一、管道补偿器的由来
补偿的基本意思有弥补缺陷，抵消损失。任何材料随温度变化，其几何尺寸将发生变化， 当管道输送介质或管道所处环境有温度变化时，管道由温度引起的热胀冷缩是不可避免的，如果不采取一定的方式补偿该尺寸变化，将会在管壁内产生很高的应力，通过管道传至固定管架或设备，当温差过某一范围时，温差应力大于管子可承受的应力范围，这时就必须考虑补偿问题，补偿器概念因此而产生。
二、管道补偿器的作用及应用场景
管道补偿器可以补偿并吸收管道的轴向，横向和角向热变形。吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响，并吸收由于地震和地陷引起的管道变形。补偿器用于建筑有沉降缝，长距离直管段，冷热管网，设备的出入口处。
三、常用补偿器的种类
1、根据补偿器的形成和外形可分为两类：
1）凡是因工艺需要在布置时自然形成的弯曲管段称为自然补偿器，如L 形补偿器和Z 形补偿器。
2）凡是专门设置的用来吸收管道热膨胀的弯曲管段和伸缩装置称为人工补偿器，如П 形补偿器（方形补偿器）、波纹式补偿器、套管式补偿器(填料式补偿器)等。
四、几种常见补偿器的分析
1、自然弯管补偿器（L和Z型）1、自然补偿器组成与工作原理：
1）自然补偿是利用管路几何形状所具有的弹性来吸收热变形。
2）常见的是将管道两端以任意角度相接，多为两管道垂直相交。
3）自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向的位移，而且补偿的管段不能很大。
4）自然件偿器分为L 形（管段中90º ~ 150º弯管）和Z 形（管段中两个相反方向90º弯管），安装时应正确确定弯管两端固定支架的位置。
2、自然补偿器的优缺点：
1)优点是：自然补偿器由于自然补偿器是布置管道时自然形成的，不必多费管材，也不增加介质的流动阻力。2)缺点是：占用空间大，有一定的局限性。
3、自然补偿器的应用条件：
1）供暖供回水管道应充分利用自然补偿的可能性，造价低。
2）自然补偿每段臂长长度受限，一般不宜大于20~30m。
3）用弯管伸缩器时，应预拉伸缩管。＜380℃时预拉伸量宜取管道热伸长量的50％；当输送热介质温度＞380℃而＜450℃时，预拉伸量宜取管道热伸长量的70％ 。4）管道公称直径＜300mm时，宜利用自然补偿，当自然补偿不能满足要求时应采用补偿器；管道公称直径≥300mm时宜采用补偿器。
5）焊接钢管管径大于32mm的管道转弯，在作为自然补偿时应使用煨弯。
6）塑料管及铝塑复合管除必须使用直角弯头的场合外应使用管道直接弯曲转弯。
7）直埋敷设热水管道自然补偿转角管段应布置成60~90°。
8）当弯管转角大于150°时不能用自然补偿，自然补偿的弯曲应力不应超过80MPa。
2、波纹补偿器
1）波纹补偿器的组成工作原理：
（1）波纹补偿器是利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件。
（2）波纹式补偿器这种补偿器是用3 ～4 mm 的钢板、红铜、铝板等金属薄片制成的。（3）它利用金属本身的弹性伸缩来减小管道的热应力。每个波纹可吸收膨胀值5～15mm，波纹总数一般不超过6个。（4）其补偿能力与波形管的外形尺寸、壁厚和管径大小有关：（5）压力越高、波壁越厚、管径越小、其刚性越大，补偿能力越小。
3、方形补偿器
1）方形补偿器的工作原理及组成（1）方型补偿器也叫方胀力或胀力弯，由管子弯制的弹性变形吸收管道的热膨胀，П（方型）形补偿器常用的人工补偿器。（2）制作方形补偿器必须选用质量好的无缝钢管，整个补偿器好用一根管子煨制而成，由4 个90°弯管组成。（3）如需接口则接口应设在垂直臂的中间位置，且接口应焊接；DN≤40mm时也可用水煤气管制造，弯曲半径R=4D；适合于小直径管道。
2）方形补偿器的优点：
（1）П形补偿器的补偿能力大(可达400 mm)，使用和维护都很简便。（2）制造安装方便，与套筒补偿器和波纹补偿器相比，作用在固定支架上的轴向推力较小，热补偿量较大，适用于各种压力和温度条件；（3）安全性较高，正常运行中无需维护，不需要设置检查井。3）方形补偿器的缺点：缺点是尺寸大，占地面积大，结构也比较复杂，还增加了介质的流动阻力。4）方形补偿器的应用条件：（1）安装方形补偿器时，为减小补偿器的变形弹力和提高补偿能力，须将其外臂预先拉开一定的长度，再安装在管道上。（2）П形补偿器在油库和炼油厂得到广泛应用，只有当安装地点受限制时才选用其它类型补偿器。
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