【正文】 力或作用在閥件、支架結(jié)構(gòu)上的作用力。管道受熱的自由伸長量可按下式計算： ? —— 管道的熱伸長量（ m）； ? —— 管道的線膨脹系數(shù)，一般取 =[ mm／(m ℃ )] ； ? —— 管壁最高溫度，可取熱媒的最高溫度（ ℃ ）； ? —— 管道安裝時的溫度，在溫度不能確定時，取最冷月平均溫度（ ℃ ）； ? —— 計算管段的長度（ m）。 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 LttX )( 21 ??? ?X??1t2tL?供熱管道采用的補(bǔ)償器種類很多，主要有自然補(bǔ)償器、方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器和球形補(bǔ)償器等，前三種是利用補(bǔ)償材料的變形來吸收熱伸長的，后兩種是利用管道的位移來吸收熱伸長的。 ?（ 1）自然補(bǔ)償器 ?自然補(bǔ)償器是利用管道自然轉(zhuǎn)彎構(gòu)成的幾何形狀所具有的彈性來補(bǔ)償管道的熱膨脹，使管道應(yīng)力得以減小。常見的自然補(bǔ)償器有 L型、 Z型自然補(bǔ)償器，如圖 1210所示。 ?為簡化計算，常用線算圖來確定 L型補(bǔ)償器的短臂長度和 Z型補(bǔ)償器的中間臂長度。圖 1211是 L型彎管段自然補(bǔ)償線算圖。圖 1212是 Z型彎管段自然補(bǔ)償線算圖。 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 圖 1210 L形、 Z形自然補(bǔ)償器 (a) L形自然補(bǔ)償器； (b) Z形自然補(bǔ)償器 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 圖 1211 L形彎管段自然補(bǔ)償器 圖 1212 Z形彎管段自然補(bǔ)償器 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 ?（ 2）方形補(bǔ)償器 ?方形補(bǔ)償器通常是由四個 90176。 無縫鋼管煨彎或機(jī)制彎頭構(gòu)成的 U型補(bǔ)償器，依靠彎管的變形來補(bǔ)償管段的熱伸長。方形補(bǔ)償器制造安裝方便，不需要經(jīng)常維修，補(bǔ)償能力大，作用在固定點上的推力 (即補(bǔ)償器的彈性力 )較小，可用于各種壓力和溫度條件，缺點是補(bǔ)償器外形尺寸大，占地面積多。為了提高補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力 (或減少其位移量 )常采用預(yù)先冷拉的辦法，一般預(yù)拉伸量為管道伸長量的 50％，在極限情況下，其補(bǔ)償能力可比無預(yù)拉時提高一倍。圖1213是計算鋼制方形補(bǔ)償器的線算圖。圖 1214是方形補(bǔ)償器的類型圖。 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 圖 1213 方型補(bǔ)償器線算圖 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 圖 1214 方型補(bǔ)償器的類型 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 ?（ 3）套筒補(bǔ)償器 ?套筒補(bǔ)償器是由填料密封的套管和外殼管組成的，兩者同心套裝并可軸向補(bǔ)償，有單向和雙向兩種形式，圖 1215是單向套筒補(bǔ)償器。套筒與外殼體之間用填料圈密封，填料被緊壓在端環(huán)和壓蓋之間，以保證封口緊密。填料采用石棉夾銅絲盤根，更換填料時需要松開壓蓋，維修方便。 ?套筒補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力大，一般可達(dá) 250～ 400mm，占地小，介質(zhì)流動阻力小，造價低，適用于工作壓力小于或等于 MPa，工作溫度低于 300℃ 的管路上，補(bǔ)償器與管道采用焊接連接。 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 圖 1215 單向套筒補(bǔ)償器 1套管； 2前壓蘭； 3殼體； 4填料圈； 5后壓蘭； 6防脫肩； 7T形螺栓； 8墊圈； 9螺母； 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 ?（ 4）波紋管補(bǔ)償器 ?波紋管補(bǔ)償器是用多層或單層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的管狀補(bǔ)償設(shè)備。圖 1216所示的是供熱管道上常用的軸向型波紋管補(bǔ)償器。這種補(bǔ)償器體積小，重量輕，占地面積和占用空間小，易于布置，安裝方便。波紋管補(bǔ)償器具有良好的密封性能 ,不需要進(jìn)行維修，承壓能力和工作溫度較高，但其補(bǔ)償能力小，價格也較高。 ?為使軸向波紋管補(bǔ)償器嚴(yán)格地按管道軸向熱脹或冷縮，補(bǔ)償器應(yīng)靠近一個固定支架設(shè)置，并設(shè)置導(dǎo)向支座，導(dǎo)向支座宜采用整體箍住管子的方式以控制橫向位移和防止管子縱向變形。常用的軸向波紋管補(bǔ)償器通常都作為標(biāo)準(zhǔn)的管配件，用法蘭或焊接的形式與管道連接。 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 圖 1216 軸向型波紋管補(bǔ)償器 1導(dǎo)流管； 2波紋管； 3限位拉桿； 4限位螺母； 5端管 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 ?（ 5）球形補(bǔ)償器 ?球形補(bǔ)償器如圖 1217所示。球形補(bǔ)償器具有很好的耐壓和耐溫性能，能適應(yīng) 230℃ 的高溫和 ，使用壽命長，運(yùn)行可靠，占地面積小，基本上無需維修，補(bǔ)償能力大。工作時變形應(yīng)力小，減少了對支座的要求。 圖 1217 球型補(bǔ)償器 課題 3 供熱管道熱膨脹及其補(bǔ)償器 back?管道支架的作用是支承管道，有的也限制管道的變形和位移。根據(jù)支架對管道的制約情況，分為活動支架和固定支架。 ?支承管道且允許管道有位移的支架稱為活動支架。活動支架的類型較多，有滑動支架、導(dǎo)向支架、滾動支架、吊架等。 課題 4 管道支座（架） 活動支架 ? 滑動支架 ?滑動支架的主要承重構(gòu)件是橫梁，管道在橫粱上可以自由移動。不保溫管道用低支架安裝，保溫管道用高支架安裝。 ?（ 1）低支架 用在不保溫管道上，按其構(gòu)造型式又分為卡環(huán)式和弧形滑板式兩種。 圖 1218所示卡環(huán)式，用圓鋼煨制 U形管卡，管卡不與管壁接觸，一端套絲固定，另一端不套絲；圖 1219所示弧形滑板式，在管壁與支承結(jié)構(gòu)間墊上弧形板，并與管壁焊接，當(dāng)管子伸縮時，弧形板在支承結(jié)構(gòu)上來回滑動。 ?(2)高支架 高支架用在保溫管道上，焊在管道上的高支座在支承結(jié)構(gòu)上滑動，以防止管道移動摩擦損壞保溫層，其結(jié)構(gòu)形式如圖 1220所示。 課題 4 管道支座（架） 圖 1218 卡環(huán)式低滑動支架 1管卡； 2螺母 圖 1219 弧形板式低滑動支架 1弧形板； 2托架 課題 4 管道支座（架） 圖 1220 高滑動支架 1絕熱層； 2管子托架 課題 4 管道支座（架） ? 導(dǎo)向支架 ?導(dǎo)向支架是為使管子在支架上滑動時不致于偏移管子軸線而設(shè)置的。它一般設(shè)置在補(bǔ)償器兩側(cè)、鑄鐵閥門的兩側(cè)或其他只允許管道有軸向移動的地方。 ?導(dǎo)向支架是以滑動支架為基礎(chǔ)，在滑動支架兩側(cè)的橫梁上，每側(cè)焊上一塊導(dǎo)向板，如 圖 1221所示。導(dǎo)向板通常采用扁鋼或角鋼，扁鋼規(guī)格為 30 10，角鋼為 L36 5，導(dǎo)向板長度與支架橫梁的寬度相等，導(dǎo)向板與滑動支座間應(yīng)有 3mm的空隙。 圖 1221 導(dǎo)向支架 1保溫層； 2管子托架； 3導(dǎo)向板 課題 4 管道支座（架） ? ?懸吊架結(jié)構(gòu)簡單，摩擦力小。一種常見的懸吊架形式如 圖1222所示。管道通熱運(yùn)行后，各點的熱變形量不同，造成各懸吊架的偏移幅度不一樣，使管道產(chǎn)生扭曲。如果管道有垂直位移，而又不允許產(chǎn)生扭曲，則可采用彈簧吊架，如 圖 1223所示。 ?因懸吊架管道有易產(chǎn)生扭曲的特點，所以選用補(bǔ)償器時應(yīng)加以注意。如只能選用可抗扭曲的方形補(bǔ)償器，而不能選用套管補(bǔ)償器。 課題 4 管道支座（架） 圖 1222 懸吊架 圖 1223 彈簧懸吊支架 課題 4 管道支座（架） ? 滾動支架 ?滾動支架以滾動摩擦代替滑動摩擦，可減小管道熱伸縮時的摩擦力，如 圖 1224所示，滾動支架主要用在管徑較大而無橫向位移的管道上。 圖 滾動支架 (a)滾珠支