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旋轉補償器在熱電聯產廠壓管網中的應用探討

文檔作者：陸智I 鄭威2 文檔來源： 1廣西電力工業勘察設計研究院 2中南電力設計院		點擊數：	更新時間： 2025年04月26日
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旋轉補償器在熱屯磅產廠壓管岡中
的應用撓討
陸智I鄭威2
(1廣西電力工業勘察設計研究院廣西南寧530023
2中南電力設計院湖北武漢430000)
摘要對幾種常用補償方式進行比較。闡明了旋轉補償器和傳統補償器的各自優勢，并以青海Ⅱ期供熱中心為例探討了
旋轉補償器在實際工程中的應用，指出旋轉補償器在熱電聯產廠區管網布置中有很好的靈活性和優良的補償性。
關鍵詞旋轉補償器熱電聯產廠區管網
中圖分類號：TU833．12 文獻標識碼：A 文章編號：1672—9064(2011)06—0040—02
在電站、石化企業自備電廠等企業里．有著縱橫聯結的
管道網。這些管網負責輸送各種介質，有高溫、常溫、低溫，有
高壓和低壓。由于介質和大氣溫度的變化．管道產生熱脹冷
縮。為了適應這種熱脹冷縮的要求，通常每隔一段距離設置
1個固定點，在2個固定點之間考慮設置各種補償器。
1幾類常用補償器的特點
1．1波紋補償器
波紋補償器是由一個或者幾個波紋管及結構件組成．用
來吸收由于熱脹冷縮、震動等原因引起的管道和設備尺寸變
化的裝置。波紋補償器的優點是結構緊湊，占空間較少，可直
埋：缺點是制造比較困難、耐壓低、補償能力小。其補償能力
與波形管的外形尺寸、壁厚和管徑大小有關：壓力越高、波壁
越厚、管徑越小、其剛性越大。補償能力越小。波形補償器一
般用于公稱壓力≤1．0MPa、公稱直徑≥150mm的場合，也可
用于常壓和低壓的大口徑管道121。在鍋爐煙風管道中應用的
可以達到DNl000mm。
波紋補償器不能承重．應單獨吊裝．除非對波紋補償器
采用加固措施．否則不允許波紋補償器與管道焊后一起吊
裝。在安裝中應按照廠家推薦的數據來正確設計波紋補償器
的長度．在任何情況下不能拉伸或壓縮或扭轉波紋管去補償
安裝偏差．以免影響波紋補償器的正常功能．降低使用壽命
和增加管系、設備接管及支撐構件的載荷。膨脹節周圍要留
有足夠的空間．以保證膨脹節在設計范圍內能自由運動。
1．2方型補償器
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．制作方形補償器必須選用質量好的無
縫鋼管．整個補償器最好用一根管子煨制而成121。方形補償器
的優點有：①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；②安全性較高．正常運行中無需維
護，不需要設置檢查井。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。
1．3球形補償器
球形補償器(又稱球形接頭)主要應用于管道拐彎處．依
靠球體的角位移來吸收或補償管道1個或多個方向上的橫
向位移。具有補償量較大、流體阻力和變形應力較小、無盲板
力、對固定管架的作用力小等優點。該補償器應2只或3只
為l組配套使用．才能用于吸收或補償管道的橫向位移。單
只球形補償器沒有補償能力。可作為管道萬向接頭使用。
1．4旋轉補償器
旋轉補償器的優點：①補償量大．可根據自然地形及管
道強度布置，最大一組補償器可補償50(0管段；②不產生
由介質壓力產生的盲板力．固定支架可以做得很小．特別適
用于大El徑管道；③密封性能優越，長期運行不需維護；④節
約投資：⑤旋轉補償器可安裝在蒸汽直埋管和熱水直埋管
上。可節約投資和提高運行安全性[31。
旋轉補償器在管道上一般按200．500m安裝l組(可根
據自然地形確定)，有10多種安裝形式。可根據管道的走向
確定布置形式。采用該型補償器后．固定支架間距增大．為避
免管段撓曲要適當增加導向支架141：為減少管段運行的摩擦
阻力，在滑動支架上應安裝滾動支座。
2典型旋轉式補償器
無推力旋轉式補償器是熱力管道熱膨脹補償方面的一
種新型補償器。旋轉式補償器的結構如圖l所示，其構造主
要有整體密封座、密封壓蓋、大小頭、減磨定心軸承、密封材
料、旋轉簡體等構件組成．安裝在熱力管道上需要2個以上
組隊成組．形成相對旋轉吸收管道熱位移．從而減少管道間
應力。其動作原理如圖2所示【n。
無推力旋轉補償器的補償原理．是通過成雙旋轉筒和L
力臂形成力偶，使大小相等．方向相反的一對力，由力臂環繞
著Z軸中心旋轉．以達到力偶2側直管段上產生的熱膨脹量
作者簡介：陸智(1983一)，男．浙江大學項士研究生。從事火力發電廠熱機設計工作。
2011．No．6． o 萬方數據
l一旋轉筒體2一減磨定心軸承3一密封壓
蓋4-密封材料5一壓緊螺栓6一密封座7一
減磨定心軸承8一大小頭
圖l 無推力旋轉補償器結構圖．屯必出日E￡易寸心E》
圍2旋轉補償器動作原理圖
一旋轉角度熱脹方向
熱脹方向
的吸收。Ⅱ型組合旋
轉式補償器的補償原
理如圖3所示111。
3青海Ⅱ期供熱
中心供熱管網旋轉
補償器布置應用探
討
青海Ⅱ期供熱中
心作為青海鹽湖集團
綜合利用項目Ⅱ期工
程的配套工程．主要
為滿足綜合利用項目
Ⅱ期工程的用汽要
求．同時承擔綜合利
用項目Ⅱ期工程的部
分電負荷。根據t程
汽、電用量的要求。以
熱定電．同時考慮與
綜合利用項目I期供
熱中心的蒸汽相互調
節．本期安裝建設3×
B30-8．83／1．275+1×
B15—8．83／4．12背壓式
筒汽輪發電機組．配備4
臺480t／hCFB鍋爐。
。Ⅱ期供熱中心的
蒸汽供往化工區．供
J熱管網用于為化工公
圖3Ⅱ型組合旋轉式補償器的補償原理圈司提供生產用蒸汽．
常年運行。供熱蒸汽管道設計參數見表1。管網自供熱中心
出線后．架空敷設至與化工設計交界處。蒸汽管道熱補償方
式除利用自然補償外，其余全部采用旋轉補償器。
表1供熱蒸汽管道設計參數
Ⅱ期廠區內共設有1144m的供熱管線．敷設在最高
7．3m．最低2．85m的4層管架上。根據現場管道錯綜復雜的
實際情況．在供熱管道中軸向熱位移或軸向推力較大的位
置．以及管網結構走向需要調整時．應用數對旋轉補償器組
成立體管道結構．可獲得較大的補償量和平衡能力。廠區供
熱管道共分4路，其中2路管徑m630x13．壓力1．275MPa．
溫度3540C的低壓蒸汽供海虹公司用，選用旋轉補償器6對．
補償器布置見圖4、圖5。
另外2路供成達公司用，分別為l路管徑(I)630×13．壓
力1．275MPa，溫度3540C的低壓蒸汽，選用旋轉補償器3對。
9011．No．6．
1路為由480x16．壓力
4．12MPa．溫度4700C的
中壓蒸汽．選用旋轉補
償器3對。此外。為減
小供熱母管的接口推
力和推力矩對供汽支
管的影響．在1號B30
汽機排汽管道上設置
l對管徑qb273x7．壓
力1．275MPa．溫度
3540C的低壓蒸汽用旋
轉補償器．補償器布置
見圖6、圖7。
旋轉補償器根據
供熱管道的實際布置
情況．采用高低相錯的
布置方式．節約安裝空
間：要求低壓蒸汽管道
旋轉補償器的補償量
不小于300mm．中壓
蒸汽管道旋轉補償器
的補償量不小于
450mm．補償器旋轉臂
長為5m：2組旋轉補
償器間設置一個固定
支架點．有利于補償器
吸收管道的熱位移。
4結語
在熱負荷比較集
中．或熱負荷發展潛力
較大的大中城市．根據
電力和城市熱力規劃．
結合交通運輸和城市
污水處理布局等因素．
建設發電供熱2用熱
電聯產機組是響應國
家節能減排政策、減少
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圖4廠區供熱至海虹公司低壓
供汽管道局部示意圖
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圖5廠區供熱至海虹公司低壓
供汽管道C—C剖視圖
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圖6廠區供熱至成達公司中壓、低壓
供汽管道局部示意圖
污染、保護環境的有效圖7廠區供熱至成達公司中壓、低壓
方式。旋轉補償器具有供汽管道B-B、F_F剖視圖
補償量大、可節約安裝空間，密封性能好，特別適用長距離補
償．將在今后的熱電聯產管網布置工程中得到更為廣泛的推
廣和應用．
參考文獻
I張泉根．動力管道設計手冊．機械工業出版社，2006
2劉顯輝．淺談GSJ—V型旋轉補償囂在熱力管網中的應用．中國洗滌
用品工業，2009(5)
3 昊彬．朱江軍，王惠麗．無推力免維護旋轉補償器在熱網系統中的
設計及應用．氯堿工業．2009(10)
4胡良余．旋轉補償囂在熱網工程中的應用．能源工程。2007(4)
O

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