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1、LOGO第三节第三节 供热管道及其附件供热管道及其附件第四节第四节 补偿器及选择计算补偿器及选择计算 供热管道及其附件是供热管线输送热媒的主体部分。供热管道及其附件是供热管线输送热媒的主体部分。供热管道附件是供热管道上的管件、阀门、补偿器、支座、供热管道附件是供热管道上的管件、阀门、补偿器、支座、器具（放水、放气、疏水、除污器）的总称。器具（放水、放气、疏水、除污器）的总称。1 1、供热管道、供热管道 采用钢管。采用钢管。钢管连接：焊接、法兰盘连接和丝扣连接。钢管连接：焊接、法兰盘连接和丝扣连接。2 2、阀门、阀门 用途：开闭管路和调节输送介质流量的设备。用途：开闭管路和调节输送介质流量的设备
2、。型式：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、调节阀。型式：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、调节阀。截止阀特点截止阀特点按介质按介质流向流向直通式直通式直角式直角式直流式（斜杆式）直流式（斜杆式）按阀杆螺纹位置按阀杆螺纹位置明杆明杆暗杆暗杆截止阀分类截止阀分类1、关闭严密性较好、关闭严密性较好2、介质流动阻力大、介质流动阻力大直通式截止阀直通式截止阀截止阀特点截止阀特点按形状按形状楔式楔式平行式平行式单板单板双板双板按阀杆螺纹位置按阀杆螺纹位置明杆明杆暗杆暗杆闸阀分类闸阀分类1、关闭严密性较好、关闭严密性较好2、介质流动阻力大、介质流动阻力大明杆平行式双板闸阀明杆平行式双板闸阀蝶阀特点蝶阀特点1、阀体长度很
3、小，流动阻力小、阀体长度很小，流动阻力小2、调节性能优于闸阀、调节性能优于闸阀3、造价高、造价高止回阀特点止回阀特点止回阀止回阀旋启式旋启式升降式升降式止回阀是用来防止管道或设备中介质倒流的一种阀门。止回阀是用来防止管道或设备中介质倒流的一种阀门。1、升降式止回阀密封性较好，但只能安装在水平官道上，、升降式止回阀密封性较好，但只能安装在水平官道上，一般多用于公称直径小于一般多用于公称直径小于200mm的水平官道上。的水平官道上。2、旋启式止回阀密封性差些，一般多用于垂直向上或大、旋启式止回阀密封性差些，一般多用于垂直向上或大直径的管道上。直径的管道上。止回阀分类止回阀分类升降式止回阀升降式止回
4、阀旋启式止回阀旋启式止回阀u为了在需要时排除管道内的水，放出管道内聚集的空气和为了在需要时排除管道内的水，放出管道内聚集的空气和排出蒸汽管道中的沿途凝水，供热管道必须敷设一定的坡排出蒸汽管道中的沿途凝水，供热管道必须敷设一定的坡度，并配置相应的排水、放气及疏水装置。度，并配置相应的排水、放气及疏水装置。u如图如图12-2812-28所示，热水和凝结水管道的低点处所示，热水和凝结水管道的低点处(包括分段阀包括分段阀门划分的每个管段的低点处门划分的每个管段的低点处)，应安装排水装置。排水装，应安装排水装置。排水装置应保证一个排水段的排水时间不超过下面的规定：对于置应保证一个排水段的排水时间不超过下
5、面的规定：对于DN300mmDN300mm的管道，排水时间为的管道，排水时间为(2(23)h3)h；对于；对于DN350DN350500mm500mm的管道，排水时间为（的管道，排水时间为（4 46 6）h h；对于；对于DN600mmDN600mm的的管道，排水时间为管道，排水时间为(5(57)h7)h，规定排水时间主要是考虑在，规定排水时间主要是考虑在冬季出现事故时能迅速排水，缩短抢修时间，以免采暖系冬季出现事故时能迅速排水，缩短抢修时间，以免采暖系统和管路冻结。统和管路冻结。u放气装置应设在管段的最高点，如放气装置应设在管段的最高点，如图图12-2812-28所示。放气管所示。放气管直径
6、需根据管道直径来确定。直径需根据管道直径来确定。u为排除蒸汽管道的沿途凝水，蒸汽管道的低点和垂直升高为排除蒸汽管道的沿途凝水，蒸汽管道的低点和垂直升高管段前应设置启动疏水和经常疏水装置。同一坡向的管段，管段前应设置启动疏水和经常疏水装置。同一坡向的管段，在顺坡情况下每隔在顺坡情况下每隔400400500m500m，逆坡时每隔，逆坡时每隔200200300m300m应设应设启动疏水和经常疏水装置。启动疏水和经常疏水装置。图图12-28 热水或凝结水管道排水和放气装置热水或凝结水管道排水和放气装置1-放气阀；2-排水阀；3-阀门u供热管道升温时，由于热伸长或温度应力的作用而引起管供热管道升温时，由
7、于热伸长或温度应力的作用而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力或作用在阀件、支架结构上热伸长，从而减小管壁的应力或作用在阀件、支架结构上的作用力。管道受热的自由伸长量可按下式计算：的作用力。管道受热的自由伸长量可按下式计算：u 管道的热伸长量（管道的热伸长量（m m）；）；u 管道的线膨胀系数，一般取管道的线膨胀系数，一般取=0.012 mm=0.012 mm(m(m )；u 管壁最高温度，可取热媒的最高温度（管壁最高温度，可取热媒的最高温度（）；）；u 管道安装时的温度，在温度不能确定时，取最管道
8、安装时的温度，在温度不能确定时，取最冷月平均温度（冷月平均温度（）；）；u 计算管段的长度（计算管段的长度（m m）。）。LttX)(21X1t2tLu供热管道采用的补偿器种类很多，主要有自然补偿器、方供热管道采用的补偿器种类很多，主要有自然补偿器、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等，形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等，前三种是利用补偿材料的变形来吸收热伸长的，后两种是前三种是利用补偿材料的变形来吸收热伸长的，后两种是利用管道的位移来吸收热伸长的。利用管道的位移来吸收热伸长的。u（1 1）自然补偿器）自然补偿器u自然补偿器是利用管道自然转弯构成的几何形状所具有的自
9、然补偿器是利用管道自然转弯构成的几何形状所具有的弹性来补偿管道的热膨胀，使管道应力得以减小。常见的弹性来补偿管道的热膨胀，使管道应力得以减小。常见的自然补偿器有自然补偿器有L L型、型、Z Z型自然补偿器，如图型自然补偿器，如图12-1012-10所示。所示。u为简化计算，常用线算图来确定为简化计算，常用线算图来确定L L型补偿器的短臂长度和型补偿器的短臂长度和Z Z型补偿器的中间臂长度。图型补偿器的中间臂长度。图12-1112-11是是L L型弯管段自然补偿线型弯管段自然补偿线算图。图算图。图12-1212-12是是Z Z型弯管段自然补偿线算图。型弯管段自然补偿线算图。图图12-10 L形、
10、形、Z形自然补偿器形自然补偿器(a)L形自然补偿器；(b)Z形自然补偿器图图12-11 L形弯管段自然补偿器形弯管段自然补偿器 图图12-12 Z形弯管段自然补偿器形弯管段自然补偿器 u（2 2）方形补偿器）方形补偿器u方形补偿器通常是由四个方形补偿器通常是由四个9090无缝钢管煨弯或机制弯头构无缝钢管煨弯或机制弯头构成的成的U U型补偿器，依靠弯管的变形来补偿管段的热伸长。型补偿器，依靠弯管的变形来补偿管段的热伸长。方形补偿器制造安装方便，不需要经常维修，补偿能力大，方形补偿器制造安装方便，不需要经常维修，补偿能力大，作用在固定点上的推力作用在固定点上的推力(即补偿器的弹性力即补偿器的弹性力
11、)较小，可用于较小，可用于各种压力和温度条件，缺点是补偿器外形尺寸大，占地面各种压力和温度条件，缺点是补偿器外形尺寸大，占地面积多。为了提高补偿器的补偿能力积多。为了提高补偿器的补偿能力(或减少其位移量或减少其位移量)常采常采用预先冷拉的办法，一般预拉伸量为管道伸长量的用预先冷拉的办法，一般预拉伸量为管道伸长量的5050，在极限情况下，其补偿能力可比无预拉时提高一倍。图在极限情况下，其补偿能力可比无预拉时提高一倍。图12-1312-13是计算钢制方形补偿器的线算图。图是计算钢制方形补偿器的线算图。图12-1412-14是方形补是方形补偿器的类型图。偿器的类型图。图图12-13 方型补偿器线算图
12、方型补偿器线算图图图12-14 方型补偿器的类型方型补偿器的类型 u（3 3）套筒补偿器）套筒补偿器u套筒补偿器是由填料密封的套管和外壳管组成的，两者同套筒补偿器是由填料密封的套管和外壳管组成的，两者同心套装并可轴向补偿，有单向和双向两种形式，图心套装并可轴向补偿，有单向和双向两种形式，图12-1512-15是单向套筒补偿器。套筒与外壳体之间用填料圈密封，填是单向套筒补偿器。套筒与外壳体之间用填料圈密封，填料被紧压在端环和压盖之间，以保证封口紧密。填料采用料被紧压在端环和压盖之间，以保证封口紧密。填料采用石棉夹铜丝盘根，更换填料时需要松开压盖，维修方便。石棉夹铜丝盘根，更换填料时需要松开压盖，
13、维修方便。u套筒补偿器的补偿能力大，一般可达套筒补偿器的补偿能力大，一般可达250250400mm400mm，占地小，占地小，介质流动阻力小，造价低，适用于工作压力小于或等于介质流动阻力小，造价低，适用于工作压力小于或等于 1.6 MPa1.6 MPa，工作温度低于，工作温度低于300300的管路上，补偿器与管道采的管路上，补偿器与管道采用焊接连接。用焊接连接。图图12-15 单向套筒补偿器单向套筒补偿器 1-套管；2-前压兰；3-壳体；4-填料圈；5-后压兰；6-防脱肩；7-T形螺栓；8-垫圈；9-螺母；u（4 4）波纹管补偿器）波纹管补偿器u波纹管补偿器是用多层或单层薄壁金属管制成的具有轴
14、向波纹管补偿器是用多层或单层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的管状补偿设备。图波纹的管状补偿设备。图12-1612-16所示的是供热管道上常用所示的是供热管道上常用的轴向型波纹管补偿器。这种补偿器体积小，重量轻，占的轴向型波纹管补偿器。这种补偿器体积小，重量轻，占地面积和占用空间小，易于布置，安装方便。波纹管补偿地面积和占用空间小，易于布置，安装方便。波纹管补偿器具有良好的密封性能器具有良好的密封性能,不需要进行维修，承压能力和工不需要进行维修，承压能力和工作温度较高，但其补偿能力小，价格也较高。作温度较高，但其补偿能力小，价格也较高。u为使轴向波纹管补偿器严格地按管道轴向热胀或冷缩，补为使轴向波
15、纹管补偿器严格地按管道轴向热胀或冷缩，补偿器应靠近一个固定支架设置，并设置导向支座，导向支偿器应靠近一个固定支架设置，并设置导向支座，导向支座宜采用整体箍住管子的方式以控制横向位移和防止管子座宜采用整体箍住管子的方式以控制横向位移和防止管子纵向变形。常用的轴向波纹管补偿器通常都作为标准的管纵向变形。常用的轴向波纹管补偿器通常都作为标准的管配件，用法兰或焊接的形式与管道连接。配件，用法兰或焊接的形式与管道连接。图图12-16 轴向型波纹管补偿器轴向型波纹管补偿器 1-导流管；2-波纹管；3-限位拉杆；4-限位螺母；5-端管u（5 5）球形补偿器）球形补偿器u球形补偿器如图球形补偿器如图12-1712-17所示。球形补偿器具有很好的耐压所示。球形补偿器具有很好的耐压和耐温性能，能适应和耐温性能，能适应230230的高温和的高温和0.4MPa0.4MPa的压力，使用的压力，使用寿命长，运行可靠，占地面积小，基本上无需维修，补偿寿命长，运行可靠，占地面积小，基本上无需维修，补偿能力大。工作时变形应力小，减少了对支座的要求。能力大。工作时变形应力小，减少了对支座的要求。图图12-17 球型补偿器球型补偿器
市政工程培训课件：第四十三讲_供热管道及其附件-补偿器
