热力管道的热膨胀及其补偿

热力管道的热膨胀及其补偿

摘要：热力管道输送的介质温度很高，投入运行后，将引起管道的热膨胀，使管壁内或某些焊缝上产生巨大的应力，如果此应力超过了管材或焊缝的强度极限，就会使管道造成破坏。本文就热力管道的热膨胀、热应力、轴向推力的理论分析计算，针对各种补偿器的选用原则和安装要点进行了简述。

关键词：热力管道热膨胀热应力热补偿补偿器预拉伸

1 管道的热膨胀及热应力计算

1.1 管道的热膨胀计算

管段的热膨胀量按下式计算：ΔL=ɑ.L.Δt=2.L.(t2-t1)

式中：ΔL——管段的热膨胀量（mm）；ɑ——管材的线膨胀系数，即温度每升高1℃每米管子的膨胀量（mm/m.℃）；L——管段长度（m）；Δt——计算温差，即管道受热时所升高的温度，它等于管道输送介质的最高工作温度t2与管道安装时的环境温度t1之差（℃）。

对于一般碳钢管ɑ=12×10-4mm/m.℃，则ΔL=0.012.L.Δt。在施工中，为了迅速估算碳钢管道的热膨胀量，可按每米管道在升温100℃时，其膨胀量为1.2mm计算。

1.2 管道的热应力计算

管道受热时所产生的应力的大小可按下式计算：

σ=E. ε= E. = ■ E. ■ =E.ɑ.Δt

式中：σ——管道受热时所产生的应力（kg/cm2）；

E——管材的弹性模量（kg/cm2）；

ε——管道的相对变形量，它等于管道的热膨胀量ΔL（mm）与管道原长L（m）之比，即ε=■常用钢材的弹性模量E=2×10-6（kg/cm2），一般碳钢管的线膨胀系数ɑ=12×10-6（mm/m.℃），则热应力的计算公式可简化为σ=2×106×12×10-6×Δt=24.Δt（kg/cm2）。利用此式，可以很容易地计算出钢管道热膨胀受到限制时产生的热应力。

由此可见，管道受热时所产生的应力的大小，与管子直径及管壁厚度无关。它是由管子材料的弹性模量、线膨胀系数和管道受热时所升高的温度来决定的。在这三个因素中，温差是影响热应力的最主要因素。

1.3 管道的轴向推力计算

管道的轴向推力就是管道在断面上受热时所受到的纵向总压力，其计算公式为：P=σ.F。

式中：P——纵向压力（kg）；σ——热应力（kg/cm2）；F——管子横断面积（cm2）。

此力作用在管道两端的支架上，对于两端固定的直管，温度变化引起的热应力，仅与管道材质、管壁截面积和温度变化有关，而与管路的长度无关。这个应力往往是很大的，如不采取补偿措施，容易造成破坏性。

对于弯曲的热力管道情况就不同了，由于管道可以产生一定范围内的自然变形，从而大大减少了应力，避免管道遭到破坏。

1.4 [例]有一根ф219×8的碳素钢无缝钢管，长度为20米，投入运行后的温度为425℃，而安装时的环境温度为25℃，那么该管段的热膨胀量是多少？管段受热时产生的热应力是多少？如果将管道两端固定，因膨胀而产生的轴向推力是多少？已知2=0.012mm/m.℃，E=2×106kg/cm2）。[解] 管道投入运行后与安装时温度差Δt=425-25=400℃。

故热膨胀量ΔL=ɑ.L.Δt=0.012×20×400=96(mm)。

热应力σ=24.Δt=24×400=9600(kg/cm2)。

轴向推力P=σ.F=9600×■=600192(kg)=600.2（t）

上述管段受热时产生的应力达9600kg/cm2，已超过了碳素钢的极限强度，由此产生600.2吨的轴向推力。如果将管道两端固定，则该管段将被受热时产生的热应力破坏。

2 管道的热补偿种类及选用原则

管道的热补偿，就是合理地确定固定支架的位置，使管道在一定范围内，进行有控制的伸缩，以便通过补偿器和管道本身的弯曲部分进行长度补偿。作为能减释热应力的补偿器一般可分为自然补偿和人工补偿两大类。布置热力管道的固定支架和补偿器时，应首先考虑利用管道的弯曲部分进行自然补偿。

2.1 自然补偿器选用原则

2.1.1 管道布置时，应尽量利用所用管路原有弯曲的自然补偿，当自然补偿不能满足要求时，才考虑装设各种类型的补偿器。

2.1.2 当弯管转角小于150°时，可用自然补偿；大于150°时不能用作自然补偿。

2.1.3 自然补偿器的管道臂长不应超过20～25m，弯曲应力σ不应超过80Mpa。

2.2 方型补偿器的选用原则

2.2.1 热力管网一般采用方型补偿器，只有在方型补偿器不便使用时，才选用其他类型补偿器。

2.2.2 方型补偿器的自由臂（导向支架至补偿器外臂的距离），一般为40倍公称直径的长度。

2.2.3 方型补偿器须用优质无缝钢管制作。DN<150mm时用冷弯法制作；DN≥150mm时用热弯法制作。弯头弯曲半径通常为3DN～4DN。

2.3 波形补偿器的选用原则

2.3.1 波形补偿器因其强度较弱，补偿能力小，轴向推力大，适用于直径DN>150mm及压力的PN ≤0.7MPa管道。

2.3.2 波形补偿器用钢板制作，钢板厚度一般采用3～4mm。

2.3.3 波形补偿器的波节以3～4个为宜，每个波节的补偿能力一般为20mm。

2.4 填料式补偿器的选用原则

2.4.1 填料式补偿器一般用于直径DN>100mm，工作压力PN≤1.3MPa（铸铁制）及PN≤1.6Mpa（钢制）的管道上。

2.4.2 由于填料密封性能不可靠，一定时期必须更换填料，因此不宜用于不通行地沟内敷设的管道上。

2.4.3 钢制填料式补偿器有单向和双向两种。一个双向补偿器的补偿能力，相当于两个单向补偿器的补偿能力，可用于工作压力PN≯1.6MPa，安装方型补偿器有困难的热力管道上。

2.5 球形伸缩器的选用原则

2.5.1 球形伸缩器是利用球形管的随机弯转来解决管道的热补偿问题，对于三向位移的蒸汽和热水管道最宜采用。

2.5.2 球形伸缩器可以安装于任何位置，工作介质可以由任意一端出入。其缺点是存在侧向位移、易漏，要求加强维修。

2.5.3 安装前须将两端封堵，存放于干燥通风的室内，长期保存时，应经常检查，防止锈蚀。

3 补偿器的安装要点

3.1 方型补偿器的安装要点

3.1.1 方型补偿器用弯头拼接时，水平臂中间处不准有焊缝，如无法避免焊缝，则应尽量靠近弯头两侧，由于两根垂直臂中部弯曲应力最小，因此拼接焊缝最好设置在垂直臂中部。

3.1.2 补偿器安装前应进行预拉伸（压缩），预拉伸（压缩）量为补偿值的一半。预拉伸可用千斤顶撑开或用拉管器拉开。预拉伸（压缩）量允许偏差应小于±10mm。

3.1.3 补偿器应在两个固定支架之间的管道安装完毕后进行。冷拉焊口应选在距补偿器弯曲起点

2～2.5m处，冷拉前，固定支架应牢固固定，阀件的螺栓应全部拧紧。

3.1.4 补偿器水平安装时，应与管道保持同一坡度，垂直臂应呈水平安装，数根管道平行敷设时，补偿器一般布置在同一位置。

3.1.5 补偿器竖向安装时，如输送介质为液体，应在补偿器最高处设放气阀；如输送介质为气体，应在补偿器最低处安装排水装置。

3.1.6 补偿器两侧的第一个支架，宜设在距补偿器弯头起弯点0.5～1.0m处，支架为滑动支架，不得设置导向支架或固定支架。

3.1.7 邻近补偿器的支架，其滑托应向管道热膨胀方向相反的一侧移动，移动量等于固定支架到该支架处的热膨胀量。

3.2 波形补偿器的安装要点

3.2.1 波形补偿器安装时，应根据补偿零点温度定位，补偿零点温度就是在管道设计时考虑到最高温度与最低温度的中点。在环境温度等于补偿零点温度时安装，补偿器可不进行预拉或预压。如果安装时环境温度高于补偿零点温度，应预先压缩；反之应预先拉伸。拉伸或压缩的数值见附表《安装波形补偿器的拉伸或压缩量》。

3.2.2 波形补偿器的预拉或预压，应在平地上进行，作用力应分2~3次逐渐增加，尽量保证各波节的圆周面受力均匀。拉伸或压缩量的偏差应小于5mm，当拉伸或压缩达到要求数值时，应立即进行固定。

3.2.3 补偿器安装时应注意方向性，内套管有焊缝的一端在水平管上应迎介质流向安装，在垂直管上应置于上部，以防凝结水大量流入波节内。如管内有凝结水产生时，应在每个波节下方安装放水阀。

3.2.4 吊装时，不得将绳索绑在波节上，也不允许将支撑件焊在波节上。

3.2.5 补偿器应严格按照管道中心线安装，不得偏斜。

3.3 填料式补偿器的安装要点

3.3.1 补偿器应严格按照管道中心线安装，不得偏斜。

3.3.2 在补偿器的两侧，至少各有一个导向支座，保证运行时自由伸缩，不偏离中心。

3.3.3 按设计规定的安装长度并应考虑气温变化，留有剩余的收缩量，剩余收缩量可按下式计算。 S=S0 ■

式中：S——插管与外壳挡圈的安装剩余收缩量（mm）；

S0——补偿器的最大行程（mm）；

t0 ——室外最低设计温度（℃）；

t1 ——补偿器安装时的气温（℃）；

t2 ——介质的最高设计温度（℃）；

收缩剩余量的允许偏差为±5mm。

3.3.4 插管应安装在介质流入端。

3.3.5 补偿器的摩擦部位应涂上机油，非摩擦部位应涂上防锈漆。填料石棉绳应涂石墨粉，并逐圈装入，逐圈压紧，各圈接口应相互错开。

4 方形补偿器的预拉伸方法

安装方形补偿器时，应预拉补偿长度的一半，即ΔL/2。如果不加拉伸就进行安装，在管网投入运行后，可能产生很大的应力，甚至造成事故。

方形补偿器的预拉伸按下述方法进行。

假设管段的热膨胀长度ΔL=100mm，则预留安装补偿器的空位应为补偿器总长度加ΔL/2=50mm。然后把补偿器的两臂强制向外拉伸50mm，即恰好与预留空位尺寸相等，此时即可焊接管口，也可以将未撑开的补偿器的一端先与管道焊接固定，此时另一侧则有50mm间隙，然后再强制拉伸并与管道焊接固定。

经过上述拉伸后，补偿器内部产生了内应力，力图把两侧的管道拉过来。管网投入运行，温度逐渐升高后，由于管道热膨胀正好顺应了补偿器的收缩力，于是热膨胀长度达到50mm时，补偿器也正好收缩到原来的尺寸，这时补偿器的内应力消除。当管道热膨胀时，补偿器开始被压缩，于是又产生反抗压缩的内应力，力图把两侧的管道推回去。当管道达到规定温度时，热膨胀长度也就达到了预定的伸缩量，即ΔL=100mm。但这时补偿器只被压缩了ΔL/2=50mm，内应力又达到了拉伸时的数值，但力的方向却与原来相反。

5 附表《波形补偿器的拉伸量和压缩量》

注：ΔL=Δl.n（mm）。ΔL为波形补偿器的全部补偿能力；Δl为一个波节的补偿能力（mm）；n为波节数。Δl由设计给定，一般为20mm。

采暖固定支架及补偿器

快速设计热水采暖系统固定支架和补偿器 简介：对设计中经常遇到的热水(95/70℃)采暖系统的固定支架和管道补偿器的设计计算和设置问题进行了 归纳总结,给出了具体设计方法和实例。 关键字：热水采暖固定支架补偿器 1 引言 固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之 处，望各位指正。 2 设计计算 系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径 已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 计算管道热伸长量 (1) △X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得 (2 ) 2.2 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补

热力管线补偿器的计算

采暖补偿器的经验计算2010-12-06 16:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 、计算管道热伸长量 △X=0.012(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得： △X=1.2L ……(2 ) 2.2 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 2.3 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。 3 、例题[已知] 如图1所示，某民用建筑95/70℃热媒供热管道a-b段长度为32m，b-c 段长度为24m，c-d段长度为63m，d-e段长度为48m，管径如图所示。 [求] 计算管道热伸长量，设置补偿器和固定支架。 [解] 首先按照公式(2)计算可得 a-b段管道热伸长量=38.4mm

管道热补偿量计算

采暖补偿器计算 该帖被浏览了4176次| 回复了27次 1引言固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。 2设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 计算管道热伸长量 (1) △X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得 (2 ) 2.2确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道；最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 补偿器形式敷设方式 管径DN（mm） 25 32 40 50 70 80 100 125 150 г型 长边最大间距L2（m）15 18 20 24 24 30 30 30 30 短边最小间距L1（m）2 2.5 3 3.5 4 5 5.5 6 6 2.3确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，

供热管网各参数计算常用公式

供热管网各参数计算 常用公式

供热管网各参数常用计算公式 1比摩阻R （P/m ）——集中供热手册P 196 R = 6.25×10-2×52d G ρλ 其中：λ—— 管道摩擦系数（查动力管道手册P345页） λ= 1/（1.14+2×log K d ）2 G —— 介质质量流量（t/h ） 或：R=d 22 λρν=6.88×10-3×25.525 .02d K G ρ ρ—— 流体介质密度（kg/m 3） d —— 管道内径（m ） K ——管内壁当量绝对粗糙度（m ） 2、管道压力降△P （MPa ） △P = 1.15R （L+∑Lg ）×10-6 其中：L —— 管道长度（m ） ∑Lg ——管道附件当量长度（m ） 3、管道单位长度热损q （W/m ） q = 其中：T 0 —— 介质温度（℃） λ1 —— 内层保温材料导热系数（W/m.℃） λ2 —— 外层保温材料导热系数（W/m.℃） D 0 —— 管道外径（m ） D 1 —— 内保温层外径（m ） D 2 —— 外保温层外径（m ） α—— 外表面散热系数[α=1.163×（10+6?）] ?—— 环境平均风速。预算时可取α=11.63 Ln —— 自然对数底 4、末端温度T ed （℃） 2122011012121)16(D D D Ln D D Ln T αλλπ++-

T ed = T 0 - GC L L q g 310)(-?+ 其中：T 0 —— 始端温度（℃） L —— 管道长度（m ） Lg —— 管道附件当量长度（m ） G —— 介质质量流量（t/h ） C —— 介质定容比热（kj / kg.℃） 5、保温结构外表面温度T s （℃） T s = T a + α π2D q 其中：Ta ——环境温度（南方可取Ta =16℃） 6、管道冷凝水量(仅适用于饱和蒸汽)G C （t/h ） G C = γ3 106.3-?qL 其中：γ——介质汽化潜热（kj / kg ） 7、保温材料使用温度下的导热系数λt （W/m.℃） λt =λo +2 )(B A T T K + 其中：λo ——保温材料常态导热系数 T A —— 保温层内侧温度（℃） T B —— 保温层外侧温度（℃） K —— 保温材料热变系数 超细玻璃棉K=0.00017 硅酸铝纤维K=0.0002 8、管道直径选择d （mm ） 按质量流量计算：d = 594.5 ωρG 按体积流量计算：d = 18.8ωνG 按允许单位比摩阻计算：d = 0.0364×52 R G ?νλ 其中：G —— 介质质量流量（t/h ） G v —— 介质体积流量（m 3/h ） ω —— 介质流速（m/s ） ρ —— 介质密度（kg/m 3）

热力管道水力计算表

热力管道水力计算表

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热力管道水力计算表(一） Kｄ=0.5mm r＝９58.4kg/m３ DN 25 32 4０50 DN 2５３２40 50 70 D w×δ３2×25 ３8×2.545×2．557×３．５D w×δ3２×2.５38×2．545×2.557×3.573×３.5 G(t／ｈ) W R W R W R ＷR G(t/h）W ＲW R W R W R ＷＲ 0.２0.1 0． 95 １.2５0.63 34.2 ０.4 2 １ 1.6 ０.2 9 4．2 0.１ 8 1． ３4 0.22 0.11 1.1 ４ １．3 0． 66 37 0． ４4 １ 2.6 0.3 4.5 １ 0.１ 9 1.４ ４ 0． 11 0． 34 ０.２4 0.1 ２ 1．3 ５ 1.35 0.68 ３9. ９ 0.46 13.6 ０.3 1 4． ８6 0.２ １ ．55 ０ ．１ 1 0.37 0.２6 0.13 1.59 1.40 0．7 １ 42.9 0． 47 1 ４ ．6 0.３ 2 ５.2 1 ０.2 1 1． ６ ７ 0.1 ２ ０.3 ９ ０.28 0.１ 4 1． 82 1.4５0.73 46 0.49 15 ．７ 0.33 5.5 ９ ０.2 １ 1.78 0． 12 0.42 0.30 0． 15 ２.0 ８ １.５0 0． 76 49.2 ０ ．５ １ 16.8 ０.3 ５ ５.9 8 0.2 ２ 1.91 0.１ 3 0.4 ５ 0.３２０.1 6 ２.3 ７ 1.５5 0.７ ９ 52.6 0.53 17 ．９ 0.３ 6 ６ ．３ 8 ０ ．23 2.02 0.13 0.48 ０.3４0.17 2.7 １ 1．6 0.8 １ 5６ 0.5 ４ 19.1 0.３ 7 6．8 0.２ 4 2.14 0． 13 0.5

热力管道补偿器

热力系统补偿类型和方式 热力系统管道的补偿方式有两种：自然补偿和补偿器补偿。 1．自然补偿 自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形。管道弹性，是指管道在应力作用下产生弹性变形，几何形状发生改变，应力消失后，又能恢复原状的能力。实践证明，当弯管角度大于30°时，能用作自然补偿，管子弯曲角度小于30°时，不能用作自然补偿。自然补偿的管道长度一般为15～25m，弯曲应力бbw不应超过80MPa。 管道工程中常用的自然补偿有：L型补偿和Z型补偿。 2．补偿器补偿 热力管道自然补偿不能满足，应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。 （1）方形补偿器。方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形，从其工作原理看，方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。 方形补偿器由水平臂、伸缩臂和自由臂构成。方形补偿器是由4个90°弯头组成，其优点是：制作简单，安装方便，热补偿量大工作安全可靠，一般不需要维修；缺点是：外形尺寸大，安装占用空间大，不太美观。 方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型－标准式（c＝2h），Ⅱ型－等边式（c＝h），Ⅲ型—长臂式（c＝0.5h），Ⅳ型－小顶式（c＝0），其中Ⅱ型、Ⅲ型最为常用。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN＞200mm时，焊缝与轴线成45°角。（2）波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节，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或设备尺寸变化的装置。波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好，配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。 波纹管材料。波纹管补偿器是采用疲劳极限较高的不锈钢板或耐蚀合金板制成

热力管道补偿器用途

在供暖供热管网敷设聚氨酯保温管道中经常会使用到各种不同的补偿器，那么补偿器对保温管道有什么作用?我们就以城市小区管的聚氨酯保温管铺设管道为例，来说一下管道补偿器的作用： 补偿器主要就是为了补偿热能，减少热损耗，根据管道铺设的图纸标准来规定段或者接口处安装，补偿器主要分为直波纹补偿器和外压波纹补偿器两种，城市小区的聚氨酯保温管主要是二次网热水管道，一般都是在接口处安装补偿器，主要使用的波纹器是直波纹补偿器。 直波纹补偿器具有良好的抗压能力，能够自导向，并且可以达到与直埋管同寿命，不需要经常维修和更换，并且具有很好的抗弯性能，可以直接做为刚性管道中的一部分直接安装在管道上。 在热水管道铺设中，直波纹补偿器可以代替支架，并且直波纹补偿器价格比外

压波纹补偿器便宜很多。所以总体来说更加节省成本。 安装完毕后的补偿器一定要对管道进行吹扫和系统测压，但在进行系统测压的时候，必须保护好波纹补偿器，当补偿器没有预拉杆结构时，必须在波纹补偿器上做些附件来保护波纹补偿器，以免管道测压是拉坏补偿器。 总体来说聚氨酯保温管道补偿器就是为了防止在管道热升温时热伸长或温度应力而引起管道变形或者损坏，来补偿管道的热伸长，减少管壁的应力作用的阀件或支架结构上的作用力。使用补偿器可以大大延长聚氨酯保温管的使用寿命。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN>200mm时，焊缝与轴线成45°角。

管道热补偿量计算

采暖补偿器计算 该帖被浏览了4176次 | 回复了27次1引言固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。 2设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 计算管道热伸长量 (1) △ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得 (2 ) 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道；最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 补偿器形式敷设方式 管径DN（mm） 25 32 40 50 70 80 100 125 150 г 型 长边最大间距L2（m）15 18 20 24 24 30 30 30 30 短边最小间距L1（m）2 3 4 5 6 6 确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，

采暖管道水力计算

采暖供热管道水力计算表说明 1 电算表编制说明 1.1 采暖供热管道的沿程损失采用以下计算公式： ΔP m =L λρ?v 2 d j ?2 （1.1） ；式中：△Pm——计算管段的沿程水头损失（Pa） L ——计算管段长度（m）； λ——管段的摩擦阻力系数； d j ——水管计算内径（m），按本院技术措施表A.1.1-2～A.1.1-9编制取值； 3 ρ——流体的密度（kg/m）,按本院技术措施表A.2.3编制取值；v —— 流体在管内的流速（m/s）。 1.2 管道摩擦阻力系数λ 1.2.1采用钢管的采暖供热管道摩擦阻力系数λ采用以下计算公式： 1 层流区（R e ≤2000） λ=

64 Re 2 紊流区（R e ＞2000）一般采用柯列勃洛克公式 1 ?2. 51K /d j =?2lg?+?λ?Reλ3.72 ?K 68? ?λ=0.11?+??d ?j Re? 0. 25 ???? 简化计算时采用阿里特苏里公式 雷诺数 Re= v ?d j γ 以上各式中 λ——管段的摩擦阻力系数；Re ——雷诺数； d j ——管子计算内径（m），钢管计算内径按本院技术措施表A.1.1-2取值；

－ K ——管壁的当量绝对粗糙度（m），室内闭式采暖热水管路K ＝0.2×103m，室外供热管网 － K ＝0.5×103m ； v ——热媒在管内的流速，根据热量和供回水温差计算确定（m/s）； ，根据供回水平均温度按按本院技术措施表A. 2.1取值。γ—— 热媒的运动粘滞系数（m2/s） 1.2.2塑料管和内衬（涂）塑料管的摩擦阻力系数λ，按下式计算： λ={ d j ? b 1. 312(2 lg 3. 7??b 0. 5?+ lg Re s?1?2 ?? 3. 7d j lg K ?????? }2

快速设计热水采暖系统固定支架和补偿器 (1)

快速设计热水采暖系统固定支架和补偿器 摘要：对设计中经常遇到的热水(95/70℃)采暖系统的固定支架和管道补偿器的设计计算和设置问题进行了归纳总结,给出了具体设计方法和实例。 关键字：热水采暖固定支架补偿器 1 引言 固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。 2 设计计算 系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 2.1 计算管道热伸长量 (1) △ X——管道的热伸长量,mm; t ——热媒温度,℃, 1 t ——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. 2 L——计算管道长度m; 0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 95℃简化得(2 ) 按t 1= 2.2 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～

补偿器的作用以及管道的计算

补偿器的作用以及管道的计算 一、补偿器作用 补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。补偿器分为：波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型，其中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行，具有以下作用： 1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。 2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。 3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。 4.吸收地震、地陷对管道的变形量。 方形自然补偿器有两个作用： 1.在管道穿越基础梁或地下室墙的时候，为了避免基础的沉降对管道的压力，需要安装方形补偿器。 2.在热力管道过长的情况下，需要安装方形补偿器来减小‘热胀冷缩’对管道的拉伸。 二、管道的热变形计算 计算公式：X=a*L*△T x 管道膨胀量 a为线膨胀系数，取0.0133mm/m L补偿管线(所需补偿管道固定支座间的距离)长度 △T为温差(介质温度-安装时环境温度) (1) 轴向型补偿器

1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下： Fp=100*P*A Fp-补偿器轴向压力推(N)， A-对应于波纹平均直径的有效面积(cm2)， P-此管段管道最高压力(MPa)。 轴向弹性力的计算公式如下： Fx=f*Kx*X FX-补偿器轴向弹性力(N)， KX-补偿器轴向刚度(N/mm); f-系数，当“预变形”(包括预变形量△X=0)时，f=1/2，否则f=1。 管道除上述部位外，可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。 2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。 3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。 补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算： LGmax-最大导向间距(m); E-管道材料弹性模量(N/cm2);

热力管道的补偿类型和方式

热力管道的补偿类型和方式 热力管道的补偿方式有两种：自然补偿和补偿器补偿。 1．自然补偿 自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形。管道弹性，是指管道在应力作用下产生弹性变形，几何形状发生改变，应力消失后，又能恢复原状的能力。实践证明，当弯管角度大于30°时，能用作自然补偿，管子弯曲角度小于30°时，不能用作自然补偿。自然补偿的管道长度一般为15～25m，弯曲应力бbw不应超过80MPa。 管道工程中常用的自然补偿有：L型补偿和Z型补偿。 2．补偿器补偿 热力管道自然补偿不能满足，应在管路上加设补偿器来补偿管道的热变形量。补偿器是设置在管道上吸收管道热胀冷缩和其他位移的元件。常用的补偿器有方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。 （1）方形补偿器。方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件。这种补偿器是利用弯管的弹性来吸收管道的热变形，从其工作原理看，方形补偿器补偿属于管道弹性热补偿。 方形补偿器由水平臂、伸缩臂和自由臂构成。方形补偿器是由4个90°弯头组成，其优点是：制作简单，安装方便，热补偿量大工作安全可靠，一般不需要维修；缺点是：外形尺寸大，安装占用空间大，不太美观。 方形补偿器按其外形可分为Ⅰ型－标准式（c＝2h），Ⅱ型－等边式（c＝h），Ⅲ型—长臂式（c＝0.5h），Ⅳ型－小顶式（c＝0），其中Ⅱ型、Ⅲ型最为常用。制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管揻制而成，整个补偿器最好用一根管子揻成，如果制作大规格的补偿器也可用两根弯管或三根弯管焊制，方形补偿器不宜用冲压弯头焊制而成。焊制方形补偿器的焊接点应放在外伸臂的中点处，因为此处的弯矩最小，严禁在补偿器的水平臂上焊接。焊制方形补偿器时，当DN ≤200mm时，焊缝与外伸臂垂直，当DN＞200mm时，焊缝与轴线成45°角。（2）波纹管补偿器。波纹管补偿器又称波纹管膨胀节，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或设备尺寸变化的装置。波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好，配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。 波纹管材料。波纹管补偿器是采用疲劳极限较高的不锈钢板或耐蚀合金板制成

热力管线补偿器的计算

热力管线补偿器的计算 Final approval draft on November 22, 2020

2010-12-0616:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般 由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨 胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱 对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热 水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成， 系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 、计算管道热伸长量 △X=(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得： △X= ……(2 ) 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑 为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。 在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量， 如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。 3 、例题[已知] 如图1所示，某民用建筑95/70℃热媒供热管道a-b段长度为32m，b-c段长 度为24m，c-d段长度为63m，d-e段长度为48m，管径如图所示。 [求] 计算管道热伸长量，设置补偿器和固定支架。 [解] 首先按照公式(2)计算可得

补偿器的计算

补偿器的计算 解释：补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件，热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。 一. 补偿器简介： 补偿器习惯上也叫膨胀节，或伸缩节。由构成其工作主体的波纹管（一种弹性元件）和端管、支架、法兰、导管等附件组成。 属于一种补偿元件。利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。在现代工业中用途广泛。 二.补偿器作用： 补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。补偿器分为：波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型，其中以波纹补偿器较为常用，主要为保障管道安全运行，具有以下作用： 1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。 2. 波纹补偿器伸缩量，方便阀门管道的安装与拆卸。 3.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。 4.吸收地震、地陷对管道的变形量。 三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求 （一）轴向型补偿器 1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下： Fp=100*P*A Fp-补偿器轴向压力推（N）， A-对应于波纹平均直径的有效面积（cm2）， P-此管段管道最高压力（MPa）。 轴向弹性力的计算公式如下： Fx=f*Kx*X FX-补偿器轴向弹性力（N）， KX-补偿器轴向刚度（N/mm）； f-系数，当“预变形”（包括预变形量△X=0）时，f=1/2，否则f=1。 管道除上述部位外，可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。 2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。 3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。 补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算： LGmax-最大导向间距（m）； E-管道材料弹性模量（N/cm2）； i-tp 管道断面惯性矩（cm4）； KX-补偿器轴向刚度（N/mm）， X0-补偿额定位移量（mm）。 当补偿器压缩变形时，符号“+”，拉伸变形时，符合为“-”。当管道壁厚按标准壁厚设计时，LGmax 可按有关标准选取。

热力管线补偿器的计算

热力管线补偿器的计算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

2010-12-0616:40 1 、固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。 2 、设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 、计算管道热伸长量 △X=(t1-t2)L (1) 其中：△ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃

按t1=95℃简化得： △X= ……(2 ) 、确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。(管道伸长量分别为40mm和50mm)。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道;最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 、确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，如果较长要设置多个补偿器，应注意均匀设置;并在两个补偿器中间设置固定支架。选择时注意套筒补偿器容易漏水漏气，适合安装在地沟内，不适宜安装在建筑物上部;波纹管补偿器能力大耐腐蚀，但造价高并且需要设置导向支架;方形补偿器需要的安装空间较大，但运行可靠应用广泛。设计时可以根据工程具体情况选用。

供热管径计算

当已知建筑面积时，供热指标按下列值选用 住宅 地 暖：45~60w/m 2 暖气包：60~70 w/m 2 办公楼：60~80 w/m 2 旅 馆：65~70 w/m 2 商 店：65~75 w/m 2 厂 房：80~100 w/m 2 俱乐部：100~120 w/m 2 以上为华北地区采暖热指标 热负荷计算 Q=F ×q ×103-(kw) 式中Q---采暖热负荷（kw ） F---采暖用建筑面积m 2 q---采暖热指标w/m 2 三、热水循环泵总流量按下式计算： G=n t t 163.1Q ?? 式中G=热水总流量 时吨（即循环泵总流量） △t----供回水温差（即t g -t n ） 1.163---常数 四、循环水泵的扬程计算： H=1.1×(H 1+H 2)

式中H----循环水泵扬程（m ） H 1---换热设备压力降（Pa ） H 2---供热厂区中继站管道压力降（Pa ） 五、补水泵流量计算： G A =G ×1%×34 n t 式中G A ---补水泵流量 n t G---循环水泵流量 n t 1%---正常补水量 n t 4---事故补水量倍数值 3---水泵的工作系数 六、补水量扬程计算 H B =1.1(H 1+H 2) 式中 H B ---补水泵扬程 n t 1.1----管道阻力系数 H 1---资用压力（Pa ） H 2---楼层高度拆合压力（Pa ） 七、供热用户的流量按下式计算 q =03 n t 式中q ----流量 n t Q----计算热负荷 k 卡/时 C----谁的比热 k 卡/时（近视取1大卡/公斤℃）

供热管道直埋式补偿器安装要求

供热管道直埋式补偿器安装要求

点，一是在直管段的端部，二是在管道的分支处。长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点，靠管道自然形成的“驻点”即可发挥固定点的作用。驻点是两补偿器之间管道的那个不动点，在管径相同，埋深一致时，驻点与两补偿器间的距离相等。褡补偿器（包括转角处自然补偿器）至固定点之间的距离不得超过管道的安装长度Lmax，管道安装长度的定义是固定点至自由端（补偿器）的长度，在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。Lmax按下式计算：常用管道的安装长度Lmax。应考虑16kgf/cm2内压力所产生的环向应力的综合影响。3.2固定支座的设计计算具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面，补偿器的布置应满足Ln＜Lmax的条件。驻点G1、G2的推力为零，所以，此点处不必设置固定支座，但为了防止回填土的不均匀，埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移，所以，对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座，以G1为例其轴向推力可按下式计算：F1=Pb2+L2f-0.8(Pb3+L2f)式中F1-固定支座G1的水平推力，kgf；f-管道单位长度摩擦力，Kgf/mPb2-B2膨胀节的弹性力，Kg；Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgfk2-B2膨胀节的刚度，Kgf/mm；△L2-B2膨胀节的补偿量，mm；L2-膨胀节至G1的距离，m；假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B。那么，G2还受到一侧向推力的作用，如图中的F2（y），当L5很短（实际布置时L5也应很短），那么，侧向力F2（y）的大小为：F2(y)=Pn*A5+Pb5式中Pn-管道工作压力，Kgf/cm2A5-B5膨胀节的有效面积，cm2；Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf。固定支座G3也驻点位置，从管道和土壤的摩擦力来讲，该点也受到大小相等，方向相反的两个时作用，但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用，考虑驻点漂移的影响，固定支座G3的推力F3=1.2Pn*A4式中F3-作用在固定支座G3的水平推力，Kgf；Pn-管道工作压力，Kgf/cm2；A4-B4膨胀节的有效面积，cm2。3.3补偿器的选用计算直埋管道由于土壤摩擦力的影响,实际热伸长量要比架空和地沟敷设的管道热热伸长量要小。架空和地沟敷设时的伸长量：α·△t·L直埋敷设时，因土壤摩擦力影响的热伸长减少量：实际热伸长量为：式中E-钢管弹性模理，kgf/cm2；α-钢管的线膨胀系数，取0.0133mm/m℃；△t-管道温差；A、f-同公式①；L-两固定点之间的距离（安装长度）m。在实际工作中，直埋管道的热伸长量，采用丹麦摩勒公司的简化算法。 式中符号同以上公式相同。按②或③式计算出实际热伸长量后，按系列表选用相应的补偿器。3.4安装直埋式膨胀节（不包括一次性直埋式）安装时应有两个后年度护圈（如下图），且护圈的壁厚不应小于管道的壁厚，设置护圈1的目的是为管道受热膨胀时，A尺寸范围内有土、砂等进入，图中的各尺寸为：直埋式波纹补偿器出厂时，所有外露表面已刷防锈漆两遍，直埋式波纹补偿器及其直埋管道的其它要求为：（1）保温管埋于地下时，四周需用粒度小于20毫米的砂子填充，然后再覆盖原土，填充砂子的厚度不小于200毫米。（2）保温管顶的埋深一般不超过1.2米，但也尽量不要小于0.7米，，保温管可直接埋在各种管道下面。（3）如图，除A处外，其余均保温，因管道膨胀时A 处不保温并不会造成显著的热损失。也是由于护圈的作用，直埋补偿器可以直埋处于车行道下面。（4）直埋式补偿器安装不必冷紧，也不必按全线钢管接好后再割下和膨胀节等长管道之后再焊接的方法。使用直埋型膨胀节，不必设导向支架。（5）安装时要注意保证导流套筒的方向与流动方向的一致。（6）

热力管道设计技术规定

热力管道设计技术规定-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1 目的 为规范公司内部城市热力管网设计，特制定本规定。 2 范围 本规定适用于城市热力网设计。本次规定暂以蒸汽作为主要供热介质编制，今后将补充热水热力网设计的有关规定。 3 职责 由设计部负责组织实施本规定。 4 工程设计基础数据 基础数据应为项目所在地资料，以下为镇海炼化所在地资料。 自然条件 气温 年平均气温：℃ 极限最高气温：℃ (1988年7月20日) 极端最低气温：－℃ (1977年1月31日) 最热月平均气温：℃ (7月) 最冷月平均气温：℃ 防冻温度：℃ 湿度 年平均相对湿度： 79% 月平均最大相对湿度： 89% (84年6月) 月平均最小相对湿度： 60% (73年12月,80年12月,88年11月) 气压 年平均气压：百帕 年极端最高气压：百帕 (81年12月2日) 年极端最低气压：百帕 (81年9月1日) 夏季(7、8、9月)平均气压：百帕 夏季(7、8、9月)平均最低气压：百帕 (72年7月)

冬季(12、1、2月)平均气压：百帕 冬季(12、1、2月)平均最高气压：百帕(83年1月) 降雨量 多年平均降雨量： mm 年最大降雨量： mm(83年) 一小时最大降雨量： mm(81年7月30日6时44分开始) 十分钟最大降雨量： mm(81年7月30日7时22分开始) 一次最大暴雨量及持续时间： mm (出现在81年9月22日14时16分至23日18时16分) 雪 历年最大积雪深度： 14 cm(77年1月30日) 风向 全年主导风向：东南偏东；西北；频率10% 夏季主导风向：以东南偏东为主 冬季主导风向：以西北为主 附风玫瑰图 风速、风压 风速 夏季风速(7、8、9月平均)： m/s 冬季平均风速(12、1、2月平均)： m/s 历年瞬间最大风速： >40m/s(1980年8月28日NNW、1988年8月7日N)最大台风十分钟平均风速： m/s(1988年8月8日E) 30年1遇10分钟平均最大风速： ~ m/s(十米高,省气象局) 基本风压 ～(按离海较远取小值,靠近海岸取大值) 最大冻土层深度及地温 冻土层深度： 最大冻土层深度： 50mm 地温: m最低月平均地温(2月)：℃ m最高月平均地温(8月)：℃

供热管道热补偿器的选择及优缺点

供热管道热补偿器的选择及优缺点 管道的铺设在现代的每栋建筑中都是十分重要的，因此管道的安全就必需引起工作人员的高度注意，因此，就有必要了解关于管道补偿器的相关知识。本文介绍了补偿器的由来及其作用，着重分析了几种常用补偿器的优缺点及使用条件。 一、补偿器的由来 补偿器的由来补偿的基本意思有弥补缺陷，抵消损失。也有科技方面的补偿，当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑补偿问题。 二、补偿器的作用 在管系补偿设计中，最为经济的是自然补偿，自然补偿是利用管道的自然弯曲形状所具有的柔性来补偿热位移，显然自然补偿的能力是有限的，当自然补偿不能满足要求时，通常应考虑设置金属波纹管膨胀节等补偿装置。 管系所受载荷主要是外力载荷（管道及流动介质自重，内压，风载，地震荷载等）和位移载荷，设置管道补偿器的目的在于消除外载作用在设备或管道上的作用力，且可把复杂管系分隔成形状比较简单，独立膨胀的管段，保证膨胀节的最佳使用效果。管道补偿器可以补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形，吸收设备振动，减少设备振

动对管道的影响，吸收地震、地陷对管道的变形量。补偿器应用于大型场馆的冷热管道系统、钢铁厂、火力发电厂、等排烟脱硫，除尘设备，空气加热，助流鼓风等设备的出入口处，因此各种补偿器得到大力推广应用。 三、几种常见补偿器的分析常见补偿器的分析 （一）波纹补偿器 1、波纹补偿器的含义： 波纹补偿器是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。 2、波纹补偿器的分类： 波纹补偿器（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膨胀节（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膨胀节（波纹管）和有约束型波纹膨胀节（波纹管）。 按波纹补偿器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（波纹管），当前国内外的膨胀节（波纹管）产品以采用U状波形结构者居多。 3、波纹补偿器的优点：