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安装工程精讲班讲义：补偿器

建设工程技术与计量(安装工程)

补偿器、常用电气和通信材料、切割与焊接

主要内容：

1. 补偿器

2. 常用电气和通信材料

3. 切割

4. 焊接

考纲要求： 1. 掌握补偿器的的种类、性能和用途

2. 熟悉常用电气和通信材料的种类、性能和用途。

3. 掌握切割和焊接的施工工艺和方法

(六)补偿器

1.自然补偿

自然补偿是利用管路几何形状所具有的弹性吸收热能产生变形。最常见的管道自然补偿法是将管道两端以任意角度相接，多为两管道垂直相交。自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向位移，而且补偿的管段不能很大。

自然补偿器分为L形和Z形两种，安装时应正确确定弯管两端固定支架的位置。

2.人工补偿

人工补偿是利用管道补偿器来吸收热能产生变形的补偿方式，常用的有方形补偿器、填料式补偿器、波形补偿器、球形补偿器等。

(1)方形补偿器。该补偿器由管子弯制或由弯头组焊而成，利用刚性较小的回折管挠性变形来补偿两端直管部分的热伸长量。其优点是制造方便，补偿能力大，轴向推力小，维修方便，运行可靠，缺点是占地面积较大。

图1.3.14 方形补偿器

(2)填料式补偿器。该补偿器又称套筒式补偿器，主要由三部分组成：带底脚的套筒、插管和填料函。在内外管间隙之间用填料密封，内插管可以随温度变化自由活动，从而起到补偿作用。其材质有铸铁和钢质两种。铸铁制的适用于压力在1.3MPa以下的管道，钢制的适用压力不超过1.6MPa的热力管道上，其形式有单向和双向两种如图1.3.15所示。

a-钢质单向填料式补偿器 b-钢质双向填料式补偿器

图1.3.15 填料式补偿器

1- 伸缩套管 2-填料法兰 3-填料 4-填料挡环 5固定管套 Lmin-最小长度 Lmax-安装长度

填料式补偿器安装方便，占地面积小，流体阻力较小，补偿能力较大。缺点是轴向推力大，易漏水漏汽，需经常检修和更换填料。如管道变形有横向位移时，易造成填料圈卡住。这种补偿器主要用在安装方形补偿器时空间不够的场合。

(3)波形补偿器。它是靠波形管壁的弹性变形来吸收热胀或冷缩，按波数的不同分为一波、二波、三波和四波，按内部结构的不同分为带套筒与不带套筒两种如图1.3.16所示。

图1.3.16 波形补偿器图1.3.17 球形补偿器

1-波节 2-两端法兰 3-内部套管 4-排水阀

在热力管道上，波形补偿器只用于管径较大、压力较低的场合。它的优点是结构紧凑，只发生轴向变形，与方形补偿器相比占据空间位置小。缺点是制造比较困难、耐压低、补偿能力小、轴向推力大。它的补偿能力与波形管的外形尺寸、壁厚、管径大小有关。

(4)球形补偿器。球形补偿器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如图1.3.17所示。

球形补偿器具有补偿能力大，流体阻力和变形应力小，且对固定支座的作用力小等特点。特别对远距离热能的输送，即使长时间运行出现渗漏时，也可不需停气减压便可维护。球形补偿器用于热力管道中，补偿热膨胀，其补偿能力为一般补偿器的5~10倍;用于冶金设备(如高炉、转炉、电炉、加热炉等)的汽化冷却系统中，可作万向接头用;用于建筑物的各种管道中，可防止因地基产生不均匀下沉或震动等意外原因对管道产生的破坏。

例题1：热力管道热膨胀自然补偿方法的缺点有( )。

A.管道变形时会产生横向位移

B.占地面积较大

C.耐压低

D.补偿管段不能很大

答案：A D

例题2：与填料式补偿器相比，方形补偿器的特点为( )。

A.补偿能力大 B.流体阻力小

C.轴向推力小 D.运行可靠性差

答案：C

解析：这道题的考点是几种常用的补偿器的特性。方形补偿器由管子弯制或由弯头组焊而成，利用刚性较小的回折管挠性变形来补偿两端直管部分的热伸长量。其优点是制造方便，补偿能力大，轴向推力小，维修方便，运行可靠，缺点是占地面积较大。

例题3：管道补偿器中，填料式补偿器的主要缺点为()。

A.占地面积较大

B.流体阻力较大

C.补偿能力较小

D.轴向推力大

答案：D

解析：本题考点是人工补偿器，具体为填料式补偿器。填料式补偿器安装方便，占地面积小，流体阻力较小，补偿能力较大。缺点是轴向推力大，易漏水漏汽，需经常检修和更换填料。如管道变形有横向位移时，易造成填料圈卡住。这种补偿器主要用在安装方形补偿器时空间不够的场合。

例题4：波形补偿器的特点有( )。

A.适用于工作压力较低的场合

B.制造比较简单、方便

C.补偿能力较小

D.轴向推力较小

答案： AC

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