轴向型内压式波纹补偿器
大型热网架空管道补偿器选择
大型热网架空管道补偿器选择近年来，随着城镇集中供热的普及，补偿器作为热力管网中的重要管道特殊 件，在热力管网中的应用越来越广泛。
本文将针对常见的波纹补偿器（轴向型、 横向型、角向型）、旋转补偿器的结构特点和应用进行介绍和对比，同时对各种 补偿器的应用场合、原理、固定墩推力计算进行了总结。
1波纹补偿器1.1波纹补偿器的分类根据所吸收的位移形式分类，波纹补偿器可分为轴向型、横向型和角向型， 以及三者的组合位移形式。
根据波纹管的承压形式分类，可分为内压和外压形式。
在实际应用中，为限制波纹补偿器对管线固定支架受力的要求， 还有压力平衡型 波纹补偿器。
图1内压和外压状态下的波纹管内压状态下，波纹管的波纹被推开，使波纹管伸长，该压力推力作用在管线 固定支架和系统设备上；在外压情况下相反，波纹被压缩，波纹管缩短，但压力 推力仍旧作用在管线固定支架或系统设备上。
有效面积是平均直径的断面面积，压力推力是系统压力和有效面积的乘积图2波纹补偿器位移形式■内压二_J CL I 一横向製他向型性能简介轴向乃压適(RNY1■脚询压式SE铁补礙上要用于补& 轴向检楼.也町以补悽横甸也禅或戟JM与捕向自戎检籟”具克补偿曲他藩哺能力・ti一&人见它来补警细住彩・勒M4-A :DS1制|「一」心宀器卜宴用于补盘ft!冉位襌.牢育対尅询却I：寸无汀叭袖向氐钓克暹狡补備疥圧要fD于补卿网也锹悔一严閒證驚他心—「讣卜架，袖“J取式l<FSJ巴理内虽式樹向里丈股纹补懐辩具奇鞍K的釉向补侶1L刃列！聃1訂恃存枝人的特SL屋轴冈外儿戈ITWY)A埠忙压式(ZMWY：戸哩内氐讓戢补卷滞帀〒嘅掘氏埋廿爼的割虻盘鼻r不用魅小躍、可区浙恃越首扛坤it舉瞳，足首u旨立竝以逹甘包继护.轴曲堂IT KJi rMi«.叫韭吐瞪iV?”4拠外怎啟啟补蛍細卩「吐皈r_ Jffi ii 議的料乌吨移,邢用偿冲牢.可以嗨替*殳直援血鼻谀.具和自汗制能」人務册免:;rj' . jr.i.^t!'幹心巾七—名称及型号结构型式性能简介轴向内外压平衡述(NWP)—*ME3/[|内外压半猶式波tt补傥癸HJ1暇收管线的轴向他移.菽览力襦力由小佑器口豺结构所玖曼.曾线固定支架仅弔冷刚度力和处用力即可.尤加适台带以没迈咬犬固定支次的栗空管线.轴向全外压平衡式(QWP)险j•具玄内外;£平俺式敲纨卜供益的ft 点外.外压平扁型披坟补供茂还幷别遹仟于钢伕.石化.冶金岑行心的爲瞪角压工艺管线.初温烏乐炊态下嶷供九的钻向补偿就~ti埋内外压平衡式(ZMNWP)同内外压千•Mt!亲却•松随符线口接坤人地乩花小同定支绘的椎力。
波纹补偿器
波纹管（膨胀节/补偿器）功能及工作原理补偿器的功能及工作原理<B>波纹管补偿器习惯上也叫膨胀节、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。
是用以利用波纹管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，用于在管道、设备及系统的加热位移、机械位移吸收振动、降低噪音等.在现代工业中用途广泛。
2.补偿器执行标准：金属波纹管采用GB/T12777-2008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，材料采用1Cr18Ni9Ti,OCr19Ni9奥氏体不锈钢，800, 800H, 600, 625,钛材（TA1, TA2）,钛合金等材料。
两端接管或法兰采用低碳钢或低合金钢。
金属波纹管--- 补偿器选用U 形波，分单层和多层制成，有较大的补偿量，耐压可高达4Mpa,使用温度----1960C—w450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。
3.补偿器连接方式：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）4.补偿器类型：补偿器分为轴向型、横向型、角向型三大类型二十多个品种。
轴向型补偿器主要包括：内压式、外压式、复式、平衡式、直埋式补偿器等。
横向型补偿器包括：大拉杆横向补偿器、万向铰链横向型补偿器等。
角向型补偿器包括：铰链补偿器、万向铰链补偿器等。
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。
波纹管补偿器的分类
波纹管补偿器的分类
波纹管补偿器主要分为以下几类：
1. 轴向型波纹管补偿器：包括轴向型内压式波纹补偿器（TNY）、轴向型外压型波纹补偿器（TWY）、轴向型复式波纹补偿器（FS）、轴向型复式拉杆波纹补偿器（FSL）、轴向型无约束波纹补偿器（WY）、直管压力平衡型波纹补偿器（ZYP）、内外压力平衡型波纹补偿器（NP）和曲管拉力平衡型波纹补偿器（QYP）。
2. 拉杆型波纹管补偿器：由两个相同的波浪纹元器件、两个可与邻近管路、机器设备相互连接的对接（或法兰盘）及一个中间管，一组能承受力推动力构成的柔性构件。
3. 自由复式型波纹管补偿器：由两个相同的波浪纹元器件、两个可与邻近管路、机器设备相互连接的对接（或法兰盘）及一个中间管构成的柔性构件。
此外，还有一些其他类型的波纹管补偿器，具体分类可能因应用和制造工艺的不同而有所差异。
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。
管道补偿器的使用说明
浅谈管道补偿器的使用说明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，即膨胀节。
使由温度变化而引起管道长度的伸缩加以调节得到补偿一、波纹膨胀节的形式波纹管配备相应的构件，形成具有各种不同补偿功能的波纹膨胀节。
按补偿形式分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型。
轴向型普通轴向型、抗弯型、外压型、直埋型、直管力平衡型、一次性直埋型。
横向型单向横向型、万向铰链横向型、大拉杆横向型、小拉杆横向型。
角向型单向角向型、万向角向型。
以上是基本分类，每类都具备共同的功能。
在一些特定情况还可以有特殊功能，如耐腐蚀型、耐高温型。
按特定场合的不同，分为催化裂化装置用、高炉烟道用。
按用于不同介质分为：热风用、烟气用、蒸汽用等。
二、波纹膨胀节的结构1．轴向型波纹膨胀节普通抽向型是最基本的轴向膨胀节结构。
其中支撑螺母和预拉杆的作用是支撑膨胀节达到最大额定拉伸长度和到现场安装时调整安装长度（冷紧）。
如果补偿量较大，可用两节，甚至三节波纹管。
使用多节时，要增加抗失稳的导向限位杆。
抗弯型增加了外抗弯套筒，使整体具有抗弯能力。
这样可以不受支座的设置必须受4D、14D的约束，支架的设置可以将这段按刚性管道考虑。
外压型这种结构使波纹管外部受压，内部通大气。
外壳必须是密闭的容器，它的特点是：1）波纹管受外压不发生柱失稳，可以用多波，实现大补偿量。
2）波纹内不含杂污物及水，停汽时冷凝水不存波纹内可从排污阀排掉，不怕冷冻。
3）结构稍改进也具有抗弯能力。
直埋型它的外壳起到井的作用，把膨胀节保护起来．密封结构防止土及水进入。
实际产品分防土型和防土防水型。
对膨胀节的特殊要求是必须与管道同寿命。
一次性直理型它的使用是装在管线上后整个管线加热升温到管线的设计温度范围的中间温度，管线伸长，波纹管被压缩，两个套筒滑动靠近，然后把它们焊死，再由检压孔打压检验焊缝不漏即可。
内外压平衡式波纹补偿器工作原理
内外压平衡式波纹补偿器工作原理内外压平衡式波纹补偿器是一种常用于管道系统中的补偿装置，它的工作原理是通过内外压力的平衡来实现补偿管道的热胀冷缩引起的变形。
下面将详细介绍内外压平衡式波纹补偿器的工作原理。
我们先了解一下波纹补偿器的结构。
内外压平衡式波纹补偿器主要由波纹管、法兰和连接件等组成。
波纹管是波纹补偿器的核心部件，它由多层波纹片叠加而成，能够在管道受到热胀冷缩或其他外力作用时，具有一定的伸缩能力。
法兰和连接件用于连接波纹补偿器与管道系统，确保其密封性和稳定性。
内外压平衡式波纹补偿器的工作原理可简单概括为内外压力的平衡。
当管道受到热胀冷缩或其他外力作用时，波纹补偿器的波纹管会发生形变，从而吸收管道的变形。
同时，波纹补偿器的内外压力也会发生变化。
具体地说，当管道受到热胀冷缩引起的伸长或收缩时，波纹补偿器的波纹管会发生相应的形变。
如果波纹补偿器处于无压力状态，那么其内外压力将会相等，波纹管的形变也将相对较小。
但是，如果波纹补偿器处于有压力状态，那么其内外压力将会不相等，波纹管的形变也将相对较大。
为了实现内外压力的平衡，内外压平衡式波纹补偿器采用了特殊的结构设计。
在波纹管的内外两侧分别设置了平衡室，并通过连接管道将它们连接起来。
当管道受到热胀冷缩引起的变形时，波纹补偿器内外的压力差将会通过连接管道传递到平衡室中，从而实现内外压力的平衡。
具体地说，当管道受到伸长或收缩时，波纹管的形变会导致平衡室内外的压力不相等。
此时，平衡室内的压力将会发生变化，通过连接管道传递到另一侧的平衡室中。
当平衡室内的压力相等时，波纹补偿器内外的压力差将被消除，从而实现内外压力的平衡。
通过内外压平衡式波纹补偿器的工作原理，可以有效地补偿管道的热胀冷缩引起的变形。
同时，它还可以减少管道系统的应力集中，提高系统的可靠性和安全性。
在实际应用中，内外压平衡式波纹补偿器广泛用于石油、化工、电力、冶金等行业的管道系统中，发挥着重要的作用。
波纹补偿器的定义
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。
3.3.吸收地震、地陷对管道的变形量。
换热器壳程物料温差超过50度都要设膨胀节主要是为了消除热应力简单说就是热胀冷缩时有一个可以伸缩的空间在固定管板式换热器中，由于管程流体和壳程流体之间存在温差，而管子和壳体都与管板固定在一起，这样管子和壳体之间有热膨胀差，而管子和壳体都受到轴向应力，为了避免壳体被拉裂，管子失稳和管子与管板拉脱，在壳体需要设置一变形补偿装置来消除温差应力，这个装置就是膨胀节由于管程和壳程的温差较大时，管程的受压元件和壳程的受压元件会在该温差下，产生很大的温差应力，厉害时会使得管板和换热管的接头全部破坏，使设备损坏，安装膨胀节的目的就是使得壳程筒体可以伸缩，增加壳体变形量来适应换热管的大伸缩量，减小壳体和换热的巨大热应力，减轻破坏最根本的作用就是增强结构的柔性，降低设备的温差应力。
缓冲设备的膨胀，保证管壳程能同步变形。
膨胀节是做什么用的？原理是什么？波纹管也叫膨胀节。
自 80年代初在国内市场应用以来，至今已有二十多年历史，它在石油、化工、供热、电力、水泥、冶金等工业领域得到广泛的应用。
波纹管膨胀节是用波纹管直接与两个法兰相连而成，是一种新型的连接管件。
波纹管是一种外表面呈波纹状的薄壁管件，一般由不锈钢加工制成，具有较高的轴向弹性。
这种产品具有位移补偿量大、隔离振动、承压能力高、刚度小、寿命长等优点，而且结构型式和补偿方式有很大的灵活性。
在应用中波纹管膨胀节可以被看作一个弹性元件。
于释放热胀冷缩的热应力，在设备换热器上一般叫膨胀节，在管道上也叫波纹管1、波纹膨胀节按位移形式分类，基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹膨胀节。
补偿器
图片
轴向型补偿器
横向型补偿器；
压力平衡型补偿器；
波纹管的类型
波纹管的类型可以按其成形工艺、结构材料和形状参数的不同来 分类。
（一）按成形工艺分类 （1）液压成形波纹管，液压成形是波纹管的最常用成形方法，利
用在管坯中的液体压力，使管坯在限制环中胀形，直至沿环向出现屈服 ，然后再压缩管坯到所需的长度。
压力推力的膨胀节。
金属波纹膨胀节
3．单式万向铰链型 代号DW 由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构
件组成，能吸收任一平面内的角位移并能承受管压力 推力的膨胀节。
金属波纹膨胀节
4．复式自由型 代号FZ 由中间管所连接的两个波纹管及结构件组成，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 力的膨胀节。
非金属柔性膨胀节适用在温度不
高、压力不大、轴向和径向补偿量
大的管系中。
金属波纹膨胀节
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和（或）设备尺寸变化的装置。 波纹管：膨胀节中由一个或多个波纹及端部直边段组成的挠性元件。 膨胀节波纹管的波形较多，常用的有U形、Ω形等。
低，在保证设计要求的承压能力，补偿量、刚度和疲劳寿命的前提下，应优 先选用单层波纹管。
（2）多层波纹管 对受交变载荷作用或较为重要的管线，多选用两层以上的多层波纹管与 单层相比，在相同承载能力下，刚度较小，抗疲劳性能也好。
金属波纹膨胀节
（五）按波形分类
波纹管的常用波形有U形、Ω形等。Ω形波纹能够承受高压，但只能吸收较
5.7补偿器
补偿器也称膨胀节，是一种弹性补偿装置，主要用来补 偿管道或设备因温度影响而引起的热胀冷缩位移 (有时也称 热位移)。金属波纹膨胀节的补偿元件是波纹管。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。在操作过程中，波纹管除产生位 移 (变形)外，往往还要承受一定的工作压力，因此，膨胀 节也是一种承压的弹性补偿装置。
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轴向型内压式波纹补偿器（TNY）
摘要：
用途：此补偿器(金属波纹管,波纹补偿器)主要生产用于补偿轴向位移，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。
型号：本厂生产补偿器DN32-DN8000,
压力级别0.1MPa-2.5MPa。
连接方式：①法兰连接式
②接管连接式
产品轴向补偿量：18mm-400mm。
1、结构简图
2、产品代号
举例：0.6TNY500 ×4TF
表示：公称通径为Ф500，工作压力为0.6Mpa,(6kgf/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。
3、补偿器结构特点
波纹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予变形调整用，它不是承力件。
该类补偿器结构简单，价格低，因而优先选用。
4、补偿特点
该补偿器主要永远补偿轴向位移，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，便一般不应用它来补偿角位移。
5、安装使用注意事项
现场安装完后，必须拆除拉杆。
6、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·K)
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：Fx：轴向刚度N/mm X:轴向实际移量mm
Fy:横向刚度N/mm Y:横向实际位移量mm
Kθ: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
7、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℃，环境最低温度-10℃，补偿器安装温度20℃，根据管道布局（如图），需安装一内压式波纹补偿器，用以补偿轴向位移动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，试就算支座A的受力。
解：（1）根据管道轴向位移X=32mm Y=2.8mm θ=1.8度
由样本查得0.6TNY500×6F的轴向位移量
Xo=84mm
横向位移量：Yo=14.4mm。
角位移量θ=±1.8度。
轴向刚度Kθ=197N·m/度。
用下面关系式来判断此补偿器是否满足题示要求：
（2）对补偿器进行预变形，预变形量△X为：
因△X为正，所以出厂前要进行“预拉伸”13mm
(3)支座A受力计算：
内压推力：F=100·P·A=100×0.6×2445=146700(N)
轴向弹力：Fx=Kx·(f·K)=282×（1/2×32）=4512(N)
横向弹力：Fy=Ky·Y=1528×2.8=4278.4(N)
弯矩：My=Fy·L=4278.4×4=17113.6(N·m)
Mθ=Kθ·θ=197×1.8=354.66(N·m)
合成弯矩：M=My+Mθ=17113.6+354.66=17468.2(N·m)。