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1、旋转式补偿器安装技术说明江苏永力管道有限公司江苏永力旋转补偿器研究所一、概述HDXZ型系列无推力旋转式补偿器是热力管道热膨胀补偿方面的一种新型补偿器。 旋转式补偿器的结构如图（1）所示，其构造主要有整体密封座、密封压盖、大小头、 减摩定心轴承、密封材料、旋转筒体等构件组成，安装在热力管道上需两个以上组对成 组，形成相对旋转吸收管道热位移，从而减少管道之应力，其动作原理如图（2）所示。 P訂 旋转补偿器z +安装位置 旋转补偿器-丄一”丄/补偿后的位置L图（2）旋转补偿器动作图旋转补偿器的优点：（1）、补偿量大，可根据自然地形及管道强度布置，最大一组 补偿器可补偿500m管段；（2）、不产生由介
2、质压力产生的盲板力，固定支架可做得很小,特别适用于大口径管道；（3）、密封性能优越，长期运行不需维护；（4）、投资大大节约； （5）、设计计算方便；（6）、旋转补偿器可安装在蒸汽地埋管和热水地埋管上，可大量 节约投资和提高运行安全性。HDXZ旋转补偿器由江苏永力管道有限公司生产厂家专业制造，该产品已在热力工 程中大量推广应用。旋转补偿器在管道上一般按150500m安装一组（可根据自然地形确定），有十多 种安装形式，可根据管道的走向确定布置形式。采用该型补偿器后，固定支架间距增大， 为避免管段挠曲要适当增加导向支架，为减少管段运行的摩擦阻力，在滑动支架上应安 装滚动支座。二、旋转补偿器的选型（江
3、苏永力管道有限公司专利产品）：HDXZ型系列无推力旋转式补偿器分为三个等级：（1）、适用低压管道补偿器：压力01.6MPa、温度-6 0330C；（2）、适用中压管道补偿器：压力1.62.5MPa、温度-6 0400C；（3）、适用高压管道补偿器：压力2.55.0MPa、温度-6 0485C。注：使用温度超过400 C时采用合金钢。三、旋转式补偿器动作原理、布置方式：HDXZ型系列旋转式补偿器的补偿原理，是通过成双旋转筒和L力臂形成力偶，使大 小相等，方向相反的一对力，由力臂回绕着Z轴中心旋转，以达到力偶两边热管上产生 的热胀量的吸收。1、口型组合旋转式补偿器（图一、二）： 当补偿器布置于两固
4、定支架之间时，则热管运行时的两端有相同的热胀量和相同的 热胀推力，将力偶回绕着o中心旋转了。角，以达到吸收两端方向相对、大小相等的热 胀量厶当补偿器布置不在两固定支架中心，而偏向热管较短的一端，在运行时的力偶臂L 的中心O偏向较短的一端回绕来吸收两端方向相对、大小不等的膨胀量1,42。旋转筒x热胀方向y旋转角度 热胀方向yy图二n型组合补偿器平面图热胀开始图一 n型组合补偿器立体图（平行布置）此类补偿器的布置和球形补偿器类似，当在吸收热膨胀量时，在力偶臂旋转到1/2e时出现热管道发生最大的摆动y值。因此，离补偿器第一只导向支架的布置距离要加 大(见表三)。一般情况是根据自然地形、补偿量的大小和
5、安装条件许可的情况下 L 尽量选择大一 点。虽然吸收热胀随着转角。或力偶臂L的加大而增加，但为了限止y摆动过大，对。 值不超过表四的推荐值，L选在26米范围内为宜。该补偿器适应性较广，对平行路径(如图一)、转角路径和直线路径及地埋过渡至 架空，均可布置。2、选型要点：(1) n型组合式补偿器高円=旋转筒长+ 2X1.5DN，表一如下：表一：H尺寸公称通径DN (mm)80100125150200250300350400450500600700800旋转筒长(mm)250250280300300300350350350380400400400400H(mm)n型49055065573090010
6、5125140155173188220250282组合000000000(2) HDXZ系列旋转补偿器是一种全新的补偿装置，它的补偿能力特别大，为此当 使用本补偿器进行长距离补偿时可按表二设置导向支柱。表二：长距离补偿时导向支柱的间距(m):公称通径100125150200250350500600700导向支柱间距50505060607080100120(3)由于n型组合补偿器由于有横向摆动，故两侧一定距离内不准设置导向支架 见表三)。表三：补偿器两侧导向支架离补偿器的距离(m):公称通径100200350500600n型组合2025303540(4)管子直径越大时，e应越小，本公司规定了它的
7、极大值(见表四)，希望算出 的。值不超过极大值。表四：摩擦角e的极大值e：公称通径DN (mm)200300400500en组合35353025注：摩擦角e角度越小，摩擦力越小。n组合补偿器的补偿量的确定(图二):补偿量二介质温度X管材热膨胀系数X两固定支柱的距离。安装时应偏装热膨 胀厶/2。3、旋转力偶的摩擦力矩及其推力： (1)推动力偶的移动，必须克服一对旋转筒的摩擦力矩。热 管道输送蒸汽的工作压力为PN=1.6MPa，蒸汽温度对合金密封填料的膨胀系数略比钢材 高的附加紧力造成的附加力矩不予考虑的情况下，确定其摩擦力矩。合金密封填料箱内摩擦力矩Mkl,抗盲板力的摩擦力矩Mk2，热管道在运行
8、情况下的一对旋转筒的总的摩擦力矩为： Mk=1.2(Mkl+ Mk2) Ncm 表五：一对旋转筒的旋转摩擦力矩Mk表: 表五如下： 表五：一对旋转筒的旋转摩擦力矩Mk表公称通径DNmm100125150200250300350400Ncmn型组合137352210312303312584232928056171405623373803026230公称通径DNmm450500600700800Ncmn型组合3890300488308082277041382258623221908(2) n组合旋转式补偿器的力偶臂(如图一、二)L 一般应根据现场实际情况确定， 一般取110米。力偶臂必须和一对大小
9、相等、方向相反的力相互垂直。所以，在热膨 胀过程中，要使力偶旋转(即一对旋转筒动作)的力P由下式确定。P二MkFLcos(e/2)(N) Mk Ncm； L cm4、应用实例：(1)、热网工程主管径为480X10，选用HDXZ型旋转式补偿器，根据自然地形 条件设置补偿器，形式如下：安装状态工作状态1.40旋转补偿器271271I II0.5511公 路 桥 梁(2) 、自然条件：该热网管段，为河道於泥回填土，地耐力不足8吨，全长542米。(3) 、设计特点：设中间固定支柱1只，向两边平均间距17米设置，滑动支架2X 15只，考虑到补偿滑动托座长，采用轴承式滚动托座(摩擦系数为0.07，实际摩擦
10、 系数为0.02），滑动管托根据补偿量放大，最大补偿量约1.1米，设置两端各放旋转式补偿器1组，补偿器旋转臂长为4.5米，其最大补偿能力为1.5米，最大侧向位移0.06 米，滑动支架每间隔60米设一导向支架。（4）、注意：实施长距离补偿需考虑采用摩擦系数低的轴承式滚动支架，增强管道 强度，降低对固定支架的推力。（5）、固定支架推力计算： 、根据旋转力偶摩擦力矩其推力的计算公式：Mk=1.2（Mk1 Mk2） Ncm查表：DN450 管道，Mk=3890300 Ncm根据补偿量计算9=26 28， 臂长450cm旋转摩擦推力8890N。 、管道480X10无缝管重116Kg/m,保温重60Kg/m。管道对支柱的摩擦推力（116+60）X271 X9.81X0.07=32752.84N 、对固定支柱总推力为：（8890+32752.84）X 1.2=49971N4.9971吨力。江苏永力管道有限公司江苏永力管道有限公司技术研究所
