【正文】 （無推力精密）旋轉(zhuǎn)補償器的應(yīng)用隨著社會的發(fā)展，要求節(jié)能環(huán)保成了社會關(guān)注的熱點和國家的基本國策。我國政府對工業(yè)小鍋爐以及民用取暖實行了分時分段、強制執(zhí)行集中供熱，使我國熱電行業(yè)近幾年得到了飛速的發(fā)展。供熱管線建設(shè)里程和供氣量已成為國家考核熱電廠的指標(biāo)以及供熱單位經(jīng)濟效益的晴雨表；熱網(wǎng)壓力管線建設(shè)中解決熱脹冷縮所用的各式補償器，其生產(chǎn)廠家、規(guī)模、數(shù)量均有較快發(fā)展。隨著管廊技術(shù)的推廣及現(xiàn)場施工環(huán)境的限制等多方面的因素下，旋轉(zhuǎn)補償器的應(yīng)用得到了較大規(guī)模的使用。一、與傳統(tǒng)補償器的比較：自然補償：耐溫耐壓高，安全性能好，但補償量小占地面積大，彎頭多，土建規(guī)模大，流速受阻，供熱半徑小，運行中減壓降溫大，運行成本高，且不能隨意布置，所以一般已不采用。套筒補償器：五十年代產(chǎn)品，產(chǎn)品安全性能高，其軸向補償方式容易產(chǎn)生泄漏；因存在內(nèi)壓推力、土建設(shè)置困難并且工程量大、安裝要求高、熱網(wǎng)間斷運行不穩(wěn)定和溫度流量變化頻率高，更易產(chǎn)生泄漏事故，從而嚴(yán)重制約著它的使用。球型補償器：產(chǎn)品新，補償量適中，但因其結(jié)構(gòu)要求加工工藝復(fù)雜，使用過程容易泄漏，設(shè)計施工復(fù)雜、要求高、成本高，使用壽命短，只能保證3年內(nèi)不泄漏，后期保養(yǎng)費用高，在正常使用中不被建設(shè)單位和設(shè)計單位選用。波紋補償器：產(chǎn)品使用普遍，但因其結(jié)構(gòu)核心為不銹鋼薄板(—)制作的波紋管，對溫度壓力很敏感；產(chǎn)品壽命短（8—10年），而熱網(wǎng)管道壽命在1520年間，所以要進(jìn)行二次更換造成極大浪費和影響。軸向型波紋補償器內(nèi)壓推力大、工藝布置較為復(fù)雜、土建投資大、補償量??；其它型式波紋補償器雖不產(chǎn)生內(nèi)壓推力，但其布置位置和操作失誤等原因容易產(chǎn)生水擊（錘）使之爆裂變形，發(fā)生爆炸等惡性事故；加之波紋補償器生產(chǎn)廠家多而雜，為爭市場而降低生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，無序競爭，使產(chǎn)品容易引發(fā)不可預(yù)見性重大事故（全國每年有幾百起該類事故）；地埋管如選用波紋補償器，發(fā)生泄漏事故后修復(fù)困難、程序復(fù)雜，牽涉面廣，對供熱單位和用戶都會造成很大損失，社會影響面大。無推力旋轉(zhuǎn)補償器系列：補償量大，安裝方便，但無推力旋轉(zhuǎn)補償器也因為無法補充填料的磨損量，產(chǎn)品使用幾年后發(fā)生泄漏頻率高，發(fā)生泄漏時必須停汽檢修，影響電廠及用戶的效益和生產(chǎn)、生活秩序。該類產(chǎn)品因采用了變徑管而使產(chǎn)品在工作時因變徑而產(chǎn)生介質(zhì)漩渦，并產(chǎn)生流阻使介質(zhì)的壓力損失大且流速減慢，加之產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原因，穩(wěn)定性不好?，F(xiàn)在的無推力精密旋轉(zhuǎn)補償器彌補了傳統(tǒng)的無推力旋轉(zhuǎn)補償器存在的部分缺點。（改進(jìn)后的優(yōu)點）1. 補償器的內(nèi)管與密封填料壓緊法蘭之間依靠精密加工，控制間隙距離，實現(xiàn)精密配合使產(chǎn)品運行時穩(wěn)定性提高，減少偏心磨損。2. 延伸管采用直管式，使介質(zhì)通過補償器時不產(chǎn)生旋渦，從而使流速、壓力降低的問題變的輕微，從而使通過直管式結(jié)構(gòu)使介質(zhì)流向發(fā)生變化時不受補償器的約束而成可能。3. 依靠兩次成型的工藝和優(yōu)良的工裝設(shè)備，密封材料分二次成形，使密封材料在密封腔內(nèi)形成整體，保證密封性能。通過添加先進(jìn)產(chǎn)品如：抗氧化劑使密封材料氧化進(jìn)程滯后，從而提高產(chǎn)品壽命35年。綜上所述，無推力精密旋轉(zhuǎn)補償器既保留了無推力旋轉(zhuǎn)補償器的優(yōu)點，又通過以上方法使產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定，產(chǎn)品壽命延長35年。二、結(jié)構(gòu)及工作原理：無推力精密旋轉(zhuǎn)補償器是有內(nèi)管、外套管、密封材料、填料壓緊法蘭、延伸管（直管式、變徑式）以及緊固裝置組成。通過兩個補償器和力臂形成力偶，使大小相等，方向相反的一對力，由力臂回繞著軸中心旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到力偶兩邊熱管產(chǎn)生的熱脹量的吸收。三、主要技術(shù)參數(shù)表序號公稱直徑DN（mm）補償量Δ（mm）接管外徑最大徑向尺寸長度L（mm）轉(zhuǎn)矩M（KNm）D1（mm）D2（mm）1500～1000571893102650～1000762083103800～10008923331041000～100010825231051250～100013326833061500～120015930333072000～120021937333082500～150027342536093000～1800325477360103500～1800377526360114000～1800426580360124500～2000480630360135000～2000530690370146000～2000630790370157000～2000720930370168000～20008201028370179000～200092011303701810000～2000102012363751911000～2000112013423752012000～200012201438375 ：產(chǎn)品安全性能高：因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，使用材料厚度≥熱網(wǎng)管道母材厚度，運行中可經(jīng)受水擊的破壞力；產(chǎn)品耐溫耐壓，能滿足工程要求，能承受管線的溫度、壓力突然變化所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力，安全性能高。設(shè)計方便：設(shè)計人員在設(shè)計熱網(wǎng)時，套筒式補償器和波紋補償器必須遵循“嚴(yán)格找中”的原則，因此每一個補償器前必須額外增加導(dǎo)向支架，而無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器不存在“找中”問題，因而也無需額外增加導(dǎo)向支架。因管道走向的不斷變化，波紋補償器、套筒補償器的應(yīng)力、盲板力、溫度、壓力、摩擦力、內(nèi)壓推力等眾多因素都要計算，非常繁瑣；采用免維護旋轉(zhuǎn)式補償器，對因介質(zhì)、流速、溫度及壓力等技術(shù)參數(shù)的變化而引起應(yīng)力變化，無需另外計算，只需計算其摩擦力。且布置形式眾多，設(shè)計計算簡單得多。產(chǎn)品壽命長：產(chǎn)品壽命可達(dá)25年以上，超過熱網(wǎng)管道的使用壽命，已由國家相關(guān)部門檢測確認(rèn)（熱網(wǎng)管線國家標(biāo)準(zhǔn)15年），比波紋補償器壽命延長雙倍以上。結(jié)構(gòu)合理：由于無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器采用了特殊結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壓推力在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中已消除，使原有材料應(yīng)力學(xué)演變成機械動力學(xué)。在填料壓緊法蘭上方裝有ｎ組彈簧（ｎ為常數(shù)，其數(shù)量根據(jù)通徑大小來確定），使密封填料在出現(xiàn)磨損損耗時能自動壓緊；內(nèi)外套筒之間精密加工并裝有滾柱，使產(chǎn)品工作自如，保證產(chǎn)品同心度和穩(wěn)定性。補償量大：補償量可達(dá)1800mm（其它類型補償器≤300mm），沒有任何一種產(chǎn)品可與之媲美；經(jīng)過用戶單位使用證明，成功安裝在Φ480熱網(wǎng)管線后，補償距離超過500m，一般按200500m使用一組為宜，也可根據(jù)現(xiàn)場地形而定，對低溫、熱水管和其它介質(zhì)的輸送管道可實行長距離使用。投資省：因無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器不產(chǎn)生內(nèi)壓推力，補償量大且熱力管道在作軸向位移時，無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器由于設(shè)有限位環(huán)，幾乎不存在軸向推力。因而補償器兩端只需做很小的滾動流向支架就滿足要求，不需要設(shè)計主固定支架，土建規(guī)模大大節(jié)省，補償器數(shù)量使用減少。與采用其它類型補償器相比，工程總投資節(jié)約25%，經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。比選用軸向型波紋補償器可節(jié)約30％（含管線使用期對波紋補償器的更換費用）。免維護、密封性能優(yōu)越：無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器、旋轉(zhuǎn)補償器和套筒補償器都采用了機械密封，因其運行方式不同所產(chǎn)生的效果就不同。套筒補償器因軸向運動密封面磨損大，旋轉(zhuǎn)補償器因無法補償磨損間隙容易產(chǎn)生泄漏。無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器工作原理是內(nèi)外套筒，相對旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)角度小，對密封材料產(chǎn)生磨損少。當(dāng)填料發(fā)生微量磨損時，依靠壓緊彈簧的張力給予補償；當(dāng)磨損量超過彈簧張力補償量時，只需扳緊彈簧壓緊法蘭上方的螺帽即可。運行無次數(shù)限制，不產(chǎn)生泄漏，從而大大提高供氣單位和用氣單位的經(jīng)濟效益。該產(chǎn)品補償5000次不產(chǎn)生泄漏，密封效果優(yōu)越。管道運行經(jīng)濟性高：使用無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器壓力降低是因為組裝彎頭引起的,由于補償器使用點少壓降降低，加之使用了內(nèi)管和變徑管為同徑，使介質(zhì)能順通、暢流，與軸向波紋補償器比，壓降降低，損失下降一半。在標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)下，大大降低其運行成本，使熱網(wǎng)長期運行的經(jīng)濟效益大幅提高，而且使管線輸氣距離可延長2030%，大大提高電廠供熱半徑，從而提高供熱單位經(jīng)濟效益和社會效益。安裝方法及型式多樣化：架空管線適合各種走向（彎曲、直行、直角）等。架空結(jié)合處、地埋管布置位置可隨意安排，地埋管使用效果更為明顯：①因免維護旋轉(zhuǎn)式補償器可實現(xiàn)長距離補償，在地埋管中只需設(shè)置一個絕熱固定墩，其余采用滾動支架，外鋼套作為導(dǎo)向管支承內(nèi)工作管運動，可實現(xiàn)1000米內(nèi)不設(shè)補償器（指直線或只有一個拐彎），只需在伸出地面處裝一組免維護旋轉(zhuǎn)式補償器，即達(dá)到效果；如因地形復(fù)雜，可在地下設(shè)置一個補償裝置，同樣可實現(xiàn)。其缺陷只是在地面以下占地面積大一點。②因地埋管采用無推力免維護旋轉(zhuǎn)補償器，鋼套管內(nèi)不設(shè)波紋管補償器，不存在熱橋作用，作用到外套管的溫度很低，不超過40℃，其投資大大降低，而且其安全性大大提高，可保證安全使用25年以上。安裝、施工方便：工程安裝方便，無需冷拉、預(yù)緊等復(fù)雜施工工藝，對焊即可。1新型產(chǎn)品直埋補償器。，使產(chǎn)品的穩(wěn)定性和同心度更高。地埋免維護旋轉(zhuǎn)補償器結(jié)構(gòu)如下：圖41內(nèi)管 2緊固件 3彈簧壓緊法蘭 4壓