[实用新型]一种平移旋转综合补偿结构及热力管道

说明书

本实用新型公开了一种平移旋转综合补偿结构及热力管道，采用两个旋转补偿器和一个平移补偿器，并将一段热力管道改为总长相等的两段平行的热力管段，通过直角弯管转接设置使旋转补偿器与平移补偿器及热力管线走向成垂直角度安装，从而利用较少的线位移和角位移来补偿管道非常大的热变形伸长量。该补偿结构在充分发挥旋转补偿器优势的同时，补偿全过程中整个热力管道系统不产生任何因热变形引发的应力，工作可靠性高；平移补偿器的补偿距离远少于热力管道热伸长量，泄漏风险少；结构和过程简单灵活，能够适应复杂空间布线的施工环境。

技术领域

本实用新型属于热力管道领域，具体涉及一种平移旋转综合补偿结构及热力管道。

背景技术

热力管道一般在常温状态安装，但其工作时的温度通常高达几百摄氏度，由于热力管道一般长度高达几百米以上，故会产生非常大的热变形。假设管长500m，常温25℃，工作温度 250℃，钢材线膨胀系数为1.2e^-5/℃；可计算得知其膨胀伸长量为500×(250-25)×1.2e^-5＝1.35m，如此大的伸长量必须采用补偿器补偿，否则会产生很大的内应力，造成管线泄漏、破损等诸多问题。

管道补偿器是通过补偿管道的热伸长防止热力管道升温时因热伸长或温度应力而引起的管道变形或破坏，是减小作用在阀件或支架结构上的作用力以及管壁应力的特殊管件。目前管道补偿器主要包括自然补偿器、波纹补偿器、套筒补偿器、球形补偿器和旋转补偿器：

(1)自然补偿器利用管道本身自然弯曲的弹性来吸收热变形，补偿距离较短，并且容易在补偿位置区域产生较大应力，它包括L形、Z形和补偿；

(2)波纹补偿器是用单层或多层薄金属管制成的具有轴向波纹管状的补偿设备，结构紧凑，占有空间少，但容易发生疲劳渗透，补偿距离短；

(3)套筒补偿器主要由外套、芯管和密封材料组成，补偿管道轴向伸缩，其在补偿距离过大是密封部位容易渗透；

(4)球形补偿器主要依靠球体的角位移来补偿管道一个或者多个方向上的轴向位移；

(5)旋转补偿器由变径管、内套管、密封座外套、柔性石墨填料、螺母螺栓压簧组合、填料压盖构成，并配有相应的滚珠。它成对使用通过角位移来补偿伸长量，由于它不改变原管道的伸长方向，得到较为广泛的应用，但两旋转补偿器之间的中间管道还需要承受小的变形值，可能存在应力集中。

热力管道的补偿效果如果满足以下几点则为最佳：有能力补偿工艺要求伸长距离，补偿过程不产生较大的热应力，尽量不改变原有管路走向，原有管线只承担轴向伸长的变形。以上几种补偿器存在各自的优缺点，无法全部满足需要，因此对各种补偿器的综合布置和有效运用很是重要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种平移旋转综合补偿结构及热力管道，在满足补偿既有伸长量的同时，最大程度的消除热变形产生的应力。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种平移旋转综合补偿结构，包括两个旋转补偿器和一个平移补偿器，其中平移补偿器设置在横向管道上，横向管道的两端头各接有一个直角弯管，两个旋转补偿器对应与横向管道两端的直角弯管相接且与平移补偿器呈垂直布置。

进一步，两个旋转补偿器的另一端头各对应接有一个直角弯管。

进一步，旋转补偿器与直角弯管之间接有竖向管道。

进一步，平移补偿器为轴向型补偿器。

进一步，平移补偿器为方型补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器中任意一种。