管道热补偿
管道热补偿量计算
采暖补偿器计算该帖被浏览了4176次| 回复了27次1引言固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。
有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。
可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。
由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。
2设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。
2.1 计算管道热伸长量(1)△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·℃按t1=95℃简化得(2 )2.2确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段对于本文所述系统由固定点起，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）。
实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。
在自然补偿两臂顶端设置固定支架。
“г”型补偿器一般用于DN150以下管道；最大允许距离与管径关系见表1。
“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。
表1 г”型补偿器最大允许距离补偿器形式敷设方式管径DN（mm）25 32 40 50 70 80 100 125 150г型长边最大间距L2（m）15 18 20 24 24 30 30 30 30短边最小间距L1（m）2 2.5 3 3.5 4 5 5.5 6 62.3确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器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。
采暖管道热补偿计算
采暖立管热补偿计算
热补偿是指补偿供热管道被加热引起的受热伸长量，从而减弱或消除因热胀冷缩力所产生的应力。
主要是利用管道弯曲管段的弹性变形或在管道上设置补偿器。
热力网管道的热补偿设计，应考虑如下各点：
（1）充分利用管道的转角等进行自然补偿。
（2）采用弯管补偿器或轴向波纹管补偿器时，应考虑安装时的冷紧。
（3）采用套筒补偿器时，应计算各种安装温度下的安装长度，保证管道在可能出现的最高和最低温度下，补偿器留有不小于20mm的补偿余量。
（4）采用波纹管轴向补偿器时，管道上安装防止波纹管失稳的导向支座，当采用套筒补偿器、球形补偿器、铰接波纹补偿器，补偿管段过长时，亦应在适当地点设导向支座。
（5）采用球形补偿器、铰接波纹补偿器，且补偿管段较长时，宜采取减小管道摩擦力的措施。
（6）当一条管道直接敷设于另一条管道上时，应考虑两管道在最不利运行状态下热位移不同的影响。
（7）直埋敷设管道，宜采用无补偿敷设方式。
计算方式:
1、高区立管管道顶端采用自然补偿，底端采用L型自然补偿。
中间分两段，两个固定支架间距离为24米，则热补偿量为：
ΔL=0.012∗24∗(50−0)=14.4
选用波纹补偿器，补偿量为14.4m。
2、低区立管管道顶端采用自然补偿，底端采用L型自然补偿。
蒸汽管道热补偿工作原理及特点
蒸汽管道热补偿工作原理及特点摘要本文主要对蒸汽热力管道补偿形式进行分析探讨，对不同的补偿器的原理进行简单描述，通过实例论述在不同情况下补偿器的组合使用的方式。
关键词补偿器原理补偿器布置形式多种补偿器结合使用方式1.概述蒸汽管道因受外界温度变化或内部介质温度变化，由于管材的热胀冷缩特性，会引起管道的热胀冷缩，不同的管道，由于其管道的线型膨胀系数不同，管道的热膨胀量也不相同，为满足在不同状态下管道的安全运行，蒸汽管道需使用不同方式进行补偿。
蒸汽管网布置时，可采用自然补偿进行吸收，当自然补偿无法吸收热位移量时，就需要采用补偿器进行补偿。
目前多种补偿器相结合的形式使用案例也日趋增多。
1.自然补偿的原理及特点自然补偿时通过管道自身的布置形式来吸收热位移。
其优点是装置简单、可靠，安装方便；其缺点是管道变形时产生横向或纵向位移，长期启停、运行会导致管托脱空或掉落。
一般用于厂区内、厂房内的高温高压管道。
1.方（矩）形补偿器的原理及特点方形补偿器是用无缝钢管煨弯或弯头焊接制成，一般采用4个90°弯头制作而成。
方形补偿器应尽可能布置在两固定支架之间的中心点上。
方形补偿器安装时需进行预拉伸。
具体实践应用中一般用于大管径、长距离输送系统中，具有非常好的补偿性能，但是占地面积较大，需布置在宽阔的位置上，且要同时考虑高点放气，低点放水装置。
具体应用中还要根据系统的补偿需要详细计算补偿器的臂长和弯曲半径，合理布置支撑点。
1.旋转补偿器的原理及特点旋转补偿器是通过旋转筒自身的旋转的来吸收管道的热位移。
当管道布置要求双向补偿时，补偿器尽量布置在中间位置，使其形成大小相等、方向相反的一对力偶，围绕L臂中心线旋转。
旋转补偿器常用安装形式主要为为Π型和Ω型，可有两个补偿器或三个补偿器组成一组进行补偿。
旋转补偿器对固定点推力较小，不产生盲板力；补偿距离远；密封性能好，长期运行不需维护；大量节约投资和提高运行安全性。
旋转补偿器可用于不同温度工况下的管道，密封效果寿命问题是高温高压旋转补偿器的最大问题，当管道温度过高，紧固螺栓、内管与外套管长期处于高温下受热膨胀，螺栓不能提供足够的压力使密封填料实现自密封，从而管件之间产生间隙，出现泄漏。
热力管道补偿分类概述
热力管道补偿分类概述前言热力管道输送得介质温度很高,投入运行后,将引起管道得热膨胀,使管壁内或某些焊缝上产生巨大得应力,如果此应力超过了管材或焊缝得强度极限,就会使管道造成破坏。
本文就热力管道得热膨胀、热应力、轴向推力得理论分析计算,针对各种补偿器得选用原则与安装要点进行了简述。
通常讲得热力管道得补偿方式有两种:自然补偿与补偿器补偿。
1.自然补偿自然补偿就就是利用管道本身自然弯曲所具有得弹性,来吸收管道得热变形。
管道弹性,就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,又能恢复原状得能力。
实践证明,当弯管角度大于3 0°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。
自然补偿得管道长度一般为15～25m,弯曲应力бbw不应超过80MPa。
管道工程中常用得自然补偿有:L型补偿与Z型补偿。
2.管道补偿器补偿热力管道自然力补偿不能满足,应在管路上加设补偿器来补偿管道得热变形量。
管道补偿器就是设置在管道上吸收管道热胀冷缩与其她位移得元件。
常用得补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器与球形补偿器。
(1)方形补偿器。
方形补偿器就是采用专门加工成U型得连续弯管来吸收管道热变形得元件。
这种补偿器就是利用弯管得弹性来吸收管道得热变形,从其工作原理瞧,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、伸缩臂与自由臂构成。
方形补偿器就是由4个90°弯头组成,其优点就是: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;缺点就是: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得无缝钢管揻制而成,整个补偿器最好用一根管子揻成,如果制作大规格得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。
常温管道补偿器设计规范
常温管道补偿器设计规范
常温管道补偿器设计规范如下：
管道的热膨胀补偿，应符合下列要求：
1、管道公称直径小于300mm时，宜利用自然补偿。
当自然补偿不能满足要求时，应采用补偿器补偿；
2、管道公称直径大于等于300mm时，宜采用补偿器补偿。
3、热力管道补偿器在补偿管道轴向热位移时，宜采用约束型补偿器。
但地沟敷设的热力管道，当无足够的横向位移空间时，不宜采用约束型补偿器。
4、管道热伸长量的计算温差，应为热介质的工作温度和管道安装温度之差。
室外管道的安装温度，可按室外采暖计算温度取用。
5、采用弯管补偿器时，应预拉伸管道。
预拉伸量宜取管道热伸长量的50％。
当输送热介质温度大于380℃时，预拉伸量宜取管道热伸长量的70％。
6、套管补偿器应设置在固定支架一侧的平直管段上，并应在其活动侧装设导向支架。
7、当采用波形补偿器时，应计算安装温度下的补偿器安装长度，根据安装温度进行预拉伸。
采用非约束型波形补偿器时，应在补偿器两侧的管道上装设导向支架。
供暖管道补偿器有哪几种
供热管道补偿器主要有自然补偿器、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等，前三种利用补偿材料的变形来吸收热伸长,后两种利用管道的位移来吸收热伸长。
具体介绍如下：
1.自然补偿
热力管道敷设时，会形成自然弯曲（L型或者Z型），利用管道这些自然弯曲来吸收热力管道的热伸长量被称为自然补偿。
2.方形补偿器
通常是由四个90°无缝钢管煨弯或机制弯头构成的U型补偿器,依靠弯管的变形来补偿管段的热伸长。
形补偿器制造、安装方便,不需要经常维修,补偿能力大。
3.套筒补偿器
它是由填料密封的套管和外壳管组成的,两者同心套装并可轴向补偿,有单向和双向两种形式。
4.波纹管补偿器
它是用多层或单层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的管状补偿设备。
这种补偿器
体积小,重量轻,占地面积和占用空间小，易于布置,安装方便。
5.球形补偿器
具有很好的耐压和耐温性能,能适应230°C的高温和0.4MPa的压力。
使用寿命长,运行可靠,占地面积小,基本上无需维修,补偿能力大。
工作时变形应力小,减少了对支座的要求。
中泰管道设备有限公司是一家专注于管道构件产品研究，生产以及销售为一体的创新企业。
主营产品有：金属软管、防水套管、补偿器、伸缩器、传力接头、双法兰传力接头等管道设备。
供暖管道热补偿计算
5.采用套筒补偿器或波纹管补偿器时，应设置导向支架，当管径DN≥50时，应进行固定支架的推力计算，验算 支架的强度。
热补偿计算管道安装温度
1.供暖管道按冬季环境温度考虑，取0-5℃；
2.制冷管道按夏季环境温度考虑，取35℃；
3.冷热共用管道按最大位移量考虑。
计算公式：△L=0.012L（t2－t1）
固定支架和补偿的设置原则 1.水平干管或总立管，要保证分支干管接点处的最大位移量不大于40mm； 2.连接散热器的立管，要保证分支接点由管道伸缩引起的最大位移量不大于20mm； 3.无分支管接点的管段，间距要保证伸缩量不大于补偿器或自然补偿所能吸收的最大补偿量；
4.垂直双管及跨越管与立管同轴的单管系统的散热器立管，长度≤20m时，可在立管中间设固定卡；长度大于 20m时，应采取补偿措施。
△L
管段位移量 mm
L
管段长度 m
t2
介质平均温度（取供回水温度平均值）
t1
安装温度
供水温度 ℃
水平干管、立管计算 75 回水温度 ℃ 50
安装温度t1 ℃ 0 管段长度 m 50
介质平均温度t2 ℃ 62.5 位移量 mm 37.5
位移比较值
40
mm
37.5 采取措施
连接散热器的立管
供水温度 ℃
75 回水温度 ℃ 50
安装温度t1 ℃ 0 管段长度 m 30
介质平均温度t2 ℃ 62.5 位移量 mm 22.5
位移比较值
20
mm
补偿器 采取措施
管道热补偿
管道热补偿一、管道伸长计算：∆L = α×L（t2－t1）×1000（mm）式中：∆L —管道热伸长量（mm）α—管道的线膨胀系数（m/m.℃)t2 —供热介质最高温度（℃)L —二固定支架间直线距离(m) t1 —管道安装温度（.℃),一般取－5℃。
各种管材的线膨胀系数α值管道材料线膨胀系数（m/m.℃) 管道材料线膨胀系数（m/m.℃)普通钢12×10-6黄铜18.4×10-6碳素钢11.7×10-6紫铜16.4×10-6镍钢11.7×10-6铸铁10.4×10-6镍铬钢13.1×10-6聚氯乙烯70×10-6不锈钢10.3×10-6玻璃5×10-6青钢18.5×10-6聚乙烯10×10-6水和蒸汽管道的热伸长量∆L (mm)0.5 1.0 1.8 2.7 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10 12 14 16 20 25管段长L t2 热媒温度(℃)40 60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 151 158 164 170 175 179 183 191 197 203 214 2255 3 4 4 56 6 678 89 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 10 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 18 19 20 21 21 22 22 23 24 24 25 26 28 15 8 11 13 15 17 18 19 21 23 24 26 27 28 30 31 32 33 33 34 35 37 38 39 41 20 11 15 18 20 23 24 25 28 30 33 35 36 38 40 41 43 44 45 46 4725 14 19 22 25 28 30 31 34 38 41 44 45 47 50 51 53 55 56 57 59 61 63 66 68 30 17 23 26 30 34 36 38 41 45 49 53 54 57 60 62 64 66 67 69 71 73 75 79 82 35 19 26 31 35 40 42 44 48 53 57 61 63 66 70 72 74 77 79 80 83 85 88 92 97 40 22 30 35 40 45 48 50 55 60 65 70 72 76 80 82 85 88 90 92 94 97 100 101 110 45 25 34 40 45 51 54 56 62 68 73 79 81 85 90 92 96 99 101 103 106 109 112 118 124 50 27 38 44 50 57 60 63 69 75 81 88 89 95 99 103 106 110 112 114 118 121 125 131 138 55 30 41 48 55 62 66 69 76 83 89 96 99 104 109 113 117 120 123 126 129 134 137 145 152 60 33 45 53 60 68 71 75 83 90 98 105 107 114 119 123 128 131 134 137 141 146 150 158 165 65 35 49 57 65 74 77 81 89 98 106 114 116 123 129 133 138 142 145 148 153 158 162 171 179 70 38 53 62 70 79 83 88 96 105 113 123 125 132 139 144 149 154 157 160 165 170 175 184 193 75 41 56 66 75 85 89 94 103 113 122 131 134 142 148 154 159 164 168 172 176 182 187 197 203 80 44 60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 152 158 164 170 175 180 183 188 194 200 210 220 85 46 64 75 85 96 01 106 117 128 138 149 152 161 168 174 180 186 190 194 200 206 212 224 248 90 49 68 79 90 02 07 113 124 135 146 157 161 171 178 185 191 197 200 205 212 218 225 236 248 95 52 71 83 95 07 13 119 130 143 154 166 170 180 188 195 202 208 212 217 223 230 237 250 262 100 54 75 88 00 13 19 125 137 150 163 175 179 190 198 205 212 219 224 229 235 243 250 263 276 105 57 79 92 05 19 23 131 144 158 170 184 188 199 208 215 223 230 235 240 247 255 262 276 290 110 60 83 96 10 24 31 138 151 165 180 194 197 288 218 226 234 240 246 252 259 267 274 290 304说明：上表是按公式：∆L = 0.012×L（t2－t1）(mm)，安装温度－5℃时编制的。
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管道热补偿provision for expansion of district heat supply pipe 防止管道因温度升高引起热伸长产生的应力而遭到破坏所采取的措施。
主要是利用管道弯曲管段的弹性变形或在管道上设置补偿器。
利用管道的弯曲管段（如L形或Z形）的弹性变形来补偿管道的热伸长，称自然补偿，所能补偿的管段较短。
补偿器有多种形式。
套管补偿器的补偿能力大，外形紧凑，供热介质流动阻力小，但由于内装填料，需要经常检修，不能承受横向位移，且使支座承受较大的轴向推力，故多用于管径大于200毫米的直管段上（在给水工程中称伸缩管）。
方形补偿器（见图）常用钢管煨弯或焊接制成，但供热介质流动阻力较大，制造方便，不用经常维修，不用经常维修，但供热介质流动阻力较大，方形补偿器常用钢管煨弯或焊接制成，外形尺寸也较大。
波纹管补偿器结构简单，一般补偿能力较小，成对配置时可补偿弯曲管段的热伸长。
球形补偿器本身可沿轴线旋转任意角度，通常以两个为一组来补偿管道的热伸长补偿能力较大，易适应空间变动，供热介质的流动阻力也小，只是制造要求严格。
在中国，称自然补偿，目前以自然补偿、套管补偿器和方形补偿器应用最为普遍。
管道的热变形计算：
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、与补偿器波纹管接触的保温材料应不含氯离子。