采暖固定支架及补偿器的选择、设计与计算

快速设计热水采暖系统固定支架和补偿器简介：对设计中经常遇到的热水(95/70℃)采暖系统的固定支架和管道补偿器的设计计算和设置问题进行了归纳总结,给出了具体设计方法和实例。

关键字：热水采暖固定支架补偿器1 引言固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。

有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。

可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。

由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。

2 设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。

2.1 计算管道热伸长量(1)△X——管道的热伸长量,mm;t1——热媒温度,℃,t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算.L——计算管道长度m;0.012——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃按t1=95℃简化得(2 )2.2 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。

（管道伸长量分别为40mm和50mm）。

实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。

在自然补偿两臂顶端设置固定支架。

“г”型补偿器一般用于DN150以下管道；最大允许距离与管径关系见表1。

“Z” 型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。

表1 г”型补偿器最大允许距离2.3 确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。

大型热网架空管道补偿器选择近年来，随着城镇集中供热的普及，补偿器作为热力管网中的重要管道特殊 件，在热力管网中的应用越来越广泛。

本文将针对常见的波纹补偿器（轴向型、 横向型、角向型）、旋转补偿器的结构特点和应用进行介绍和对比，同时对各种 补偿器的应用场合、原理、固定墩推力计算进行了总结。

1波纹补偿器1.1波纹补偿器的分类根据所吸收的位移形式分类，波纹补偿器可分为轴向型、横向型和角向型， 以及三者的组合位移形式。

根据波纹管的承压形式分类，可分为内压和外压形式。

在实际应用中，为限制波纹补偿器对管线固定支架受力的要求， 还有压力平衡型 波纹补偿器。

图1内压和外压状态下的波纹管内压状态下，波纹管的波纹被推开，使波纹管伸长，该压力推力作用在管线 固定支架和系统设备上；在外压情况下相反，波纹被压缩，波纹管缩短，但压力 推力仍旧作用在管线固定支架或系统设备上。

有效面积是平均直径的断面面积，压力推力是系统压力和有效面积的乘积图2波纹补偿器位移形式■内压二_J CL I 一横向製他向型性能简介轴向乃压適(RNY1■脚询压式SE铁补礙上要用于补& 轴向检楼.也町以补悽横甸也禅或戟JM与捕向自戎检籟”具克补偿曲他藩哺能力・ti一&人见它来补警细住彩・勒M4-A :DS1制|「一」心宀器卜宴用于补盘ft!冉位襌.牢育対尅询却I：寸无汀叭袖向氐钓克暹狡补備疥圧要fD于补卿网也锹悔一严閒證驚他心—「讣卜架，袖“J取式l<FSJ巴理内虽式樹向里丈股纹补懐辩具奇鞍K的釉向补侶1L刃列！聃1訂恃存枝人的特SL屋轴冈外儿戈ITWY)A埠忙压式(ZMWY：戸哩内氐讓戢补卷滞帀〒嘅掘氏埋廿爼的割虻盘鼻r不用魅小躍、可区浙恃越首扛坤it舉瞳，足首u旨立竝以逹甘包继护.轴曲堂IT KJi rMi«.叫韭吐瞪iV?”4拠外怎啟啟补蛍細卩「吐皈r_ Jffi ii 議的料乌吨移,邢用偿冲牢.可以嗨替*殳直援血鼻谀.具和自汗制能」人務册免:;rj' . jr.i.^t!'幹心巾七—名称及型号结构型式性能简介轴向内外压平衡述(NWP)—*ME3/[|内外压半猶式波tt补傥癸HJ1暇收管线的轴向他移.菽览力襦力由小佑器口豺结构所玖曼.曾线固定支架仅弔冷刚度力和处用力即可.尤加适台带以没迈咬犬固定支次的栗空管线.轴向全外压平衡式(QWP)险j•具玄内外;£平俺式敲纨卜供益的ft 点外.外压平扁型披坟补供茂还幷别遹仟于钢伕.石化.冶金岑行心的爲瞪角压工艺管线.初温烏乐炊态下嶷供九的钻向补偿就~ti埋内外压平衡式(ZMNWP)同内外压千•Mt!亲却•松随符线口接坤人地乩花小同定支绘的椎力。

采暖立管热补偿计算
热补偿是指补偿供热管道被加热引起的受热伸长量，从而减弱或消除因热胀冷缩力所产生的应力。

主要是利用管道弯曲管段的弹性变形或在管道上设置补偿器。

热力网管道的热补偿设计，应考虑如下各点：
（1）充分利用管道的转角等进行自然补偿。

（2）采用弯管补偿器或轴向波纹管补偿器时，应考虑安装时的冷紧。

（3）采用套筒补偿器时，应计算各种安装温度下的安装长度，保证管道在可能出现的最高和最低温度下，补偿器留有不小于20mm的补偿余量。

（4）采用波纹管轴向补偿器时，管道上安装防止波纹管失稳的导向支座，当采用套筒补偿器、球形补偿器、铰接波纹补偿器，补偿管段过长时，亦应在适当地点设导向支座。

（5）采用球形补偿器、铰接波纹补偿器，且补偿管段较长时，宜采取减小管道摩擦力的措施。

（6）当一条管道直接敷设于另一条管道上时，应考虑两管道在最不利运行状态下热位移不同的影响。

（7）直埋敷设管道，宜采用无补偿敷设方式。

计算方式:
1、高区立管管道顶端采用自然补偿，底端采用L型自然补偿。

中间分两段，两个固定支架间距离为24米，则热补偿量为：
ΔL=0.012∗24∗(50−0)=14.4
选用波纹补偿器，补偿量为14.4m。

2、低区立管管道顶端采用自然补偿，底端采用L型自然补偿。

补偿器的选用及工程设计要求[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!【学员问题】补偿器的选用及工程设计要求？【解答】1.1管道最大安装长度计算有补偿直埋的管道应在二处高固定点，一是在直管段的端部，二是在管道的分支处。

长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点，靠管道自然形成的驻点即可发挥固定点的作用。

驻点是两补偿器之间管道的那个不动点，在管径相同，埋深一致时，驻点与两补偿器间的距离相等。

褡补偿器（包括转角处自然补偿器）至固定点之间的距离不得超过管道的最大安装长度Lmax，管道最大安装长度的定义是固定点至自由端（补偿器）的长度，在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。

Lmax按下式计算：常用管道的最大安装长度Lmax.应考虑16kgf/c㎡内压力所产生的环向应力的综合影响。

1.2固定支座的设计计算具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面，补偿器的布置应满足Ln F1=Pb2+L2f-0.8（Pb3+L2f）式中F1-固定支座G1的水平推力，kgf；f-管道单位长度摩擦力，Kgf/mPb2-B2膨胀节的弹性力，Kg；Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgfk2-B2膨胀节的刚度，Kgf/mm；△L2-B2膨胀节的补偿量，mm；L2-膨胀节至G1的距离，m；假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B.那么，G2还受到一侧向推力的作用，如图中的F2（y），当L5很短（实际布置时L5也应很短），那么，侧向力F2（y）的大小为：F2（y）=Pn*A5+Pb5式中Pn-管道工作压力，Kgf/c㎡A5-B5膨胀节的有效面积，c㎡；Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf.固定支座G3也驻点位置，从管道和土壤的摩擦力来讲，该点也受到大小相等，方向相反的两个时作用，但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用，考虑驻点漂移的影响，固定支座G3的推力F3=1.2Pn*A4式中F3-作用在固定支座G3的水平推力，Kgf；Pn-管道工作压力，Kgf/c㎡；A4-B4膨胀节的有效面积，c㎡.3.3补偿器的选用计算直埋管道由于土壤摩擦力的影响，实际热伸长量要比架空和地沟敷设的管道热热伸长量要小。