旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)及選型分析探討

徐燕

摘要：旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器是管道熱膨脹方面一種新的補(bǔ)償器，該類(lèi)補(bǔ)償器具有較高的安全性能，且產(chǎn)品的壽命長(zhǎng)、補(bǔ)償量大等特點(diǎn)，能夠有效改善管道熱膨脹的問(wèn)題。本文主要對(duì)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)及選型進(jìn)行了分析探討，希望能夠提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器;設(shè)計(jì);選型

隨著國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化調(diào)整，化工管道在能源運(yùn)輸中占據(jù)重要地位，化工管道的相關(guān)設(shè)計(jì)與優(yōu)化是化工工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的相關(guān)概述

1.1 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器運(yùn)行的基本結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的主要構(gòu)成部件包括密封壓蓋、減摩定心軸承以及旋轉(zhuǎn)筒體等，這些構(gòu)成部分之間的聯(lián)系非常緊密，且結(jié)合在一起能夠分散熱量，有效增加管道的熱伸長(zhǎng)。壓力緊螺栓的上方有一組彈簧，能夠在發(fā)生磨損情況時(shí)，依靠彈簧的壓力進(jìn)行一定的力量補(bǔ)償，避免出現(xiàn)滲漏的情況跟，而如果密封材料出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的磨損情況，且超出了彈簧壓緊時(shí)的力量補(bǔ)償范圍，則需要緊壓住螺栓上的螺帽。

1.2 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的工作原理

在安裝旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器之前，需要在相應(yīng)位置安裝兩個(gè)旋轉(zhuǎn)筒補(bǔ)償器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)筒與器壁發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力，該壓力被稱(chēng)之為力偶，隨即將會(huì)產(chǎn)生大小相等且方向相反的反作用力，當(dāng)旋轉(zhuǎn)筒的軸心開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，力臂就會(huì)吸收力偶兩邊的直管段，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的熱膨脹量，最終見(jiàn)熱管道的熱位移完全吸收。

1.3 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)

（1）具有較高的安全性，能夠很好的保護(hù)管道。因?yàn)樾D(zhuǎn)補(bǔ)償器采用了較好的封閉材料，能夠進(jìn)行嚴(yán)格的封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了整個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的密封性能，進(jìn)一步保證了管道的安全。

（2）旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的使用壽命較高。由于管道設(shè)計(jì)施工是一項(xiàng)長(zhǎng)期且復(fù)雜的工程，要求提供的管道設(shè)備必須具備高質(zhì)量，而旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的壽命長(zhǎng)這一特點(diǎn)剛好滿(mǎn)足了這點(diǎn)需求，讓城市的管道設(shè)計(jì)系統(tǒng)壽命得到了一定的保障。

（3）旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單?，F(xiàn)代社會(huì)中旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的種類(lèi)型號(hào)較多，相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際的施工情況選擇不同的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器型號(hào)，進(jìn)一步提高了管道工程的施工質(zhì)量。

（4）旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的安裝方式較多。

（5）旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的造價(jià)成本相對(duì)較低。由于管道工程本身的造價(jià)成本相對(duì)較高，如果在設(shè)計(jì)方面擁有巨大的開(kāi)銷(xiāo)，則會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效益，但是旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的造價(jià)成本低，還具備較高的工作效率，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

2 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)及選型分析

由于不同的工程的實(shí)際地形和環(huán)境不同，所以采取的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的布置形式也存在一定的差別，因此本文主要介紹了幾種旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的布置方式。

2.1 設(shè)計(jì)平直段補(bǔ)償

工業(yè)園區(qū)內(nèi)的熱力管道一般是沿著道路進(jìn)行架空布置，當(dāng)?shù)貏?shì)比較平坦或比較筆直時(shí)，熱力管道的敷設(shè)一般為直線，在這樣情況下旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)一般采用直線Z字形以及空間幾字形的布置方法。其中直線Z字形的布置方式相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中應(yīng)該保證活動(dòng)支架之間的管道展開(kāi)不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的跨距。如果道路一側(cè)的空間位置較窄，而另一側(cè)的空間相對(duì)交足，就可以采用空間幾字形的布置方法，將旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器挨著補(bǔ)償段一側(cè)進(jìn)行布置，但是該類(lèi)布置方式存在縮短了補(bǔ)償間距的缺點(diǎn)。

2.2 設(shè)計(jì)管廊架的補(bǔ)償

有一些工業(yè)園區(qū)設(shè)計(jì)了管廊架，所以需要在管廊架上敷設(shè)熱力管道，盡管能夠在一定程度上降低了管道尋找管位的問(wèn)題，但是也讓管道的補(bǔ)償方式固定。一般這種情況下補(bǔ)償形式被分為兩種，其中包括自然補(bǔ)償和旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償。一般在管廊架高差變化的位置布置補(bǔ)償器，并且為了避免對(duì)其他的管道造成影響，還需要將其伸出管廊架一側(cè)，進(jìn)行懸空布置。在此過(guò)程中需要注意，如果兩側(cè)相鄰的管廊架的高差較大，且補(bǔ)償器的立管相對(duì)較長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致脫空的情況，因此需要對(duì)支座的間距進(jìn)行充分考慮，保證其合理性。

2.3 設(shè)計(jì)陡坡處的補(bǔ)償

當(dāng)?shù)貏?shì)起伏較大且形式比較復(fù)雜時(shí)，補(bǔ)償設(shè)計(jì)的工作相對(duì)比較麻煩，所以管道的補(bǔ)償方式需要充分考慮地勢(shì)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，在陡坡處設(shè)計(jì)補(bǔ)償就可以采用階梯形的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，在這種情況下布置旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器要保證活動(dòng)支架的展開(kāi)長(zhǎng)度不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的跨距。

2.4 設(shè)計(jì)埋地轉(zhuǎn)架空補(bǔ)償

當(dāng)管道從埋地敷設(shè)轉(zhuǎn)成了架空敷設(shè)時(shí)，就可以積極利用管道的高差變化，設(shè)置比較科學(xué)、合理的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，當(dāng)補(bǔ)償段的一側(cè)在地面時(shí)，另一側(cè)就應(yīng)該進(jìn)行架空布置，管道出地時(shí)要布置質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的出地井，保證埋地的管道能夠沿著膨脹的方向進(jìn)行自由的伸長(zhǎng)。

2.5 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在管道中的具體使用

由于旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器具有較大的補(bǔ)償量，能夠保證旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在實(shí)際工作中的穩(wěn)定性，所以在實(shí)際使用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的過(guò)程中就需要設(shè)置好旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器可能會(huì)出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)的角度，保證旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器能夠正常工作，發(fā)揮出最大的作用。并且還需要對(duì)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器固定點(diǎn)推力的大小進(jìn)行控制，避免在對(duì)固定推力進(jìn)行計(jì)算中出現(xiàn)的誤差，提高旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的工作質(zhì)量和效率。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平和生活質(zhì)量得到了顯著的提高，對(duì)管道設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高，所以相關(guān)的工作人員在管道設(shè)計(jì)的工作中，必須要充分考慮旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，將旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的特點(diǎn)、作用充分發(fā)揮出來(lái)，并有效結(jié)合實(shí)際的情況選擇不同類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，不斷提高管道建設(shè)的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性，為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也創(chuàng)造出更多的社會(huì)效益，推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋超.旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在蒸汽管道中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019（01）.

（作者單位：南京工大環(huán)境科技有限公司）