球形补偿接头主要适用于地面沉降大、震动大、地形复杂的管道连接。安装在管道上后,球体可以以回转中心在θ角范围内自由转动,来补偿管道因地基沉降、热胀冷缩引起的挠曲。具有补偿量大,占据空间小,流体阻力小,安装方便,综合成本低等优点。
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球形补偿器(又称球形接头),主要依靠球体的角位移来吸收或补偿管道一个或多个方向上的横向位移,该补偿器应成对使用,单只球形补偿器没有补偿能力,可作管道万向接头使用。该补偿器具有补偿量大,无盲板力,对固定支架的作用力小,密封采用可注组合密封,实现长期可靠密封。
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管道补偿器又称为伸缩器或伸缩节、 膨胀节, 主要用于补偿管道受温度变化而产生的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将产生热应力。在管道设计中必须考虑这种应力, 否则它可能导致管道的破裂, 影响正常生产的进行。作为管道工程的一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常运行方面发挥着重要的作用。
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波纹管补偿器它是以波纹管为核心的挠性元件,在管线上再作轴向、横向和角向三个方向的补偿。轴向型补偿器为了减少介质的自激现象。在产品内部没有内套管,在很大程度上限制了径向补偿能力,故一般仅用以吸收或补偿管道的轴向位移(如果管系中确需少量的径向位移,可以订货时予以说明其径最大位移量):横向位移补偿器(大拉杆)主要吸收垂直于补偿器轴线的横向位移,小拉杆横向位移补偿器适合于吸收横向位移,也可以吸收轴向、角向和任意三个方向位移的组合:铰链补偿器(也称角向补偿器)。它以两上或三个补偿器配套使用(单个使用铰链补偿器没有补偿能力),用以吸收单向平面内的横向变形,万向铰链(角向)补偿器,由两个或三个配套使用,可吸收三维方向的变形量。
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为了防止供热管道升温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置管道伸缩补偿器,简称补偿器。以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。
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波纹管补偿器是利用波纹形管壁的弹性变形来吸收管道的热膨胀,故又称其为波形补偿器。波纹管补偿器的形式很多,有轴向型、铰链型、万向型等,以及单式和复式等。如图5:轴向型波纹管补偿器图所示,(1-端管;2-导流管;3-波纹管;4-限位拉杆;5-限位螺母)所示是供热管道上最常用的轴向型波纹管补偿器。这种补偿器的体积小,重量轻。占地面积和占用空间小,易于布置,安装方便。由于在波纹管内侧装有导流管,减小了流体的流动阻力,同时也避免了介质流动对波纹管壁面的冲刷.使波纹管的使用寿命延长了许多。在采用不锈钢波纹管后,补偿器的性能和寿命又提高了许多。波纹管补偿器具有良好的密封性能,与套管补偿器相比,它不需要进行维修,承压能力和工作温度都比较高。因此,在供热管道补偿器设计中经常采用。波纹管补偿器在国内已有专业生产厂,产品的最大规格为DN2400mm,最大公称压力为2.5MPa,最高使用温度可达450℃。但波纹管补偿器还存在补偿能力小的缺点,其价格也较贵,致使使用成本偏高。