旋转补偿器地应用

1、无推力精密）旋转补偿器的应用随着社会的发展，要求节能环保成了社会关注的热点和国家的基本国策。我国政府对工业 小锅炉以及民用取暖实行了分时分段、强制执行集中供热，使我国热电行业近几年得到了飞速 的发展。供热管线建设里程和供气量已成为国家考核热电厂的指标以及供热单位经济效益的晴 雨表；热网压力管线建设中解决热胀冷缩所用的各式补偿器，其生产厂家、规模、数量均有较 快发展。随着管廊技术的推广及现场施工环境的限制等多方面的因素下，旋转补偿器的应用得 到了较大规模的使用。一、与传统补偿器的比较：1、自然补偿 ：耐温耐压高，安全性能好，但补偿量小占地面积大，弯头多，土建规模大， 流速受阻，供热半径小，运行中

2、减压降温大，运行成本高，且不能随意布置，所以一般已不采 用。2、套筒补偿器 ：五十年代产品，产品安全性能高，其轴向补偿方式容易产生泄漏；因存在 压推力、土建设置困难并且工程量大、安装要求高、热网间断运行不稳定和温度流量变化频率 高，更易产生泄漏事故，从而严重制约着它的使用。3、球型补偿器 ：产品新， 补偿量适中， 但因其结构要求加工工艺复杂， 使用过程容易泄漏， 设计施工复杂、要求高、成本高，使用寿命短，只能保证 3 年不泄漏，后期保养费用高，在正 常使用中不被建设单位和设计单位选用。4、波纹补偿器 ：产品使用普遍，但因其结构核心为不锈钢薄板（板厚 0.22.5mm） 制作的波纹管，对温度压力

3、很敏感；产品寿命短（ 8 10年），而热网管道寿命在 15-20 年间，所以要进 行二次更换造成极大浪费和影响。轴向型波纹补偿器压推力大、工艺布置较为复杂、土建投资 大、补偿量小；其它型式波纹补偿器虽不产生压推力，但其布置位置和操作失误等原因容易产 生水击（锤）使之爆裂变形，发生爆炸等恶性事故；加之波纹补偿器生产厂家多而杂，为争市 场而降低生产标准，无序竞争，使产品容易引发 不可预见性重大事故 （全国每年有几百起该类 事故）；地埋管如选用波纹补偿器，发生泄漏事故后修复困难、程序复杂，牵涉面广，对供热单 位和用户都会造成很大损失，社会影响面大。5、无推力旋转补偿器系列 ：补偿量大，安装方便，但无

4、推力旋转补偿器也因为无法补充填 料的磨损量，产品使用几年后发生泄漏频率高，发生泄漏时必须停汽检修，影响电厂及用户的 效益和生产、生活秩序。该类产品因采用了变径管而使产品在工作时因变径而产生介质漩涡， 并产生流阻使介质的压力损失大且流速减慢，加之产品结构原因，稳定性不好。现在的无推力 精密旋转补偿器弥补了传统的无推力旋转补偿器存在的部分缺点。（改进后的优点） 1. 补偿器的管与密封填料压紧法兰之间依靠精密加工，控制间隙距离，实现 精密配合使产品运行时稳定性提高，减少偏心磨损。2. 延伸管采用直管式，使介质通过补偿器时不产生旋涡，从而使流速、压力降低的问题变 的轻微，从而使通过直管式结构使介质流向

5、发生变化时不受补偿器的约束而成可能。3. 依靠两次成型的工艺和优良的工装设备，密封材料分二次成形，使密封材料在密封腔形 成整体，保证密封性能。通过添加先进产品如：抗氧化剂使密封材料氧化进程滞后，从而提高 产品寿命3-5年。综上所述，无推力精密旋转补偿器既保留了无推力旋转补偿器的优点，又通过以上方法使 产品性能更加稳定，产品寿命延长3-5年。二、结构及工作原理：无推力精密旋转补偿器是有管、外套管、密封材料、填料压紧法兰、延伸管（直管式、变 径式）以及紧固装置组成。通过两个补偿器和力臂形成力偶，使大小相等，方向相反的一对力， 由力臂回绕着轴中心旋转，以达到力偶两边热管产生的热胀量的吸收。三、主要技

6、术参数表序号公称直径DN （ mm）补偿量（mm）接管外径最大径向尺寸长度L (mm)转矩M (KN-m)D1 (mm)D2 (mm)1500 1000573100.5842650 1000762083100.723800 1000892333101.1141000 10001082523101.2951250 10002683301.8361500 12001593033302.3572000 12002193733303.9382500 15002734253608.1193000 180032547736014.48103500 180037752636018.50114000 1800

7、42658036025.84124500 200048063036036.21135000 200053069037045.12146000 200063079037063.23157000 200072093037072.70168000 2000820102837093.20179000 20009201130370110.501810000 200010201236375125.001911000 200011201342375145.62012000 200012201438375.7四.无推力免维护旋转补偿器的特点:1、产品安全性能高：因产品结构合理，使用材料厚度热网管道母材厚度，运

8、行中可经受水击的破坏力；产品耐温耐压，能满足工程要求，能承受管线的温度、压力突然变化所产生的 破坏应力，安全性能高。2、设计方便 ：设计人员在设计热网时，套筒式补偿器和波纹补偿器必须遵循“严格找中” 的原则，因此每一个补偿器前必须额外增加导向支架，而无推力免维护旋转补偿器不存在“找 中”问题，因而也无需额外增加导向支架。因管道走向的不断变化，波纹补偿器、套筒补偿器 的应力、盲板力、温度、压力、摩擦力、压推力等众多因素都要计算，非常繁琐；采用免维护 旋转式补偿器，对因介质、流速、温度及压力等技术参数的变化而引起应力变化，无需另外计 算，只需计算其摩擦力。且布置形式众多，设计计算简单得多。3、产品

9、寿命长 ：产品寿命可达 25 年以上，超过热网管道的使用寿命，已由国家相关部门 检测确认（热网管线国家标准 15 年），比波纹补偿器寿命延长双倍以上。4、结构合理 ：由于无推力免维护旋转补偿器采用了特殊结构， 其压推力在产品结构中已消 除，使原有材料应力学演变成机械动力学。在填料压紧法兰上方装有n组弹簧（n为常数，其 数量根据通径大小来确定） ，使密封填料在出现磨损损耗时能自动压紧； 外套筒之间精密加工并 装有滚柱，使产品工作自如，保证产品同心度和稳定性。5、 补偿量大：补偿量可达1800mm （其它类型补偿器w 300mm）,没有任何一种产品可与 之媲美；经过用户单位使用证明，成功安装在48

10、0热网管线后，补偿距离超过 500m，一般按 200-500m 使用一组为宜，也可根据现场地形而定，对低温、热水管和其它介质的输送管道可实 行长距离使用。6、 投资省 ：因无推力免维护旋转补偿器不产生压推力，补偿量大且热力管道在作轴向位移时，无推力免维护旋转补偿器由于设有限位环，几乎不存在轴向推力。因而补偿器两端只需做 很小的滚动流向支架就满足要求，不需要设计主固定支架，土建规模大大节省，补偿器数量使 用减少。与采用其它类型补偿器相比， 工程总投资 节约 25%，经济效益相当可观。比选用轴向 型波纹补偿器可节约 30（含管线使用期对波纹补偿器的更换费用）。7、免维护、密封性能优越 ：无推力免维

11、护旋转补偿器、旋转补偿器和套筒补偿器都采用了 机械密封，因其运行方式不同所产生的效果就不同。套筒补偿器因轴向运动密封面磨损大，旋 转补偿器因无法补偿磨损间隙容易产生泄漏。无推力免维护旋转补偿器工作原理是外套筒，相 对旋转且旋转角度小，对密封材料产生磨损少。当填料发生微量磨损时，依靠压紧弹簧的力给 予补偿；当磨损量超过弹簧力补偿量时，只需扳紧弹簧压紧法兰上方的螺帽即可。运行无次数 限制，不产生泄漏， 从而大大提高供气单位和用气单位的经济效益。 该产品补偿 5000次不产生 泄漏，密封效果优越。8、 管道运行经济性高 ：使用无推力免维护旋转补偿器压力降低是因为组装弯头引起的,由于补偿器使用点少压降

12、降低，加之使用了管和变径管为同径，使介质能顺通、畅流，与轴向波 纹补偿器比，压降降低，损失下降一半。在标准参数下，降损平均0.03MPa/Km 左右，大大降低其运行成本，使热网长期运行的经济效益大幅提高，而且使管线输气距离可延长 20-30%,大大提高电厂供热半径，从而提高供热单位经济效益和社会效益。9、 安装方法及型式多样化：架空管线适合各种走向 （弯曲、直行、直角）等。架空结合处、 地埋管布置位置可随意安排，地埋管使用效果更为明显：因免维护旋转式补偿器可实现长距离补偿，在地埋管中只需设置一个绝热固定墩，其余采用滚动支架，外钢套作为导向管支承工 作管运动，可实现 1000米不设补偿器（指直线

13、或只有一个拐弯），只需在伸出地面处装一组免维护旋转式补偿器，即达到效果；如因地形复杂，可在地下设置一个补偿装置，同样可实现。 其缺陷只是在地面以下占地面积大一点。因地埋管采用无推力免维护旋转补偿器，钢套管不 设波纹管补偿器，不存在热桥作用，作用到外套管的温度很低，不超过40C,其投资大大降低，而且其安全性大大提高，可保证安全使用25年以上。10、安装、施工方便：工程安装方便，无需冷拉、预紧等复杂施工工艺，对焊即可。11、新型产品-直埋补偿器1在无推力免维护旋转补偿器的外表增加了保护罩。2. 弹簧压紧法兰壁采用精密加工，使产品的稳定性和同心 度更高。地埋免维护旋转补偿器结构如下：匡B书1011封

14、填料1 0钢球2紧固件丄&弹簧8延伸管 9密封图4»f5填料压盖6外套管1 1补偿器保护罩。图11：地埋式无推力免维护旋转补偿器1、产品选用：在地管道如选用地埋免维护旋转补偿器可消除无推力免维护旋转补偿器不能埋地的缺点，但在选用地埋免维护旋转补偿器尽量采用沉井。如地质条件许可，可直接地埋。2、产品的使用效果地埋免维护旋转补偿器直接埋地杂物及泥土无法靠近无推力免维护旋转补偿器使 产品能达到采用直接埋地安装运行的方式，并使产品使用性能不受影响。 减少了检查井装置，节约了土建投资，有良好的社会效益和经济效益。BTF、BTG系列耐温、耐压自密封旋转补偿器2.第四代一一BTF无推力精密

15、耐高温、耐高压自密封旋转补偿器的产品结构图及特点:2.1产品结构图1II9图5: BTF无推力精密耐高温、耐高压旋转补偿器1、紧固件2、填料法兰3、密封填料组合 4、耐压密封组合 5、 滑动环6、限位块7、变径管8、标牌9、外套管10、管22产品结构特点：此款产品所有零部件均是根据客户提供的管道材质及参数进行专门设计，使产更具针对性。旋转补偿器的部件均采用整体锻件或压制成型，产品的机械性能更优，精度更高。旋转补偿器的密封填料是经过特殊工艺的处理，里面增加了合金材料、碳纤维、抗氧 化剂等八种材料，密封抗压性能更好，正常温度可达550 C，如有特殊要求耐温性能可进一步提高。此密封填料还有一个优势就

16、是膨胀系数比较高，在蒸汽管道上温度比生产时的温度要高， 依靠密封填料的膨胀就可以实现自密封的效果。2.2.4在密封腔特别增加了特制的耐压密封组合件，增加了产品的抗压、密封性能。3. 第五代一一BTG免维护耐高温、耐高压自密封旋转补偿器的产品结构图及特点 3.1产品结构图1、专用级紧固件 2.弹簧法兰 3.碟形弹簧 4、填料法兰 5、密封填料组合 6、耐压密封组合7、 滑动环8、 限位块9、变径管10、标牌11、外套管12、管 32产品的结构特点：因我公司无推力免维护旋转补偿器系列产品在市场上的销售应用非常成功，等到了广大客户的一致好评，并成为很多客户的指定产品，故我公司根据多年的生产经验和我公

17、司密封领域的优势有推出了第五代一一BTG免维护耐高温、耐高压自密封旋转补偿器，其有如下优势：此款产品所有零部件均是根据客户提供的管道材质及设计参数进行专门设计，使产更具针对性。旋转补偿器的部件均采用整体锻件或压制成型，产品的耐压、安全性能更高。旋转补偿器的密封填料是经过特殊工艺的处理，里面增加了合金材料、碳纤维、抗氧 化剂等八种材料，密封抗压性能更好，正常温度可达550 C，如有特殊要求耐温性能可进一步提高。此密封填料还有一个优势就是膨胀系数比较高，在蒸汽管道上温度比生产时的温度要高， 依靠密封填料的膨胀就可以实现自密封的效果。3.2.4在密封腔特别增加了特制的耐压密封组合件，增加了产品的抗压

18、、密封性能。针对目前高温高压的管道我公司特别对弹簧进行了设计，引用航天技术改为碟形弹簧，并采用耐高温的材料，使产品的性能更好更稳定五、旋转补偿器的布置1. 可以布置在：架空管线间、地埋管线间、架空和地埋结合处、高管位和低管位处、 直角转弯处、非直角转弯处等，且布置位置的随意性很大，不影响补偿效果。2. 直线路径中无推力免维护旋转补偿器布置时见图一，在补偿器前后，将直线管道向两侧打折布置，形成 a夹角（一般为1350和150o）,两侧斜出的距离为设计所需的 L值。图1 BTA无推力免维护旋转补偿器在直线管道中的布置示意图应用我公司生产的无推力免维护旋转补偿器（简称BTA ）二只或三只，组成口型或

19、Q型结构（立体示意图见图1）便可获得具有极大热补偿能力和很小轴向推力的补偿装置。图2:立体布置示意图3、旋转补偿器布置结构图(1) n型组合(见图 3、图4)XX图3 n型组合补偿器立体图(平行布置)图4 n型组合补偿器平面图管道受热时的热膨胀量为： x= a - ( L1+L2) (t2-ti)( mm)式中： x管道受热时X方向的膨胀量，mma管材的线膨胀系数 mm/mmLi 左侧直管长度，mmL2 右侧直管长度，mmti管道安装时温度，Ct2输送介质温度，C该类补偿器组合主要用于受热管线的非直线(直线管线错位及拐角)或短距离直线管段中。当补偿器布置于两个固定支架之间且两端有相同的热胀量和

20、相同的热胀推力时，在热胀推力F构成的力偶作用下，力臂 L环绕中心0旋转B角，从而吸收管道两端的热伸长。而当补偿器不 是布置在两个固定支架中心，偏于较短管线的一端，在运行时力臂L的中心0则会偏向较短管线的一端通过回绕来吸收两端方向相对、大小不等的膨胀量1>A2。（2）Q型组合（见图 5、图6）图5 Q型组合补偿器立体图（直线布置）图6 Q型组合补偿器正面图该类补偿器组合主要用于受热管线的长距离直线管段中。该类补偿器在直线管段的两侧对称布置，依靠受热管道两端热胀推力F及力臂L构成的两对力偶同步旋转，使得图 6中的B角和补偿间距B由大变小，以达到吸收热伸长量的目的。（3）套管长度和H值n型组合

21、中BTA旋转补偿器的臂高（见图 3中所示）H= 2X 1.5DN+套管长度，Q型组合 中旋转补偿器的宽 H=2 X（套管长度+ 2X 1.5DN）,见表1。表1 BTA旋转补偿器的 H值 （mm）公称 通径506580100125150200250300350400450500600700800900100011001200150018002000BTA套管长300300320320320320330360390405405405405405410410420430450460480500510Hn 型4504955606206957709301110129014551605175519052

22、205251028103120343037504060498059006510Q 型90099011201240139015401860222025802910321035103810441050205620624068607500812099601180013020n型组合中BTB旋转补偿器的臂高（见图 3中所示）H= 2X 1.5DN+套管长度，Q型组合 中旋转补偿器的宽 H=2 X（套管长度+ 2X 1.5DN）,见表9。表10 BTB旋转补偿器的 H值 （mm）公称通径50658010012515020025030035040045050060070080090010001100120

23、0150018002000BTB套管长220220220220230240250250260270270280290290300300310320330340360380390Hn型3704104605206056908501000116013201470163017902090240027003010332036303940486057806390Q型74082092010401210138017002000232026402940326015804180480054006020664072607880972011560127804、 BT系列旋转补偿器的布置特点4.1 BT系列旋转补偿装置

24、固定支柱间的最大跨距BT系列旋转补偿是一种全新的补偿装置，依据其工作原理和实际的轴向推力，并考察了大量 的成功实例后，其固定支柱间的最大跨距可能达到表2所示的水平：表2 BT系列旋转补偿器装置固定支柱间的最大跨距（m）管道通径（mm）<200200350400600> 700敷 设 方 式架 空滑动托座200250300350滚动托座250300350400地埋滚动夹克管250300350400注：对20#无缝管工作温度上限为 425C对Q235管工作温度上限为 350C。由于固定支柱间的最大跨距特别大，在特殊情况下（例如：严重水击振荡，升压过快等），系统可能失稳。为此，每隔一定距

25、离（一般每隔23个支柱跨距）应设置一个导向支柱。4.2关于臂长的讨论图1中L为BT系列旋转补偿器装置的臂长 L的大小，直接决定了轴向推力的大小，同时由于一般不在装置围设置支柱，因此L值不可过大。即 BT系列旋转补偿器装置的展开长度不得超过水平布置直管跨距的0.73倍（DN200的管道由强度条件决定，< DN150的管道由刚度条件决定）：当然，L值更不可以过小，过小的 L值将导致BTA装置不能正常工作，而且轴 向推力特别大。（如果大到和套筒补偿器的摩擦力差不多，那么其补偿量也只能和套筒补偿器差不多。）所以正确的办法是在保证了展开长度的前提下，让L尽量地大些。4.3 “n组合”的布置特点图7

26、为"n组合”的详细平面布置图，由图可知，当“n组合”左右的热补偿值相等时， 通过“n组合”的中心在xoy平面以半径等于 L/2绕z轴作旋转运动，实现热补偿，“n组合” L的最小允许值Lmin由下式决定：Lmin= :qf (L，) ?+()Sin( 0 /2)= /L0 /2= arcsin( /L)0 = 2arcsi n( /L)式中：L '“n组合”两补偿器管道之间的垂直距离，mm单侧补偿量，mm (当两侧补偿量不同时，按较大补偿量计算)该类补偿器组合应注意的是在吸收热伸长时，当力臂旋转到0/2处，管道将出现最大的离心摆动值Y。显然Y值对该补偿器的正常运行是不利的。它将

27、对第1导向支柱(离BTA最近)产生附加扭矩 Mid。Mid与L1d (见图7)的2次方成反比。当 L1d=0时M1d。可见，这 是不允许的。但当 Lid大到等于23 “水平直管支柱跨距”时，Mid就很小了。那时第 1导向支柱就可按普通导向支柱(类似于波型或套筒补偿器的导向支柱)来设计。所以对“n组合”，第1导向支柱应设在距“n组合”23支柱跨远的地方。“n组合”的Y值由下式决定：Y= ( L , L2 2) /20 /2)4.4“Q组合”的布置特点图8为“Q组合”的平面布置图，由图可知“Q组合”左右两直管在同一条轴线上，并进 行双向补偿，不存在径向位移。若“Q组合”为上向布置时，由于重心较高，

28、当它正在补偿时， 可能会摆动。为此，必须将最靠近它的左右两只支柱设计为导向支柱，以增加稳定性，应当注意到图8所示B值存在一个最小值：BminBmin= 1 + 2+Dw+ 2 x Sbo式中：Dw-管道外径Sbo保温层厚度 1 >2左右两侧补偿量显然，B不可小于 Bmin。由于在两导向支柱间不可再设支柱，又由于弯头有6个，如果弯头选用煨弯弯头，则实际的臂长就不可能足够长。为此我们建议弯头应选用热压弯头，并加高一级压力等级。这样，即 使直管选用的是螺旋管， 也可按无缝管的标准来计算“水平布置直角弯的跨距”。最终达到增加臂长，降低轴向推力，增加热补偿量的目的。5、BT系列旋转补偿器选型参数要

29、点BT系列旋转补偿器，作为一种新型的补偿能力特别大的补偿装置，它的性能优于套筒补偿器，即使性能同于套筒补偿器，也只要在套筒补偿器规定的最大间距处，改滑动支架为导向支 架就可等效地扩大补偿距离。为此，使用本公司补偿器进行长距离补偿时可按表3设置导向支架。表3 长距离补偿时导向支架的间距（m）公称通径（mm）< 100125150200250< 350< 500600700> 800导向支架间距7070709090100110110120130比照长距离补偿的套筒补偿器在靠近补偿器处增设导向支架的做法，建议在“Q组合”补偿器的两侧设置导向支架。由于“n组合”补偿器补偿时存有

30、横向摆动，故两侧补偿器一定距离不得设置导向支架，见表 4。公称通径（mm）< 100<200< 350< 500< 600< 700< 800> 800n组合> 35> 40> 45> 50>55> 60> 62> 65Q组合上向布置< 58121720242832下向布置< 8< 17< 22< 28<35< 42< 48< 50表4补偿器两侧导向支架距补偿器的距离(m)为限制Y值过大，设计时必须对摆动角B（与补偿量成正比）加以限制。B的大小直

31、接反映了补偿量的大小：B值越大，补偿量越大，同时Y向的摆动量也越大。此外角越大，补偿器密封材料的寿命越短，对大管径，这种情况更加明显。B值的Bmax参见表5，同时推出另一组推荐使用值B max '参见表6。表5 B的极大值（B max）（° ）公称通径（mm）< 200250300350400450500600700> 800B maxn组5552.55047.54542.540353028Q组< 65b的意义和取值同n组合，本公司的标准产品是按表 6取值的，以保证有较大的补偿能力和较紧凑的结构，所 以当设计认为有较大的空间和只需要较小的补偿能力时应把B取得

32、小一些 ，以保证补偿器的摩擦推力更小 （固定 支架可以做小一些），使用时间更长。表6 B的推荐值（B max'）（ ° ）公称通径（mm）< 200250300350400450500600700> 800B maxn组50454240353230282623Q组< 60表8钢材平均线膨胀系数钢类在下列温度（C）与20C之间的平均线膨胀系数a.10-6mm/mm ?°C50100150200250300350400450500550600650700碳素钢、碳锰钢、锰 钼钢、低铬钼钢11.1211.5311.8812.2512.5612.9013.

33、2413.5813.9314.2214.4214.62中铬钼钢(Cr5M oCr9Mo)10.5210.9111.1511.3911.6611.9012.1512.3812.6312.8613.0513.18奥氏体钢（至 Cr19Ni14）16.5416.8417.0617.2517.4217.6117.7917.9918.1918.3418.5818.7118.8718.97高铬钢(Cr13Cr17)9.599.9410.2010.4510.6710.9611.1911.4111.6111.8111.9712.11Cr25Ni2015.8415.9816.0516.0616.0716.111

34、6.1316.1716.3316.5616.6616.9117.14六、设计须知1. 基本情况(1) n组合不供整组，只供单台补偿器。(2) Q组合可供非标整组和标准整组和单台补偿器。(3) 供补偿器时须注明：通径、工作压力、温度。(4) 供非标组合时应注明：通径、工作压力、臂长和 H 值、温度。(5) 供标准组合时应注明：通径、工作压力、补偿能力、温度。2、安装及注意事项(1) 安装前检查管外端是否露出压盖，达到设计要求。(2) 将补偿器直接焊接 (或法兰连接 )在管道上，焊接时应用防护罩保护补偿器。注意按补 偿器规定的介质流向指示标志进行安装。(3) 补偿器与管道保持同心。须对旋转角B的一

35、半进行预偏装或安厶L的一半进行预偏装。(4) 在靠近补偿器两端合适的位置应各有一个可靠的导向支座、保证运行时自由伸缩。 对管道托座应按照膨胀量加安全余量并对使用温度和安装温度进行适当考虑。(5) 端管焊接应符合 GB985-88,GB986-88 的规定 .(6) 严寒季节焊接时，应对钢管端部及端管进行预热。(7) 安装后检查各压盖螺栓是否均匀一致拧紧， (不要过紧，只要均匀 )，然后进行分段水压密封试验， 合格后方可进行系统试压，试验可采用工作压力的1 5 倍或按设计部门提供的数据要求进行试压，试验时分 3 次进行。第一次升压至 13的工作压力，关闭充水门，观察是否有滴水现象，若出现渗漏，请

36、在漏 处稍加拧紧即可止漏。第二次升压至工作压力，停止升压进行观察，是否有渗漏现象。第三次升压至 15倍工作压力，持续 10min 后，若压力不变证明强度试验合格，当压力再 降至工作压力时，持续 30min，若压力仍不变，则说明合格。3、使用及维修正常情况下，使用 20 年以上，不会泄漏，如有个别滴漏现象时，只需稍加拧紧弹簧压紧法 兰螺栓即可止漏。4、填料的物理、机械性能及特点（1）使用温度围一2600Co（2）韧性好、弹性好、密封性能强。耐腐蚀性能：对酸类、有机溶剂、有机汽体、蒸汽等均有良好的耐腐蚀性能。（4）自润滑性能高、摩擦系数低，使用寿命长。（5）气密性好，对汽体、液体具有良好的不渗透性

37、。物理性能：密度：0.8 1.8g / cm3纯度：> 98%线膨胀系数：层间 11x10 mm/mm- °C摩擦系数：0. 12（石墨与碳钢）0. 15（石墨与石墨）（7）机械性能气孔率（体积分数）10% 20%抗压强度：80 180MPa抗折强度：25 55硬度：5085HS5、组合的变异形式“Q组合”是有缺点的，那就是弯头较多，臂长不可能更长。为此，本公司给出了四种“n 组合”的变形型式（见图 12）,以适应城市热网铺设安装时各种不同情况的需要。图中1型为上（下）向布置；2型为居中布置；3型为侧向布置；4型为只具有单向补偿能 力的转角布置。此外，根据需要“n组合”的臂高（

38、见图12中所示h）是可以增加的，但其展开长度不能超过“水平布置直角弯管的跨距”。图12应用举例说明例1.某热网蒸汽管线压力为16kg/cm2,工作温度为320 C,选用C 377x8/20#钢管，保温层厚度为80mm，选用口型旋转补偿器，求结构尺寸、工作时最大摩擦力。解：根据9< 9max的要求，查表5得：DN350 管 0max=47.5o要满足补偿量 Ax,则最小值应满足要求：A=a- (Ll+L2)(t2 =13 X 10 X (150+140) X 103 x (320-20)=1131mm=1 . 131m2arcsin( A/ 2L) < OmaxA/2L w sin(

39、47.5/2) o即 1.131/2L w sin23.75(查表 sin23.75=0.4027) 则 L > 1.404m取 L=2m 时，则 O =2arcsin( A/2L)=2arcsin1.131 /(2 x 2)=2 x 16.24=32.48 o 33o(2) 摆动值：AY=L / 21 cos(/ 2)=2 / 2(1 cos33o/2)=1 X (1-0.9583)=0.0417m=41.7mm(3) 求摩擦力：查表6得：DN350，转矩为18.50kN m由 M=F L 得 F=M / L=18.50 / 2=9.25kN=0.9432T(4) 补偿器安装示意图(图

40、14)(图 14)例2 .某热网工作压力为 2.5MPa,工作温度为300C，选用426x8钢管，保温层厚140mm,两固定支架间距为 250m，拟用Q组合补偿器。求结构尺寸和最大摩擦力。解：(1)结构尺寸：关系式：B=2Lsin( Q/ 2)B+ Dw+8=12.59 X 10 X 250 X 103 X (300-20)+0.426+0.14=1 . 4473m即: 2Lsin( 0/ 2) > 1. 4473查表得(X 0max=45 o2Lsin22.5o >1 . 4473mL > 1.4473/(2 X 0.3827)L > 1.4473/0.7654L &

41、gt; 1.89 m(2)最大摩擦力：查表6，转矩为25.84kN mM=F-L 贝U F=M/L=25.84 / 1.89=13.67kN=1.39TBT系列旋转补偿器与其它形式补偿器性能价格的比较选用三种不同补偿器型式的投资价格比较表弭772000m热网管线（含三个 90o转弯）序号项目容n型自然 补偿方式轴向波纹管补偿方式旋转补偿器（此处以 BTA免 维护旋转补偿器为例）补偿方式1巾377$螺旋焊管需直管2310米，168200Kg需直管 1970 米，143450Kg需直管 1995 米，145240Kg单价：3.9兀/ Kg 计：655980 元单价：3.9兀/ Kg 计：55945

42、5 元单价：3.9元/ Kg计：566436元2补偿器利用弯头 和直管对接需轴向型波纹管32只需补偿器6组12只不单独列支费用单价：6000元/只计：192000 元单价：8200元/只 计：98400元390o弯头需165只单价：700元/只需5只单价：700元/只需24只单价：700元/只计：115500 元计：3500元计：16800元4固定支架需40支单价：3250元/支需32支 单价：3250元/支需7支 单价：2200元/支计：130000 元计：104000 元计：15400元5滑动支架需低架65支单价：2000元/支需152支单价：2000元/支需147支旋转补偿 器采用滚动支

43、架需高架80支单价：2600元/支另需8支补偿器两端大固定柱单价：1500元/支计：338000 元单价：9500元/支计：380000 元计：220500 元6弹簧支架需80只单价：1200元/只计：96000元不需不需7滚动支架不需不需需147只 单价：250元/只计：36750元8疏水器需40套单价：1500元/套需13套 单价：1500元/套需7套单价：1500元/套计：60000元计：19500元计：10500元9安装费计：295000 元计：266000 元计：270000 元10S0硅棉外囹0岩棉苗0镀锌铁皮外 包扎保 温施工计：450000 元计：410000 元计：42000

44、0 元11支架油漆计：15000元计：15000元计：13000元12合计2155480 元1949455 元1667786 元说明：1、从经济总投资比较看：选用无推力免维护旋转补偿器比选用n型自然补偿节约22.625%。比选用轴向型波纹补偿器节约14.448%。2 、使用波纹管补偿器，在合理使用年限中需更换3次以上或更多，波纹补偿器造价是一次投资的三倍。3 、本测算表中不含征地及绿化赔偿等费用。4 、根据测算，三种方案比较，波纹补偿器的造价更高，安全系数最低。选用三种不同补偿器型式的综合性能比较表©377 2000m热网管线（含三个90o转弯）序号具体容n型自然补偿方式轴向波纹管补

45、偿器方式免维护旋转 补偿器补偿方式1每组补偿器 补偿管道长度55m55m300400m2过热蒸汽流量40T/h时的压力降0. 2MPa0. 16 MPa0. 09MPa3补偿器使用寿命小于或等于直管道的使用寿命810 年大于管道使用寿命 515年4热网工程安全性较好管道长期处于应力状态下工作，管道 和土建支柱处于相对不稳定状态较差补偿器是热网中薄弱环节的主要 因素之一，管道长期处于应力状态 下工作，管道和土建支柱处于相对 不稳定状态好管道不受力，补偿器为 刚性结构5固定支架受 单向盲板推力无约35T （大固定支架）无6运行时固定支架受管道弹性推力很大很大无7氯离子腐蚀及应力腐蚀不影响氯离子大于

46、25ppm时，波纹管材料 会产生氯离子腐蚀和应力腐蚀，产 生泄漏或爆裂不影响8疲劳寿命较好较差（最好使用于恒定工况下，有 疲劳次数限制）不影响9管网压力、 温度变化时 补偿器的适应性较敏感极敏感，在使用工况突 变时，会导致补偿器 超岀补偿能力而破坏不影响10补偿器对水 击时的承受能力较差极差不影响11补偿器布置位置的设置固定位置，不易调整固定位置，不易调整随意管线中设置12支线的抽口或局部的地埋等情况对补 偿器的设置的影响需重新计算和布置可能需增加补偿器需重新计算和布置可能需增加补偿器不影响，抽口位置可以在 任何位置局部地埋改线不必增加补偿器13运行维护、检修极少正常情况下，有可能考虑在 30

47、年 使用中，需更换3次补偿器，非正 常情况下可能更多。无需维护14补偿器布置对 环境美观的影响占地或占空间较大 不美观，严重影响环境美观对外观视觉无明显 影响对环境美观无影响在较长距离中有一局部结 构变化或设置于转角处， 几乎不影响环境美观15对地质要求较严严格具有抗震功能、对地质要求低16施工要求及难度较好，需对补偿力臂进行冷紧要求较高，施工难度较大安装方便备注：以上性价比以 2006年物价基数做参考该系列产品推出市场以来得到很多用户的青睐。全国各地近万家用户都在使用该系列产品，并得到一致好评；使用过后，无一用户出现质量问题，使用压力最高达10.0MPa以上，温度达550C以上，取得了良好的

48、经济效益和社会效益。BT系列旋转补偿器的成功使用带来了热网管道设计、使用、安装的新概念；其先进性是其它类型的补偿方法所无法相比的、其 可靠性、优越性、实用性 已被众多所、使用单位和安装单 位认可。以下介绍的常用形式，特殊形式视现场特殊工况而定。n 1型的布置方式，补偿器的优点：补偿量大、 造价低、适用面广。对A段与B段的高度、 平行度要求不高，但横向有一定位移。（1）A段、B段距离都较长，得利用地形管线可以错位布置；（2）A段、B段距离都很长，并只能在一条直线上；（3） A段较长、B段已转过90°左右角度，这种布置只能起到A段的补偿作用；（4） A段、B段成接近150。左右，但A、B

49、段都需要补偿，这种布置形式 A、B段不能 过长。安装注意事项：a. 安装时应根据补偿量的大小，补偿器应偏装C距离，偏装量C是补偿量 1/2。b. 根据补偿量和补偿器臂长L,计算出横向位移量，安装时管道托座在支柱上必须有足够的位置。n 2的布置方式，补偿器一般布置在A、B段成90。，而且A、B段高低差大于3倍D （ D为管道外径），只能单向补偿，管道向左右转都可以布置，但需要安装弹簧支架。图例布置说明：（1）管道成90。转角，只能A段补偿；（2）管道成90。转角，只能B段补偿。安装时应偏装1/2 的偏装量。段“d图三 n 3n3的布置方式补偿器一般布置在 A、B段管线在同一条直线上，A、B段高低

50、差在4D 倍以上（D为管道外径）。（1） 补偿器安装在管道的右例；（2） 补偿器安装在管道的左例。 安装注意事项：a. 安装弹簧支架，如果补偿量过大时，上下支柱都必须安装弹簧支架：b. 安装时偏装量为1/2补偿量。图四 n 4n4的布置方式，补偿器一般布置在A、B段在同一方向，不在一条直线上，有高低差。A、B段的高低差应大于 6倍D（ D为管道外径）（1）B段在A段的右侧；（2）B段在A段的左侧。安装注意事项：a. 补偿器臂短时应安装弹簧支架；b. 安装时应偏装1/2 的偏装量，并考虑横向位移。段*n5的布置方式补偿器一般布置在X图五 n 5A、B段在同一方向，不在一条直线上，有高低差，B段的高低差应大于 3倍D （ D为管道外径）（1）B段在A段的右侧；（2）B段在A段的左侧。安装注意事项：a.安装时要安装弹簧支架，补偿量大时，补偿时高低变化大时，应上下支柱都必须安装弹簧支架。b.安装时应偏装1/2 的偏装量。(1) A段图六Q1型的布置方式，补偿器一般在不可以布置BTB- n进，再使用这种型号，因为Q1型的布置方式型造价高、占用的空间大，占用空间左右各不小于4倍D （ D为管道外径），上部空间不少于5倍D （根据补偿量的大小决定）。图例布置说明：图上布置的Q 1型的布置方式，根据现场 情况也可向下布置或左右布置。安装注意事项：a. 安装时，安装尺寸 B=补偿量 +保温管外