旋轉補償器設計及選型分析探討

徐燕

摘要：旋轉補償器是管道熱膨脹方面一種新的補償器，該類補償器具有較高的安全性能，且產品的壽命長、補償量大等特點，能夠有效改善管道熱膨脹的問題。本文主要對旋轉補償器的設計及選型進行了分析探討，希望能夠提供一定的參考。

關鍵詞：旋轉補償器;設計;選型

隨著國家能源結構的不斷優化調整，化工管道在能源運輸中占據重要地位，化工管道的相關設計與優化是化工工程的重點和難點。

1 旋轉補償器的相關概述

1.1 旋轉補償器運行的基本結構

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

1.2 旋轉補償器的工作原理

在安裝旋轉補償器之前，需要在相應位置安裝兩個旋轉筒補償器，當旋轉筒與器壁發生旋轉時會產生壓力，該壓力被稱之為力偶，隨即將會產生大小相等且方向相反的反作用力，當旋轉筒的軸心開始旋轉時，力臂就會吸收力偶兩邊的直管段，并通過旋轉產生一定的熱膨脹量，最終見熱管道的熱位移完全吸收。

1.3 旋轉補償器的優點

（1）具有較高的安全性，能夠很好的保護管道。因為旋轉補償器采用了較好的封閉材料，能夠進行嚴格的封閉結構設計，提高了整個旋轉補償器的密封性能，進一步保證了管道的安全。

（2）旋轉補償器的使用壽命較高。由于管道設計施工是一項長期且復雜的工程，要求提供的管道設備必須具備高質量，而旋轉補償器的壽命長這一特點剛好滿足了這點需求，讓城市的管道設計系統壽命得到了一定的保障。

（3）旋轉補償器的設計相對比較簡單。現代社會中旋轉補償器的種類型號較多，相關工作人員可以根據實際的施工情況選擇不同的旋轉補償器型號，進一步提高了管道工程的施工質量。

（4）旋轉補償器的安裝方式較多。

（5）旋轉補償器的造價成本相對較低。由于管道工程本身的造價成本相對較高，如果在設計方面擁有巨大的開銷，則會降低經濟效益，但是旋轉補償器的造價成本低，還具備較高的工作效率，具有良好的應用價值。

2 旋轉補償器的設計及選型分析

由于不同的工程的實際地形和環境不同，所以采取的旋轉補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補償器的布置方式。

2.1 設計平直段補償

工業園區內的熱力管道一般是沿著道路進行架空布置，當地勢比較平坦或比較筆直時，熱力管道的敷設一般為直線，在這樣情況下旋轉補償器的設計一般采用直線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比較簡單，但是在實際應用的過程中應該保證活動支架之間的管道展開不能超過標準的跨距。如果道路一側的空間位置較窄，而另一側的空間相對交足，就可以采用空間幾字形的布置方法，將旋轉補償器挨著補償段一側進行布置，但是該類布置方式存在縮短了補償間距的缺點。

2.2 設計管廊架的補償

有一些工業園區設計了管廊架，所以需要在管廊架上敷設熱力管道，盡管能夠在一定程度上降低了管道尋找管位的問題，但是也讓管道的補償方式固定。一般這種情況下補償形式被分為兩種，其中包括自然補償和旋轉補償。一般在管廊架高差變化的位置布置補償器，并且為了避免對其他的管道造成影響，還需要將其伸出管廊架一側，進行懸空布置。在此過程中需要注意，如果兩側相鄰的管廊架的高差較大，且補償器的立管相對較長，則會導致脫空的情況，因此需要對支座的間距進行充分考慮，保證其合理性。

2.3 設計陡坡處的補償

當地勢起伏較大且形式比較復雜時，補償設計的工作相對比較麻煩，所以管道的補償方式需要充分考慮地勢的實際情況進行設計，在陡坡處設計補償就可以采用階梯形的旋轉補償器，在這種情況下布置旋轉補償器要保證活動支架的展開長度不能超過標準的跨距。

2.4 設計埋地轉架空補償

當管道從埋地敷設轉成了架空敷設時，就可以積極利用管道的高差變化，設置比較科學、合理的旋轉補償器，當補償段的一側在地面時，另一側就應該進行架空布置，管道出地時要布置質量符合標準要求的出地井，保證埋地的管道能夠沿著膨脹的方向進行自由的伸長。

2.5 旋轉補償器在管道中的具體使用

由于旋轉補償器具有較大的補償量，能夠保證旋轉補償器在實際工作中的穩定性，所以在實際使用旋轉補償器的過程中就需要設置好旋轉補償器可能會出現的偏轉量和偏轉的角度，保證旋轉補償器能夠正常工作，發揮出最大的作用。并且還需要對旋轉補償器固定點推力的大小進行控制，避免在對固定推力進行計算中出現的誤差，提高旋轉補償器的工作質量和效率。

3 結語

隨著我國社會經濟的不斷發展，人們的生活水平和生活質量得到了顯著的提高，對管道設計的要求也越來越高，所以相關的工作人員在管道設計的工作中，必須要充分考慮旋轉補償器的設計重點，將旋轉補償器的特點、作用充分發揮出來，并有效結合實際的情況選擇不同類型的旋轉補償器，不斷提高管道建設的安全性、合理性和經濟性，為相關企業創造出更多的經濟價值，也創造出更多的社會效益，推動我國實現可持續發展的目標。

參考文獻：

[1] 宋超.旋轉補償器在蒸汽管道中的應用[J].化工設計通訊，2019（01）.

（作者單位：南京工大環境科技有限公司）