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旋转补偿器在热电联产厂压管网中的应用探讨

文档作者：陆智I 郑威2 文档来源： 1广西电力工业勘察设计研究院 2中南电力设计院		点击数：	更新时间： 2025年04月26日
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旋转补偿器在热屯磅产厂压管冈中
的应用挠讨
陆智I郑威2
(1广西电力工业勘察设计研究院广西南宁530023
2中南电力设计院湖北武汉430000)
摘要对几种常用补偿方式进行比较。阐明了旋转补偿器和传统补偿器的各自优势，并以青海Ⅱ期供热中心为例探讨了
旋转补偿器在实际工程中的应用，指出旋转补偿器在热电联产厂区管网布置中有很好的灵活性和优良的补偿性。
关键词旋转补偿器热电联产厂区管网
中图分类号：TU833．12 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2011)06—0040—02
在电站、石化企业自备电厂等企业里．有着纵横联结的
管道网。这些管网负责输送各种介质，有高温、常温、低温，有
高压和低压。由于介质和大气温度的变化．管道产生热胀冷
缩。为了适应这种热胀冷缩的要求，通常每隔一段距离设置
1个固定点，在2个固定点之间考虑设置各种补偿器。
1几类常用补偿器的特点
1．1波纹补偿器
波纹补偿器是由一个或者几个波纹管及结构件组成．用
来吸收由于热胀冷缩、震动等原因引起的管道和设备尺寸变
化的装置。波纹补偿器的优点是结构紧凑，占空间较少，可直
埋：缺点是制造比较困难、耐压低、补偿能力小。其补偿能力
与波形管的外形尺寸、壁厚和管径大小有关：压力越高、波壁
越厚、管径越小、其刚性越大。补偿能力越小。波形补偿器一
般用于公称压力≤1．0MPa、公称直径≥150mm的场合，也可
用于常压和低压的大口径管道121。在锅炉烟风管道中应用的
可以达到DNl000mm。
波纹补偿器不能承重．应单独吊装．除非对波纹补偿器
采用加固措施．否则不允许波纹补偿器与管道焊后一起吊
装。在安装中应按照厂家推荐的数据来正确设计波纹补偿器
的长度．在任何情况下不能拉伸或压缩或扭转波纹管去补偿
安装偏差．以免影响波纹补偿器的正常功能．降低使用寿命
和增加管系、设备接管及支撑构件的载荷。膨胀节周围要留
有足够的空间．以保证膨胀节在设计范围内能自由运动。
1．2方型补偿器
方型补偿器也叫方胀力或胀力弯．由管子弯制的弹性变
形吸收管道的热膨胀．制作方形补偿器必须选用质量好的无
缝钢管．整个补偿器最好用一根管子煨制而成121。方形补偿器
的优点有：①制造安装方便。与套筒补偿器和波纹补偿器相
比，作用在固定支架上的轴向推力较小．热补偿量较大，适用
于各种压力和温度条件；②安全性较高．正常运行中无需维
护，不需要设置检查井。安装方形补偿器时．为减小补偿器的
变形弹力和提高补偿能力．须将其外臂预先拉开一定的长
度。再安装在管道上。
1．3球形补偿器
球形补偿器(又称球形接头)主要应用于管道拐弯处．依
靠球体的角位移来吸收或补偿管道1个或多个方向上的横
向位移。具有补偿量较大、流体阻力和变形应力较小、无盲板
力、对固定管架的作用力小等优点。该补偿器应2只或3只
为l组配套使用．才能用于吸收或补偿管道的横向位移。单
只球形补偿器没有补偿能力。可作为管道万向接头使用。
1．4旋转补偿器
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50(0管段；②不产生
由介质压力产生的盲板力．固定支架可以做得很小．特别适
用于大El径管道；③密封性能优越，长期运行不需维护；④节
约投资：⑤旋转补偿器可安装在蒸汽直埋管和热水直埋管
上。可节约投资和提高运行安全性[31。
旋转补偿器在管道上一般按200．500m安装l组(可根
据自然地形确定)，有10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141：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。
2典型旋转式补偿器
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l所示，其构造主
要有整体密封座、密封压盖、大小头、减磨定心轴承、密封材
料、旋转简体等构件组成．安装在热力管道上需要2个以上
组队成组．形成相对旋转吸收管道热位移．从而减少管道间
应力。其动作原理如图2所示【n。
无推力旋转补偿器的补偿原理．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，由力臂环绕
着Z轴中心旋转．以达到力偶2侧直管段上产生的热膨胀量
作者简介：陆智(1983一)，男．浙江大学项士研究生。从事火力发电厂热机设计工作。
2011．No．6． o 万方数据
l一旋转筒体2一减磨定心轴承3一密封压
盖4-密封材料5一压紧螺栓6一密封座7一
减磨定心轴承8一大小头
图l 无推力旋转补偿器结构图．屯必出日E￡易寸心E》
围2旋转补偿器动作原理图
一旋转角度热胀方向
热胀方向
的吸收。Ⅱ型组合旋
转式补偿器的补偿原
理如图3所示111。
3青海Ⅱ期供热
中心供热管网旋转
补偿器布置应用探
讨
青海Ⅱ期供热中
心作为青海盐湖集团
综合利用项目Ⅱ期工
程的配套工程．主要
为满足综合利用项目
Ⅱ期工程的用汽要
求．同时承担综合利
用项目Ⅱ期工程的部
分电负荷。根据t程
汽、电用量的要求。以
热定电．同时考虑与
综合利用项目I期供
热中心的蒸汽相互调
节．本期安装建设3×
B30-8．83／1．275+1×
B15—8．83／4．12背压式
筒汽轮发电机组．配备4
台480t／hCFB锅炉。
。Ⅱ期供热中心的
蒸汽供往化工区．供
J热管网用于为化工公
图3Ⅱ型组合旋转式补偿器的补偿原理圈司提供生产用蒸汽．
常年运行。供热蒸汽管道设计参数见表1。管网自供热中心
出线后．架空敷设至与化工设计交界处。蒸汽管道热补偿方
式除利用自然补偿外，其余全部采用旋转补偿器。
表1供热蒸汽管道设计参数
Ⅱ期厂区内共设有1144m的供热管线．敷设在最高
7．3m．最低2．85m的4层管架上。根据现场管道错综复杂的
实际情况．在供热管道中轴向热位移或轴向推力较大的位
置．以及管网结构走向需要调整时．应用数对旋转补偿器组
成立体管道结构．可获得较大的补偿量和平衡能力。厂区供
热管道共分4路，其中2路管径m630x13．压力1．275MPa．
温度3540C的低压蒸汽供海虹公司用，选用旋转补偿器6对．
补偿器布置见图4、图5。
另外2路供成达公司用，分别为l路管径(I)630×13．压
力1．275MPa，温度3540C的低压蒸汽，选用旋转补偿器3对。
9011．No．6．
1路为由480x16．压力
4．12MPa．温度4700C的
中压蒸汽．选用旋转补
偿器3对。此外。为减
小供热母管的接口推
力和推力矩对供汽支
管的影响．在1号B30
汽机排汽管道上设置
l对管径qb273x7．压
力1．275MPa．温度
3540C的低压蒸汽用旋
转补偿器．补偿器布置
见图6、图7。
旋转补偿器根据
供热管道的实际布置
情况．采用高低相错的
布置方式．节约安装空
间：要求低压蒸汽管道
旋转补偿器的补偿量
不小于300mm．中压
蒸汽管道旋转补偿器
的补偿量不小于
450mm．补偿器旋转臂
长为5m：2组旋转补
偿器间设置一个固定
支架点．有利于补偿器
吸收管道的热位移。
4结语
在热负荷比较集
中．或热负荷发展潜力
较大的大中城市．根据
电力和城市热力规划．
结合交通运输和城市
污水处理布局等因素．
建设发电供热2用热
电联产机组是响应国
家节能减排政策、减少
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图4厂区供热至海虹公司低压
供汽管道局部示意图
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图5厂区供热至海虹公司低压
供汽管道C—C剖视图
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图6厂区供热至成达公司中压、低压
供汽管道局部示意图
污染、保护环境的有效图7厂区供热至成达公司中压、低压
方式。旋转补偿器具有供汽管道B-B、F_F剖视图
补偿量大、可节约安装空间，密封性能好，特别适用长距离补
偿．将在今后的热电联产管网布置工程中得到更为广泛的推
广和应用．
参考文献
I张泉根．动力管道设计手册．机械工业出版社，2006
2刘显辉．浅谈GSJ—V型旋转补偿嚣在热力管网中的应用．中国洗涤
用品工业，2009(5)
3 昊彬．朱江军，王惠丽．无推力免维护旋转补偿器在热网系统中的
设计及应用．氯碱工业．2009(10)
4胡良余．旋转补偿嚣在热网工程中的应用．能源工程。2007(4)
O

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