一、管道補償器的由來
補償的基本意思有彌補缺陷，抵消損失。任何材料隨溫度變化，其幾何尺寸將發生變化， 當管道輸送介質或管道所處環境有溫度變化時，管道由溫度引起的熱脹冷縮是不可避免的，如果不采取一定的方式補償該尺寸變化，將會在管壁內產生很高的應力，通過管道傳至固定管架或設備，當溫差過某一范圍時，溫差應力大于管子可承受的應力范圍，這時就必須考慮補償問題，補償器概念因此而產生。
二、管道補償器的作用及應用場景
管道補償器可以補償并吸收管道的軸向，橫向和角向熱變形。吸收設備振動，減少設備振動對管道的影響，并吸收由于地震和地陷引起的管道變形。補償器用于建筑有沉降縫，長距離直管段，冷熱管網，設備的出入口處。
三、常用補償器的種類
1、根據補償器的形成和外形可分為兩類：
1）凡是因工藝需要在布置時自然形成的彎曲管段稱為自然補償器，如L 形補償器和Z 形補償器。
2）凡是專門設置的用來吸收管道熱膨脹的彎曲管段和伸縮裝置稱為人工補償器，如П 形補償器（方形補償器）、波紋式補償器、套管式補償器(填料式補償器)等。
四、幾種常見補償器的分析
1、自然彎管補償器（L和Z型）1、自然補償器組成與工作原理：
1）自然補償是利用管路幾何形狀所具有的彈性來吸收熱變形。
2）常見的是將管道兩端以任意角度相接，多為兩管道垂直相交。
3）自然補償的缺點是管道變形時會產生橫向的位移，而且補償的管段不能很大。
4）自然件償器分為L 形（管段中90º ~ 150º彎管）和Z 形（管段中兩個相反方向90º彎管），安裝時應正確確定彎管兩端固定支架的位置。
2、自然補償器的優缺點：
1)優點是：自然補償器由于自然補償器是布置管道時自然形成的，不必多費管材，也不增加介質的流動阻力。2)缺點是：占用空間大，有一定的局限性。
3、自然補償器的應用條件：
1）供暖供回水管道應充分利用自然補償的可能性，造價低。
2）自然補償每段臂長長度受限，一般不宜大于20~30m。
3）用彎管伸縮器時，應預拉伸縮管。＜380℃時預拉伸量宜取管道熱伸長量的50％；當輸送熱介質溫度＞380℃而＜450℃時，預拉伸量宜取管道熱伸長量的70％ 。4）管道公稱直徑＜300mm時，宜利用自然補償，當自然補償不能滿足要求時應采用補償器；管道公稱直徑≥300mm時宜采用補償器。
5）焊接鋼管管徑大于32mm的管道轉彎，在作為自然補償時應使用煨彎。
6）塑料管及鋁塑復合管除必須使用直角彎頭的場合外應使用管道直接彎曲轉彎。
7）直埋敷設熱水管道自然補償轉角管段應布置成60~90°。
8）當彎管轉角大于150°時不能用自然補償，自然補償的彎曲應力不應超過80MPa。
2、波紋補償器
1）波紋補償器的組成工作原理：
（1）波紋補償器是利用波紋管的彈性元件的有效伸縮變形來吸收管線、導管或容器由熱脹冷縮等原因而產生的尺寸變化的一種補償裝置，屬于一種補償元件。
（2）波紋式補償器這種補償器是用3 ～4 mm 的鋼板、紅銅、鋁板等金屬薄片制成的。（3）它利用金屬本身的彈性伸縮來減小管道的熱應力。每個波紋可吸收膨脹值5～15mm，波紋總數一般不超過6個。（4）其補償能力與波形管的外形尺寸、壁厚和管徑大小有關：（5）壓力越高、波壁越厚、管徑越小、其剛性越大，補償能力越小。
3、方形補償器
1）方形補償器的工作原理及組成（1）方型補償器也叫方脹力或脹力彎，由管子彎制的彈性變形吸收管道的熱膨脹，П（方型）形補償器常用的人工補償器。（2）制作方形補償器必須選用質量好的無縫鋼管，整個補償器好用一根管子煨制而成，由4 個90°彎管組成。（3）如需接口則接口應設在垂直臂的中間位置，且接口應焊接；DN≤40mm時也可用水煤氣管制造，彎曲半徑R=4D；適合于小直徑管道。
2）方形補償器的優點：
（1）П形補償器的補償能力大(可達400 mm)，使用和維護都很簡便。（2）制造安裝方便，與套筒補償器和波紋補償器相比，作用在固定支架上的軸向推力較小，熱補償量較大，適用于各種壓力和溫度條件；（3）安全性較高，正常運行中無需維護，不需要設置檢查井。3）方形補償器的缺點：缺點是尺寸大，占地面積大，結構也比較復雜，還增加了介質的流動阻力。4）方形補償器的應用條件：（1）安裝方形補償器時，為減小補償器的變形彈力和提高補償能力，須將其外臂預先拉開一定的長度，再安裝在管道上。（2）П形補償器在油庫和煉油廠得到廣泛應用，只有當安裝地點受限制時才選用其它類型補償器。
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