旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器是一種新型無(wú)推力的管道補(bǔ)償器,在城市供熱管網(wǎng)工程的應(yīng)用中具有極大的優(yōu)越性和靈活性。本文就旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器在熱網(wǎng)管道改造工程中的應(yīng)用做一下分析。

供熱熱作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，因其符合國(guó)家節(jié)能、環(huán)保的政策，近幾年得到了較快的發(fā)展。熱網(wǎng)建設(shè)中補(bǔ)償器形式的選擇作為熱網(wǎng)工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接關(guān)系到熱網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器作為一種新型的補(bǔ)償器，在補(bǔ)償量、工程投資、運(yùn)行可靠性等方面與傳統(tǒng)補(bǔ)償器相比，都有其獨(dú)到之處，近年來(lái)在熱網(wǎng)工程中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

1 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的工作原理

其工作原理是安裝在熱網(wǎng)管道上的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器和旋轉(zhuǎn)臂組成旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器組，當(dāng)管道布置成雙向補(bǔ)償?shù)男问綍r(shí)，旋轉(zhuǎn)臂環(huán)繞著z軸中心旋轉(zhuǎn)；當(dāng)管道布置成單向補(bǔ)償?shù)男问綍r(shí)，旋轉(zhuǎn)臂環(huán)繞著固定端的補(bǔ)償器旋轉(zhuǎn)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)以達(dá)到吸收直管段上產(chǎn)生的熱膨脹量的目的?！　?/p>

2 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器常見(jiàn)布置方式

旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的布置方式多種多樣，

3 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器與傳統(tǒng)補(bǔ)償器性能比較

蒸汽管道的熱補(bǔ)償有兩種形式，一種是通過(guò)改變管道方向的自然補(bǔ)償，另一種是補(bǔ)償器補(bǔ)償。傳統(tǒng)的補(bǔ)償器主要有方形補(bǔ)償器和套筒補(bǔ)償器。

上述傳統(tǒng)補(bǔ)償器各有優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些缺陷：（1）方形補(bǔ)償器具有安全性高、占地面積大、補(bǔ)償距離小、流動(dòng)阻力大、彎頭和管材消耗高等缺點(diǎn)，工程造價(jià)高。（2） 波紋補(bǔ)償器有軸向、橫向、鉸鏈?zhǔn)降榷喾N形式。距離大、軸向壓力大、易補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)。雖然橫向波紋管和鉸接波紋管在上述方面有所改進(jìn)，但由于不銹鋼波紋管受氯離子腐蝕和應(yīng)力腐蝕的影響明顯，容易造成突發(fā)事故，水錘承載能力差，使用壽命短（受使用次數(shù)限制），無(wú)法保證長(zhǎng)期正常運(yùn)行。（3） 套筒補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是管路布置成直線，壓力降小。缺點(diǎn)是內(nèi)壓推力大，補(bǔ)償距離小，工程造價(jià)高；填料函容易泄漏，特別是啟停次數(shù)過(guò)多或蒸汽流量不穩(wěn)定時(shí)，不能保證長(zhǎng)期正常運(yùn)行。與上述傳統(tǒng)補(bǔ)償器相比，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器具有以下特點(diǎn)。

（1） 補(bǔ)償距離長(zhǎng)，壓力損失小。一般按200-500m設(shè)計(jì)一組旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器，可布置在管道兩固定點(diǎn)之間直線上的任意位置，由于補(bǔ)償器數(shù)量較少，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器本身不產(chǎn)生壓降，而蒸汽輸送的壓降相對(duì)較小，比軸向波紋管補(bǔ)償?shù)膲航敌?.02-0.03兆帕/公里，這對(duì)長(zhǎng)距離供熱尤為重要。

（2） 安全性能高，使用壽命長(zhǎng)。旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器主體剛性好，不怕水錘，不需要考慮氯離子腐蝕和應(yīng)力腐蝕的突然破壞，保證了管道的安全運(yùn)行。由于旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器采用徑向密封，不會(huì)產(chǎn)生軸向位移。在保證密封材料質(zhì)量的前提下，管網(wǎng)可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，無(wú)需維護(hù)。

（3） 水平推力小，工程造價(jià)低。由于旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器采用螺栓剛性連接，不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)壓推力，因此固定支架的水平推力較??；另外，由于補(bǔ)償點(diǎn)較少，固定支架的數(shù)量和體積也大大減少。應(yīng)用于架空管道，與其它補(bǔ)償方法相比，采用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的管網(wǎng)費(fèi)用可降低5%以上。旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的工作原理決定了其布置時(shí)會(huì)占用較大的三維空間，因此一般只適用于景觀要求低、管道直線距離較長(zhǎng)的工業(yè)區(qū)或城市郊區(qū)的熱網(wǎng)工程。由于地下空間有限，使用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器比較困難。盡管許多新建道路綠化帶較寬，可供旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器使用的空間較大，但從工程造價(jià)和施工難度來(lái)看，如果補(bǔ)償裝置不能從地面引出，必須安裝在地下鋼箱中，旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器可能不是最佳選擇。

　　1987年，在某公司投運(yùn)的一期熱網(wǎng)工程(X377管線)中，大部分采用方型補(bǔ)償器，還有一些套筒補(bǔ)償器。到目前為止仍在運(yùn)行，但存在一些問(wèn)題，主要是部分支柱出現(xiàn)傾斜、部分套筒補(bǔ)償器泄漏、引起管損升高。近年來(lái)公司對(duì)部分管網(wǎng)進(jìn)行了技術(shù)改造，具體是:（1）用三組旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器代替10只套筒補(bǔ)償器(近500 m熱網(wǎng)管道改造);（2）在地面用一組旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器代替l00m埋地管的熱補(bǔ)償。改造后，消除(原套筒補(bǔ)償器)泄漏，降低了管損;原l00 m埋地管安裝至少需3個(gè)固定支架和2個(gè)全埋波紋補(bǔ)償器，現(xiàn)在整條埋地管無(wú)管件既安全，同時(shí)節(jié)約資金約5萬(wàn)元。

　　2001年，公司投運(yùn)的屺亭熱網(wǎng)一期和2004年投運(yùn)的屺亭熱網(wǎng)二期熱網(wǎng)(均為X377)工程，總長(zhǎng)約22 km，除自然補(bǔ)償、地溝內(nèi)用波紋補(bǔ)償器外，其他都采用了旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器。運(yùn)行后，節(jié)約效益顯著，體現(xiàn)在(1)供熱半徑擴(kuò)大。由原來(lái)的小于8 km擴(kuò)大到目前的14 km，在此供熱半徑范圍內(nèi)無(wú)一小鍋爐，達(dá)到節(jié)能減排目的。(2)在滿足熱用戶的同時(shí)，該管線對(duì)外供熱出口壓力由1.1 MPa下降到1.03 MPa，降低0.07 MPa，產(chǎn)生的效益是可觀的。

　　公司在對(duì)華法紙業(yè)和國(guó)豐制衣供熱的熱網(wǎng)(均X219)管線上，采用了套筒補(bǔ)償器，運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，土建支架水平度和直線度都不符合要求，套筒補(bǔ)償器制造質(zhì)量也有問(wèn)題，致使管線內(nèi)蒸汽參數(shù)變化較大。

　　公司在2006--2009年間利用節(jié)假日停汽機(jī)會(huì)，用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器更換套筒補(bǔ)償器獲得成功。在應(yīng)用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的管網(wǎng)建設(shè)中，尤其采用了國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目產(chǎn)品“免維護(hù)旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器”，其性能更優(yōu)越。

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