波纹管补偿器相关知识
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。
角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算
角向型波纹管补偿器热补偿时的图解法精确计算热能动力工程所杜西普摘要现有的产品手册或设计手册中均没有精确计算角向型补偿器热补偿时的变形，属于空白。
本文介绍了角向型补偿器热补偿的各种应用实例，并对各种应用的变形进行详细的图解计算。
本文对热力管道热膨胀量的计算具有工具手册的功能关键词角向型波纹管补偿器、热胀、热补偿、图解法、精确计算一、热力管道补偿器的种类1．自然补偿：利用管道的自然转弯。
2．门形补偿器：人为地设置方形转弯。
是自然补偿的补充。
3．套筒式补偿器：像活塞一样。
只进行轴向补偿。
4．波纹管补偿器：利用波纹管，实现轴向和角向位移。
5．旋转式补偿器：利用盘根密封，实现管道扭转，进行补偿。
6．球型补偿器：和波纹管角向补偿器一样，实现角向位移。
二、各种补偿器的优缺点1．自然补偿：顺其自然，工作可靠，工作压力和温度范围最宽。
但必须有现成的地形或平面位置，能使管道有较多的转弯，满足热补偿的要求。
2．方形补偿器：类似自然补偿，人为地增加方形转弯，以弥补自然补偿器弯头数量的不足。
优点也是不受工作压力和温度的限制，缺点：流体阻力大，占地面积多，管道支架多，不美观，投资较大。
用于自然补偿不能满足热补偿要求时而采用的“自然补偿”。
对于压力超过4.0MPa的场合，几乎没其他产品可以替代。
3．套筒补偿器：也能够承受较高的压力和温度，补偿量大，安装方便。
缺点：容易泄漏，检修频繁、推力大。
不能用于对流体纯度要求高的场合。
4．波纹管补偿器：种类较多，分为轴向型（内压和外压或有推力和无推力或架空型直埋型。
）、角向型（平面和复式）、和横向型（平面和复式）。
应用广，无泄漏，可靠性较好，但运行温度和压力有限制，温度，400度，压力不超过4.0MPa。
角向型通过组合（2到3个），可以满足大位移量和产生小的推力，应用前景光明。
本次重点讲述。
5．旋转式补偿器：最近推出的新产品，通过2个组合和管道转弯实现热补偿。
补偿量大，推力小，最高温度可达到485度，压力可达5.0MPa。
波纹管补偿器
波纹管补偿器一．概述波纹管习惯上也叫波纹管补偿器、膨胀节,伸缩节，是用以利用波纹管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。
补偿器由波纹元件及接管（筒节）、导流筒、外护管、端板等相关结构件构成。
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。
二．主要技术参数和设计制造标准主要技术参数：压力、温度、补偿量、刚度、使用寿命、工作介质、连接形式。
目前国家认可并执行的标准有美国膨胀节制造商协会EJMA标准，国家标准GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》。
三．波纹补偿器的型式和工作原理波纹管按位移形式分类，基本可分为轴向型、横向型、角向型及压力平衡型波纹管。
按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力）分类，可分为无约束型波纹管和有约束型波纹管。
按波纹管的波形结构参数分类，可分为U形、Ω形、S形、V形波纹管（当前国内外的金属波纹管产品以采用U状波形结构者居多）。
每一类都有各自的优点和缺点，所以必须根据不同的使用条件，恰当地选用才能使金属波纹管正常工作，做到金属波纹管设计选型的经济合理。
(1) 单式轴向型波纹管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压力推力的波纹波偿器。
如图3.1所示：(a)结构简图 (b)拉伸及压缩变形示意图(c)轴向型补偿器照片图3.1 轴向型补偿器这种形式补偿器也可以用于吸收在管段上的三种基本位移，即轴向、径向和角向位移，但主要是轴向位移。
(2) 单式铰链型波纹补偿器由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成，只能吸收一个平面内的角位移并能承受波纹管压力推力的补偿器。
如图3.2所示：(a)结构简图 (b)角变形示意图(c)单式铰链型补偿器照片图3.2 单式铰链型波纹补偿器铰链型波纹补偿器只能以两个或三个组合在一起使用才能恰当的发挥作用。
波纹管补偿器与调长器区别及各自原理和使用场景全解析
补偿器与调长器性能对比
性能对比 补偿器
受力元件
波纹管等
螺母
临时限位装置
拉杆
临时约束装置 安装后可拆卸
端板与端管连接状况 点焊连接
调长器
拉杆、螺母、波纹管等
永久紧固受力 永久约束装置 不可拆卸
连体铸造
补偿方向
轴向、横向、角向
轴向
优点
吸收震动、热胀冷缩补偿 便于设备的安装、维护
常用位置
过河管等
阀井、场站等
波纹管构造举例
波纹管补偿器与调长器实例图
补偿器
调长器
温馨提示
波纹管补偿器与波纹管调长器给燃气场站、管网运行带来 便利，但是如果选型不当或检查不到位，可能会导致燃气 泄漏。因此我们必须去关注此装置，并形成检查记录。
波纹管补偿器与调长器
术语
波纹管补偿器
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。
波纹管调长器
由波纹管及构件组成，用于调节燃气设备拆装引起的 管道与设备轴向位置变化的装置。
波纹补偿器与调长器标准来源
城镇燃气输配工程施工及验收规范 （CJJ 33-2005）
日常检查时，并不是所有波纹管的拉杆和螺母是处在松开 状态。
这 是 补 偿 器 还 是 调 符合下列要求：1、安装前应按设计规定的补偿量进行
预拉伸，（压缩），受力应均匀。2、补偿器应与管道保持同轴，不得偏斜。安装时不得 用补偿器的变形（轴向、径向、扭转等）来调整管位的安装误差。3、安装时应设临时约
束装置，待管道安装固定后再拆除临时约束装置，并解除限位装置。
管道补偿器的种类
管道补偿器的种类
1. 金属波纹管补偿器:
金属波纹管补偿器又称为金属伸缩节，是一种用于管道连接的柔性接头。
它通过波纹状的金属管壁来吸收管道在承受压力和温度变化时产生的热胀冷缩和机械振动等力的变化，从而达到防止管道破裂和泄漏，减少管道维修和更换的作用。
2. 橡胶补偿器:
橡胶补偿器是一种由橡胶材料制成的柔性接头，具有较好的耐酸碱、防腐蚀、耐高温和耐磨损等性能。
它通过橡胶材料的柔性来吸收管道变形和振动力，减少管道的破损和泄漏，并且可以有效地延长管道的使用寿命。
3. 金属球型补偿器:
金属球型补偿器采用球形结构设计，具有较好的柔性和压强吸收能力。
它适用于液压和气动系统中的管道连接，可以有效地吸收各种方向的压力和温度变化所产生的力，并且具有较长的使用寿命。
4. 弹性板式补偿器:
弹性板式补偿器是一种由弹性材料制成的柔性接头，具有良好的耐温、耐酸碱、防腐蚀、耐磨损等性能。
它通过弹性材料的变形来吸收管道变形和振动力，减少管道的破损和泄漏，并且可以有效地延长管道的使用寿命。
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。
波纹补偿器工作原理
波纹补偿器工作原理波纹补偿器是一种用于管道系统中的装置，用于补偿由于温度变化、压力波动等因素引起的管道变形和应力。
其主要工作原理是通过波纹结构的变形来吸收管道的变形，从而达到补偿的效果。
波纹补偿器通常由两个波纹管组成，其中一个波纹管被称为主管，另一个波纹管被称为辅管。
主管的作用是吸收管道的轴向位移，而辅管的作用是吸收管道的横向位移。
这两个波纹管通过一个连接器连接在一起，形成了一个完整的波纹补偿器。
当管道受到外力作用，例如温度变化引起的热膨胀或压力波动引起的振动，管道会发生变形和应力。
这时，波纹补偿器就起到了作用。
当管道发生轴向位移时，主管的波纹结构会发生变形，从而吸收管道的变形和应力。
类似地，当管道发生横向位移时，辅管的波纹结构也会发生变形，起到同样的作用。
波纹补偿器的波纹结构通常由一种柔软的材料制成，例如不锈钢或橡胶。
这种材料具有一定的弹性和耐腐蚀性，能够在管道受到外力作用时保持其形状和性能。
同时，波纹补偿器还可以根据具体的应用需求进行设计和制造，以适应不同的工作条件和环境。
波纹补偿器的工作原理可以简单地理解为利用波纹结构的变形来吸收管道的变形和应力。
当管道发生变形时，波纹补偿器会通过波纹结构的变形来吸收这些变形和应力，从而保护管道的完整性和稳定性。
这样可以有效地减少管道系统的维护和修复工作，延长管道的使用寿命。
波纹补偿器在工程领域中广泛应用，特别是在石油、化工、电力等行业的管道系统中。
它可以有效地解决管道系统中由温度变化、压力波动等因素引起的问题，保护管道的安全和稳定运行。
同时，波纹补偿器还可以提高管道系统的可靠性和经济性，减少能源的消耗和浪费。
波纹补偿器是一种重要的管道装置，其工作原理是通过波纹结构的变形来吸收管道的变形和应力。
它在管道系统中起到了重要的作用，能够有效地解决由温度变化、压力波动等因素引起的问题，保护管道的安全和稳定运行。
随着工程技术的不断发展，波纹补偿器的应用范围也在不断扩大，为各行各业的管道系统提供了可靠的解决方案。
波纹补偿器推力计算
波纹补偿器推力计算波纹补偿器是一种用来补偿流体管道系统中由于温度、压力或振动等原因引起的热胀冷缩或变形所产生的力的装置。
在波纹补偿器的设计和选择过程中，推力计算是非常重要的一部分。
下面将详细介绍波纹补偿器推力的计算方法。
1.波纹管内部压力引起的推力：波纹管内部压力引起的推力可以通过以下公式计算：F1=A×P其中，F1为推力，A为波纹管横截面积，P为波纹管内部压力。
波纹管横截面积可以通过以下公式计算：A=π×(D1²-D2²)/4其中，D1为外径，D2为内径。
波纹管内部压力可以通过流体力学公式计算：P=ρ×g×ΔH其中，P为压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，ΔH为波纹管的压力高度。
2.波纹管外部介质流速引起的推力：波纹管外部介质流速引起的推力可以通过以下公式计算：F2=ρ×v²×A其中，F2为推力，ρ为介质密度，v为介质流速，A为波纹管的横截面积。
波纹管的横截面积A可通过前述公式计算。
介质流速v可以参考实际工程情况进行测量或估算。
最终F=F1+F2在进行波纹补偿器推力计算时，需要注意以下几点：1.确保所用公式中的参数单位一致，如压力单位为帕斯卡（Pa），长度单位为米（m），流速单位为米每秒（m/s）等。
2.准确测量或估算所需的参数值，如波纹管的外径、内径，介质的密度和流速等。
3.根据实际工程需求合理选择、设计波纹补偿器。
总结：在波纹补偿器的设计和选择过程中，推力计算是非常重要的一部分。
波纹管内部压力和外部介质流速是导致波纹补偿器推力的主要因素。
通过以上提及的公式和计算方法，可以对波纹补偿器的推力进行准确计算，从而进行合理选择和设计。
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波纹管补偿器的一些知识
波纹管习惯上也叫波纹管补偿器、膨胀节、伸缩节，是用以利用波纹管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。
A．适用范围
各种行业的冷热管道
需要限制接管载荷敏感设备的进出口管道
需要吸收隔离高频机械振动的管道
考虑吸收地震或地基沉陷的管道
B. 主要技术参数
压力、温度、补偿量、刚度、使用寿命、工作介质、连接形式
C. 膨胀节分类与应用对象
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。
按是否能吸收管道内介质压力所产生的压力推力（盲板力）分类，可分为无约束型波纹膨胀节(波纹管)和有约束型波纹膨胀节。
按波纹管的波形结构参数分类，可分为U形、Ω形、S形、V形波纹膨胀节。
每一类都有各自的优点和缺点，所以必须根据不同的使用条件，恰当地选用才能使波纹膨胀节正常工作，做到波纹膨胀节设计选型的经济合理。
介绍说明一些膨胀节：
1.单式轴向型波纹膨胀节
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介质压力推力的膨胀节。
因为结构简单，制造成本低，所以这是所有膨胀节中价格最为便宜的一种，对于管道口径小，固定支座易于设置的管线，应优先采用这一种。
但它不能承受压力推力，所以在选用它时，一定要正确计算压力推力，并正确地设置固定支座。
对于大口径管线尽管压力低，但压力推力也大得惊人，所以一定要设置好固定支座和滑动支座。
2.外压单式轴向波纹膨胀节
由承受外压的波纹管、外管和端环等构件组成，只用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的膨胀节。
当所需要的轴向位移较大，采用内压轴向膨胀节(波纹管)因存在柱失稳问题而受限时，可考虑采用外压膨胀节，其特点是不存在柱失稳问题且轴向补偿量大。
膨胀节工作时，波纹管受拉，而不是受压。
3.压力平衡式波纹膨胀节
由一个工作波纹管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、端板和球面与锥面垫圈等结构件组成。
主要用于吸收轴向与横向组合位移并能平衡波纹管压力推力的膨胀节。
当波纹管压力推力很大，所需的固定支座不便于设置时，以及与之相连的管道或设备不允许承受内压推力时，应考虑选用这种型式的波纹膨胀节。
弯管压力平衡式膨胀节可用于消除作用在泵、压缩机、汽轮机等设备上的载荷。
在需要轴向补偿时，由于管线架空或两容器之间的直管段距离较短，设置固定支架困难或不经济时，这时应考虑使用直管压力平衡式波纹膨胀节。
为使弯管压力平衡式膨胀节正常工作，在选型时要注意：连杆所承受的压力推力一定要大于使膨胀节产生轴向位移所需要的力。
否则不宜选用此类膨胀节。
4.大拉杆横向波纹膨胀节
由中间管连接的两个几何参数和波数相同的波纹管及拉杆、端板组成的挠性部件。
主要用于补偿单平面或多平面弯曲管段的横向位移。
适用于"L"型和"Ｚ"型管系。
由于拉杆能承受压力推力和其他附加外力的作用，膨胀节自身吸收内压推力，不会对管道产生外力，因此膨胀节两端的管道可使用中间固定支架或导向支架，降低施工成本，提高施工效率。
5.万向铰链式波纹膨胀节
由波纹管、平衡环及两对与平衡环和端管相连的铰链板组成的挠性部件。
一般为两个万向铰链型或两个万向铰链型与一个单式铰链一起配套组使用，适用于"L"型和"Ｚ"型管系中，主要以角偏转的方式补偿多平面弯曲管段的合成位移。
由于平衡环、销轴和铰链板能承受压力推力和其他附加外力的作用，膨胀节自身吸收内压推力，不会对管道产生外力，因此管道支撑的设置可以简化。
6.非金属非金属补偿器
产品特点：
1).多向补偿：非金属补偿器可以在较小的尺寸范围内提供较大的轴向、角向和侧向位移。
2).无反推力：主体材料为玻璃纤维织物及其涂覆制品，无力的传递。
使用非金属补偿器可简化设计，避免使用大的支架，节省大量的材料和劳动力。
3).消声减震：纤维织物和保温棉本身具有吸声减震的作用，能有效地减少锅炉、风机等系统的噪声和震动。
4).优良的耐高温、耐腐蚀和密封性能：采用有机硅、氟等高分子材料涂覆处理，具有优良的耐高温、耐腐蚀和密封性能。
5).安装维修方便。
D. 用途：
1.火力发电厂：锅炉，燃气轮机排烟系统，除尘系统,脱硫、脱销系统。
2.石油化工企业：锅炉，工业用炉的排烟脱硫装置，湿、干法的通风道。
3.钢铁厂：高炉、转炉、排烟等除尘系统。
4.冶炼厂：燃烧炉等供排气系统。
5.水泥厂：窑，集尘，烟尘处理装置系统。
6.装置类：集尘器，吸收塔，空气加热器，鼓风机各设备进出口。
E. 膨胀节的安装要求
1.膨胀节不能承重，应单独吊装，除非对膨胀节采取加固措施，否则不允许膨胀节与管道焊接后一齐吊装。
2.安装前应先检查膨胀节的型号、规格及管道的支座配置必须符合设计要求。
3.对带内衬筒的膨胀节注意使内衬筒的的方向与介质流动方向一致，平面角向型膨胀节的铰链转动平面与位移平面一致。
4.需要进行冷紧的膨胀节，其预变形所用的辅助构件应在管系安装完毕后拆除。
5.除设计要求预拉伸（或压缩）的预变形量外，严禁用使波纹管变形的方法来调整管道的安装偏差，以免影响膨胀节的正常功能，降低使用寿命和增加管系、设备按管及支撑构件的载荷。
6.安装过程中不允许焊渣飞溅到膨胀节表面和使波纹管受到其它机械性损伤。
7.管系安装完毕应立即拆除波纹管上作安装运输保护的辅助定位机构信紧固件，并按设计要求将限位装置调到规定位置。
8.膨胀节的所有活动元件不得被外部构件(或者内部固体沉积物)卡死或限制其活动部位正常工作。
9.对于气体介质的膨胀节及其连接管道，作水压试验时，要考虑充水时是否需要对膨胀节上的接管加设临时支架以承重。
10.水压试验用水必须干净(不能用含有泥沙或者有沉积物的污水)、无腐蚀性，对奥氏体不锈钢膨胀节应严格控制水中氯离子含量不超过25PPm。
11.水压试验结束后应尽快排净波纹中的积水。