采暖管道热补偿计算
管道补偿器计算公式.docx
热伸长量管材的线膨管道的计输送介质管道安装
蒸汽表压胀系数算长度温度时温度
△X(mm)(KPa)
α(mm/m.k)L(m)t2( ℃)t1( ℃)
27.300.01203560-5
65.100.012035150-5
说明：
1、热水采暖管道尽量利用本身的转角来自然补偿，在自然补偿不足而必须安装伸缩器时，一般尽量采用方形伸缩器。
2、室内采暖总立管直线长度大于20m时，应考虑热补偿。
3、管道的热伸长量△X=αL（t2-t1）
△X--- 管道的热伸长量 (mm)
α--- 管材的线胀系数 (mm/m.k)
L --- 计算管道长度 (m)
t2 --- 输送热媒的温度℃
t1 --- 管道安装时的温度℃
一般取 -5 ℃, 管道在地下室或室内时取 -0 ℃，室外架空安装时取采暖室外计算温度。
4、垂直双管系统、闭合管与立管同轴垂直单管系统的散热器立管，长度≤ 20m时，可在立管中间设固定卡。
固定卡以下长度 >10m时的立管，应以三个弯头与干管连接，弯头宜采用热煨制作。
5、方形补偿器宜布置在两固定支架的中点，偏离时，不得大于固定支架跨距的0.6 倍。
6、波纹管补偿器和套筒补偿器，应配置导向支架。
管材的线膨胀系数α(mm/m.k)
管道材料普通钢不锈钢铸铁碳素钢聚氯乙烯聚乙烯聚丙烯
管材线膨涨系
0.0120.01030.0110.0120.070.10.16
数。
审查要求的管道补偿量计算书
管道热伸长补偿量计算书
管道热伸长量△ L（mm）:
△ L= a *L*（t2-t1）*1000
a :钢管的线性膨胀系数（12*10-6m/m.°C ）;
L1:计算立管高点固定支架绝对标高（m）;
L2:计算立管低点固定支架绝对标高（m）;
t2:管道最高运行温度（C）;
t1:管道安装温度（C）；
（1）、热伸长量计算: 一期东环路采暖干管方形补偿器 1 补偿量:
-6
△L1=12*10-6*（60+3.2）*65*1000
=49 （mm）
（2）、热伸长量计算: 一期东环路采暖干管方形补偿器 2 补偿量:
-6
△L1=12*10-6*（60+3.2）*81*1000
=61 （mm）
（3）、热伸长量计算:
一期南环路采暖干管方形补偿器补偿量:
-6
△L1=12*10-6*（60+3.2）*81*1000
=61 （mm）
（4）、热伸长量计算:
二期环路采暖干管方形补偿器补偿量:
-6
△L1=12*10-6*（80+3.2）*81*1000
=81（mm）
选用方形补偿器长短臂长度:
均为：L=3000mm, L仁5000mm。
补偿量△ L=100mm，满足要求。
管道热损失的计算方法
42 0.108 0.00029
输入 输入
保温材料的导热系数 W/m·℃
λb=
0.09
保温层外表面的直径
m
dz=
0.188
保温材料的热阻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m·℃/W
Rb= 0.98073
四、从管道保温层外表面到周围介质的热阻
输入 输入
保温层外表面附近空气的流动速度 m/s
v=
保温层外表面对空气的放热系数 W/m2·℃
架空管线供热管道热损失计算
一、从热媒到管内壁的热阻
从热媒到管内壁的放热系数 W/m2·℃
管道内径
m
从热媒到管内壁的热阻 m·℃/W
二、管壁的热阻
αn= dn= Rn=
300 0.1 0.01062
输入 输入
管材的导热系数 管道外径 管壁的热阻
W/m·℃
λg=
m
dw=
m·℃/W
Rg=
三、保温材料的热阻
αw=
从保温层外表面到周围介质的热阻 m·℃/W
Rw=
五、供热管道的散热损失
3 20.3321 0.08332
输入
管道中热媒的温度
℃
t=
200 输入
管道周围环境(空气)温度 ℃
管道的长度
m
管道附件的散热损失系数
t0=
0
输入
L=
240 输入
β= 0.25 输入
供热管道的散热损失
W
ΔQ= 55816.1
管道热损失计算
备
注
Rn=1/(3.14×αn×dn)
Rb=ln(dw/dn)/(2×3.14×λg)
Rb=ln(dz/dw)/(2×3.14×λb)
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。
热力管线补偿器的计算
热力管线补偿器的计算 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】2010-12-0616:401 、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，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。
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。
、计算管道热伸长量△X=(t1-t2)L (1)其中：△ 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;——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃按t1=95℃简化得：△X= ……(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、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。
热力管道的补偿类型和方式
热力管道的补偿类型和方式热力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。
供热管道热伸长的自然补偿
表 １ 低 压 流体 焊接 钢 管 壁 厚
ｍｍ
Ｚ ００ 、 △ ２ ．３ ／ ： １
＝ ．３ 、 弼 Ｏ０ ／ １
公称直径， Ｎ ５ ６ ８ １０ １５ ｌＣ Ｄ ０ ５ ０ ０ ２ ５
外径 ６ ７ ． ８５ １４ １０ １５ ０ ５５ ８． １ ４ ６
Ｏ０３１、 ．
＝ ．３ － ２ ９ ８ ８ ００ １ ６ １～ ＋ ５ Ｍ￣ ｘ ｘ
１ ０ ３、 Ａ ２ ． １／ Ｌ ＝０
（） １
＝
９５ ７ ９６ ｍ） ．９ ．（
从 以上计算可 以看 出 ： 管壁厚度 的不 同 式中 △ ——管道计算的热 伸长量 ｍ ； ｍ） 对ｚ直的影响是不可 忽视 的。 ２ ｆ Ｄ —— 管道外径 ｒｍ） ａ ； 应说明的是 ：在短臂 ｚ 上不得安装 管段 ６ ——管 道壁 厚 ｒ ， ａ ｍ） 一般 壁厚 见 导向支座（ ）管段必须能 自由地做 径向位 架 ， 表 １ ２ ，。 移 ； 自由臂ｚ 在 。 管段上 ， 由转 弯处朝向固定支 【 】有热 力管 道 自然补偿 ， 例 巳知管材 架方向至 要有 相当于ｚ 的长度内 ，不得 用 为０ １ ｘ ； 伸长 量△ 值 已经计 算得 出为 导向支座或导向 支架 ， ２９ ６热 其余至 固定支架处可 ３ ｌ。用式（ ） ６ｍｎ １求出ｚ ： 值 以 用 导 向支 座 （ ） 架 。
２９ １
３０ ０
３５ ２
常用一 般壁 厚
３５ ．
３５ ．
４０ ．
４０ ．
４５ ．
４５ ．
６Ｏ ．
７ ． Ｏ
８ ． Ｏ
注： 本表壁厚 只适 用于式 （ ｏ １
， ’
＾ ＾
管道补偿器计算公式
管道补偿器计算公式管道补偿器是一种用于在管道系统中消除热膨胀、振动和位移的装置。
它通常是由金属弹簧制成的，具有良好的弹性和柔性，可以在管道系统中承受压力和温度变化，并保持管道的稳定性和安全性。
管道补偿器的计算公式是根据补偿器的材料性能、管道系统的工作条件和设计要求等因素确定的。
以下是常用的管道补偿器计算公式的介绍：1.弹簧刚度计算公式：- Hooke定律公式：F = k * ΔL其中，F为弹簧的力，k为弹簧的刚度系数，ΔL为弹簧的变形量。
-弹簧的刚度系数计算公式：k=Gd^4/(8D^3n)其中，k为弹簧的刚度系数，G为材料的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧直径，n为弹簧的有效圈数。
2.最大变形量计算公式：-等效波长法：ΔL=λ*ΔT其中，ΔL为最大变形量，λ为等效波长，ΔT为温度变化量。
-弹簧变形量计算公式：ΔL=(F*L)/(k*D)其中，ΔL为最大变形量，F为弹簧的力，L为管道补偿器的长度，k为弹簧的刚度系数，D为管道补偿器的直径。
3.最大载荷计算公式：- 弹簧的最大载荷计算公式：Fmax = k * ΔL其中，Fmax为最大载荷，k为弹簧的刚度系数，ΔL为最大变形量。
- 管道的最大载荷计算公式：Fmax = 2π^2E(I / Le^3)其中，Fmax为最大载荷，E为管道的杨氏模量，I为管道的截面形状和尺寸的惯性矩，Le为等效弹簧长。
需要注意的是，这些计算公式只是一些简化的理论模型，实际的管道补偿器计算需要根据具体的工程条件和要求进行综合考虑和验证，还需要考虑一些其他因素，如材料的疲劳寿命、补偿器的结构强度等。
因此，在实际工程中，建议根据设计规范和标准，结合实际情况进行计算和选择。
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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。