用 “弹性 中心 法 ”, 根据 《火力 发电 厂汽 水 管
并计算方形补偿器 的弹 性力 , 从而 确定 对固 定支座 产生 的
波纹补偿器
简介波纹补偿器，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。
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。
直埋管道补偿器一般采用焊接方式（地沟安装除外）工作原理波纹补偿器是用以利用波纹补偿器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。
检测由于不同类型的波纹补偿器补偿形式不同，主要有轴向、横向、角向以及组合补偿方式。
对同时存在多种位移的波纹补偿器，要对其各种位移进行合成，求出总等效轴向位移，检测是对总等效轴向位移而言。
也就是说，波纹补偿器公称位移的检测是对总等效轴向位移检测。
通用类波纹管的公称位移，实际上就是波纹管给定的名义位移变形的能力。
对于用波纹管制成的膨胀节(补偿器）、补偿器而言，通常称为补偿量，反映了波纹管吸收系统位移的能力，表示在一定条件下，产品所具有的最大的补偿能力。
波纹管在正常工作时，要吸收系统位移而产生位移变形，同时还要保证一定次数的正常安全工作位移循环次数。
因此波纹管在设计时，根据每一个波可以承受的位移大小，设计有一定的波纹数，当每个波都在均匀地承受位移载荷，没有局部超负荷时，波纹管可以正常的工作。
设计合理时，可以保证一定的设计工作位移循环寿命次数。
在JB/T 6169-92“金属波纹管”标准中，对此项性能的检测做出了规定。
计算管道的热变形计算计算公式：X=a·L·△Tx 管道膨胀量a为线膨胀系数，取0.03mm/mL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）失效分析生产企业对波纹管补偿器失效原因分析发现，在运行期间的失效主要表现为腐蚀泄漏和失稳变形两种形式，其中以腐蚀失效居多。
型号对照表
波纹补偿器型号对照表
321 主要应用与航天等高科技行业
型号例如
316L 腐蚀性应用，温度范围高达+454℃ 波纹补偿器型号通常应表示波纹补偿器结构类型、波纹数量、连接形式、波纹201 腐蚀性超低的应用领域
304 腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用，温度范围：-50℃至+200℃温度指定碳含量316 腐蚀性能高或超低温或高温无腐蚀性应用，温度范围：-50℃至+300℃温度以上要347 主要用于高温，腐蚀性应用温度范围：-50℃至+550℃ 温度+450℃以上要指定碳含304L 腐蚀性应用，温度范围高达+425℃
、波纹的材质、连接口的材质、公称压力等要素。
波纹补偿器型号的标准化
碳含量0.04%及以上
以上要指定碳含量0.04%及以上定碳含量0.04%及以上。
传递函数 设计补偿器
传递函数设计补偿器传递函数设计补偿器传递函数是描述线性时不变系统行为的有效工具。
对于一个给定的输入，系统的传递函数可以提供输出的频率响应和稳态特性。
然而，在实际应用中，系统可能会受到各种干扰和误差的影响，这就需要设计补偿器来改善系统的性能。
设计补偿器的目标是根据系统的传递函数来调整其响应，以满足特定要求。
这些要求可能包括提高系统的稳定性、降低超调和振荡、提高响应速度等。
通过选择合适的补偿器，我们可以改善系统的动态响应和稳态精度。
在设计补偿器之前，我们需要对系统的传递函数进行分析，以了解其特性和限制。
传递函数通常以分子多项式和分母多项式的形式表示。
分母多项式描述了系统的特性方程，而分子多项式描述了输入和输出之间的关系。
在进行补偿器设计时，有几种常见的方法可以使用。
一种是频率响应法，通过分析系统在频域上的特性来设计补偿器。
这可以通过绘制系统的Bode图或Nyquist图来实现。
通过观察频域特性，我们可以确定系统的增益和相位边界，并相应地设计补偿器来改善系统的稳定性和性能。
另一种方法是根据系统的根轨迹进行补偿器设计。
根轨迹是描述系统极点随参数变化的轨迹。
通过分析根轨迹，我们可以确定系统的稳定性和动态特性，并据此设计补偿器。
在补偿器设计中，常用的补偿器类型包括比例控制器、积分控制器、微分控制器和PID控制器。
比例控制器通过调整系统的增益来改变系统的响应速度和稳定性。
积分控制器通过消除稳态误差来提高系统的稳态响应。
微分控制器通过改善系统的动态响应来提高系统的稳定性。
PID控制器则结合了比例、积分和微分控制器的优点，可以更好地满足各种性能指标的要求。
除了传统的补偿器设计方法，现代控制理论提供了更多先进的设计技术，如模糊控制、神经网络控制和自适应控制等。
这些方法可以更精确地根据实际系统的特性来设计补偿器，并实现更好的控制性能。
在应用中，我们需要根据具体的系统和要求来选择合适的补偿器设计方法。
不同的系统和要求可能需要不同的补偿器类型和设计技术。
填料式补偿器工作原理
填料式补偿器工作原理
填料式补偿器是一种常见的补偿器类型，其工作原理是利用填充物来补偿管道的热胀冷缩引起的长度变化。
填料式补偿器通常由两个法兰和一个柔性连接件组成，中间填充有弹性填料。
当管道受到温度变化时，管道会发生热胀冷缩，导致管道长度发生变化。
填料式补偿器中的填料可以随着管道长度的变化而发生形变，从而起到补偿作用。
填料通常由弹性材料制成，如橡胶、聚氨酯等。
填料式补偿器的优点是具有良好的变形能力和吸震性能，能够有效地减轻管道系统受力和振动，提高系统的可靠性和使用寿命。
同时，填料式补偿器还可以起到隔音、防震和减少管道振动噪声的作用。
填料式补偿器的使用范围广泛，常用于热力系统、空调系统、化工系统等管道系统中，特别是在高温、高压、高震动、高噪声等环境下使用效果更加显著。
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补偿器类型及选用
天津市建筑设计院 孟蕾
摘要：补偿器又称膨胀节，在管系中采用补偿器可以在承受系统压力的同时，吸收因温差引起的热膨胀，这种设备在冶金装置、炼油设备、化工设计，火电厂或核电站，供热和制冷系统，以及低温设备中获得了成功的应用。
用以补偿管道管道长度变化长生的应力的补偿方式可以分为自然补偿和补偿器补偿，其中补偿器可分为方形补偿器，波纹管补偿器，套筒补偿器以及球型补偿器等，本文主要接受啊各种补偿器的优缺点及适用条件。
关键词：管道补偿，补偿器，热补偿
补偿器是指在仪器中用于补偿相位差、光程差、偏振差、光强度或机械位移等变量的部件。
在暖通设计的范围内，由于工作介质及环境温度的变化导致管道长度发生变化，并产生拉（压）应力。
当超过管道本身的抗拉强度时，会使管道变形或破坏。
为此，在管道局部架空地段应设置补偿器，即膨胀器，使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节得到补偿。
通常情况下，管道的变形产生位移可以由管道自己一定程度内的变形得到补偿，即所谓的自然补偿；当管道变形比较大管道自身不能在安全使用的条件下补偿的时候，就需要额外设置补偿器来补偿形变。
1.管道自然补偿
通常采用的自然补偿器有L 型和Z 型两种型式。
其应用场合转角不大于150°时，管道臂长不宜超过20~25m，弯曲应力不应超过80MPa。
L 形与Z 形补偿器可以利用管道中的弯头构成，且便于安装。
在管道设计中，应充分利用这两种补偿器做补偿，
然后再考虑采用其它种类的补偿器。
自然补偿的优点是可以节省补偿器，缺点是管道变形时产生横向位移。
架空管道中自然补偿不能满足要求时才考虑装设其
它类型的补偿器。
表
1 L
型补偿器最大允许距离
图1 自然补偿器的形式
2.补偿器补偿
2.1方形补偿器
方形补偿器就是最早常用一种补偿器,通常用无缝钢管煨制或机制弯头组合而成，常用有四种构造形式，如下图
图2 方形补偿器的形式
Ⅰ: B = 2 a ; Ⅱ: B = a ; Ⅲ : B = 0 1 5 a ;Ⅳ: B =0
方形补偿器由于其构造形式，具有以下优点:1、制造简单,常用无缝钢管煨制或机制弯头组合；2、安装方便,可以水平安装,也可以垂直安装；3、轴向推力较小；4、补偿能力大,严密性好，运行可靠、方便,不需要经常维修,使用期限长,使用寿命等于管道使用年限；5、不需要设置管道检修平台,或检查室；6、适用范围广,可以适用任何工作压力及任何热媒介质的供热管道。
其缺点是介质流动阻力大、单面外伸臂较长，占空间较大，当管径较大时不宜采用。
方形补偿器占地较大，其外形尺寸及补偿能力见下表2。
（实用供热空调通风设计手册）
以90℃/70℃的DN50采暖管道为例。
当管道长度为30m时，其需要的补偿量为
△x=0.012*40*（90-（-5））=45.6mm。
其外伸臂长最小为880mm，管道占地较大。
2.2波纹管补偿器
波纹管补偿器是由一个或多个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道和设备尺寸变化的装置。
见下图。
与一般的管道元件不同，波纹管是用相当薄的材料制作而成，以便使它具有足够的柔性，可以吸收在使用中预期出现的机械位移和热位移，也能起到吸振降噪的作用。
波纹补偿器在管线上可作轴向、横向和角向三个方向的补偿。
铰链补偿器（也称角向补偿器），它以两个或三个补偿器配套使用（单个使用铰链补偿器没有补偿能力），用以吸收单平面内的横向变形；万向铰链（角向）补偿器，由两个或三个配套使用，可吸收三维方向的变形量。
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。
波纹补偿器具有工作可靠、结构紧凑、重量轻、位移补偿量大、变形应力小等优点，广泛应用于燃气管道的补偿中，但由于其管壁较薄、强度低，不能承受扭力、振动，安全性差，施工时应注意保护。
目前市场上的波纹管补偿器波纹管通径可为DN50-DN4000，较小管径不宜采用。
表3波纹管补偿器类型及支架类型
波纹管补偿器类型及支架类型
单式补偿器
万向铰链型
补偿器 带连杆的单式补偿器
四连杆万能型补偿器
带中间固定支架的复式补偿器
主固定支架
带通风连杆的复式拉杆型补偿器
导向型主固定支架
图3波纹管补偿器构造
带连杆的万能式补偿器
中间固定支架（次固定支架）
弯管压力平
衡型补偿器
直线导向支架
万能式弯管压力平衡型补偿器
带导向支架的导向中间固定支架
直管压力平衡型补偿器 平面可调导向支架
铰链补偿器
波纹式补偿器安装时,应根据补偿零点温度（t 补)定位,补偿零点温度就是在管道设计时考虑达到的最高和最低温度的中点。
当环境温度（t 环）等于补偿零点温度时安装,可不进行预拉伸或预压缩：当环境温度高于补偿零点温度时安装,应进行预压缩；当环境温度低于补偿零点温度时安装,应进行预拉伸。
预拉伸或预压缩的数值见表5。
表4 波纹管补偿器预压缩或预拉伸的量
2.3套筒式补偿器
套筒式补偿器也称管式伸缩节、管道伸缩器，是热流体管道的补偿装置，主要用于直线管道的辅设。
适用于热水、蒸汽、油脂类介质，通过滑动套筒对外套筒的滑移运动，达到热膨胀的补偿。
套筒式补偿器有单向和双向补偿器两种。
套筒式补偿器的使用寿命大，疲劳寿命与管道相当。
滑动表面经特殊处理，在盐水、盐溶液等环境下耐腐蚀性能好，比奥氏体不锈钢高50倍以上。
同时，多年后因磨损导致密封效果减弱时，可再次紧固法兰，增强密封性能，也可将螺栓松开，取下压圈，再装进一层或两层密封环，压紧压圈，继续使用。
同时，其补偿能力较大，占地面积小，安装简单，但易漏水，需要经常检修更换填料。
套筒式补偿器主要用于安装方形补偿器空间不够的场合，但不适用于理地管，安装最小直径DN50。
表5套筒式补偿器主要技术参数及外形连接尺寸
图4套管式补偿器结构示意图
1-内套筒；2-填料压盖；3-压紧环；4-密封填料；5-填料支撑环；6-外壳
2.4球形补偿器
球形补偿器（又称球型接头），主要依靠球体的角位移来吸收或补偿管道一个或多个方向上横向位移。
该补偿器应成对使用，单台使用没有补偿能力，但它可作管道万向接头使用，
因此具有补偿能力大，流体阻力和变形应力小，无盲板力且对固定支座的作用力小等优点。
球形补偿器是利用补偿器的活动球形部分角向转弯来补偿管道的热变形，它允许管子在一定范围内相对转动，因而两直管可以不保持在一条直线上。
球形补偿器是解决管道热胀冷缩的一种设备，可广泛应用于冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、建筑和国防建设等行业中，具体用途如下：
1）热力管道中，补偿热膨胀，其补偿能力为方形补偿器的5-10倍。
2）发射台、飞机排气设施上，补偿冲击膨胀。
3）用于冶金设备（如高炉、转炉、电炉、加热炉等）的汽化冷却系统中，作万向接头用。
4）用于建筑物的各种管道中，防止因地基产生不均匀下沉、或地震等意外原因对管道产生破坏。
3.总结
综上所述，各个类型的补偿器均有各自的优缺点，选用时宜根据工程条件选择合适的补偿器。
各类型补偿器优缺点总结如下：
补偿器类型 优点 缺点 备注
自然补偿 不必特设补偿器
管道变形时会产生
横向位移，补偿管段
不能很长
当转角≤150°时，管道臂长
不宜超过20~25m
方形补偿器 制造方便，不用专门维修，
工作可靠，轴向推力较小
介质流动阻力大，占
地多,不易布置
宜装在两支架管段，中间部
位，两侧直管段设导向支架
波纹管补偿
器 配管简单，安装容易，占
地小，维修管理方便，流
动阻力小
造价较高
工作温度在450℃以下，规格
DN50~2400，注意支架的设置
图5球形补偿器构造
套筒补偿器
补偿能力大（一般可达
250~400mm），机构简单，
占地小，流动阻力小，安
装方便，造价低
易漏水，需经常维修
及更换填料，轴向推
力大，只用于直线管
段，需固定支座
球形补偿器 能作空间变形，补偿能力
大，占地小，安装方便，
投资省，适用于架空敷设，
密封性能良好，寿命较长
两个一组使用，直管段可达
400~500m，应考虑设置导向
支座。