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）

球形补偿器主要适用于地面沉降大、震动大、地形复杂的管道连接，可以依靠球体的角位移来吸收或补偿管道一个或多个方向上横向位移，该补偿器应成对使用，单台使用没有补偿能力，但它可作管道万向接头使用。因此具有补偿能力大，流体阻力和变形应力小，无盲板力且对固定支座的作用力小等优点。同时在此设备上增设了可注填料装置，使得该设备密封性能好。即使长时间运行出现渗漏时，也可不需停气减压便可维护且十分方便快捷。特别对远距离热能的输送，有明显的经济效益和社会效益。

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。

供热管道上采用补偿器的种类很多，主要有管道的自然补偿、方型补偿器、波纹补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等。前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长；后两种利用管道的位移来吸收热伸长。

它由球体及外壳组成。球体与外壳可相对折曲或旋转一定的角度(一般可达30)，以此进行补偿，两个配对成一组，如图4：球形补偿器动作原理图所示。球形补偿器的球体与外壳间的密封性能好，寿命更长，能作空间变形，补偿器能力大，适用于架空敷设上。

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。