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　　河北荣盛供热管道波纹补偿器|膨胀节工作状态详解 。

　　供热管道波纹补偿器工作状态详解 首先波纹补偿器的两端与供热管道焊接，热水从膨胀节中的不锈钢波纹管中流过，按供热管道施工设计要求，当管道中的水温达到70摄氏度时，由于热的作用，管道开始膨胀，波纹金属软管被压缩，管道伸长达到设计长度。在供水水温大于70℃时，管道补偿器的工作状态受压，膨胀节工作状态稳定。停止供热冷却时，在温度小于70℃时，波纹补偿器的工作状态受拉。

　　直管压力平衡式波纹补偿器该补偿器能补偿管系的轴向位移，www。tsjxjy。com内压推力自身平衡。适用于不宜设置固定支架的高物位直管线或大直径管线中。

　　一.补偿器工作原理和作用：

　　不锈钢波纹管补偿器的主要弹性元件为不锈钢波纹管，依靠波纹管伸缩、弯曲来对管道进行轴向、横向、角向补偿。其作用可以起到：

　　1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。

　　2.吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响。

　　3.吸收地震、地陷对管道的变形量。

　　二.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求

　　 一轴向型补偿器

　　1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下：

　　Fp=100*P*A

　　Fp-补偿器轴向压力推 N，

　　A-对应于波纹平均直径的有效面积 cm2，

　　P-此管段管道最高压力 MPa。

　　轴向弹性力的计算公式如下：

　　Fx=f*Kx*X

　　FX-补偿器轴向弹性力 N，

　　KX-补偿器轴向刚度 N/mm；

　　f-系数，当“预变形” 包括预变形量△X=0时，f=1/2，否则f=1。

　　管道除上述部位外，可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。

　　2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。

　　3、补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算：

　　LGmax-最大导向间距 m；

　　E-管道材料弹性模量 N/cm2；

　　i-tp 管道断面惯性矩 cm4；

　　KX-补偿器轴向刚度 N/mm，

　　X0-补偿额定位移量 mm。

　　当补偿器压缩变形时，符号“+”，拉伸变形时，符合为“-”。当管道壁厚按标准壁厚设计时，LGmax可按有关标准选取。

　　 二横向型及角向型补偿器

　　1、装在管道弯头附近的横向型补偿器，两端各高一导向支座，其中一个宜是平面导向管座，其上、下活动间隙按下式计算：

　　ε-活动间隙 mm；

　　L-补偿器有效长度 mm；

　　△Y-管段热膨胀量 mm；

　　△X-不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量 mm；

　　2、角向型补偿器宜两个或三个为一组配套使用，用以吸收管道的横向位移，对Z形和L形管段两个固定管架之间，只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面 万向铰链补偿器不受此限制。

　　装有一组铰链补偿器的管段，其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是L长度应为两补偿器铰链轴之间的距离，△X是整个垂直管段的热膨胀量。

　　3、补偿器两侧的导向支座应接近补偿器，支座的型式应使补偿器能定向运动。

　　管道最大安装长度计算

　　4.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＜Lmax的条件。驻点G1、G2的推力为零，所以，此点处不必设置固定支座，但为了防止回填土的不均匀，埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移，所以，对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座，以G1为例其轴向推力可按下式计算：

　　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/m

　　Pb2-B2膨胀节的弹性力，Kg； Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgf

　　k2-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/cm2

　　A5-B5膨胀节的有效面积，cm2；

　　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/cm2；

　　A4-B4膨胀节的有效面积，cm2。

　　5.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。

　　架空和地沟敷设时的伸长量：α·△t·L

　　直埋敷设时，因土壤摩擦力影响的热伸长减少量：

　　实际热伸长量为：

　　式中E-钢管弹性模理，kgf/cm2；

　　α-钢管的线膨胀系数，取0.0133mm/m℃；

　　△t-管道温差；

　　A、f-同公式①；

　　L-两固定点之间的距离 最大安装长度m。

　　6.安装

　　 1保温管埋于地下时，四周需用粒度小于20毫米的砂子填充，然后再覆盖原土，填充砂子的厚度不小于200毫米。

　　 2保温管顶的埋深一般不超过1.2米，但也尽量不要小于0.7米，，保温管可直接埋在各种管道下面。

　　 3如图，除A处外，其余均保温，因管道膨胀时A处不保温并不会造成显著的热损失。也是由于护圈的作用，直埋补偿器可以直埋处于车行道下面。

　　 4直埋式补偿器安装不必冷紧，也不必按全线钢管接好后再割下和膨胀节等长管道之后再焊接的方法。使用直埋型膨胀节，不必设导向支架。

　　 5安装时要注意保证导流套筒的方向与流动方向的一致。

　　 6补偿器内介质应进行除游离氧和除氯离子处理，氯离子含量不得超过25PPm。

　　 7补偿器允许不超过1.5倍公称压力的系统水压试验。

　　 8补偿器安装完毕进行系统水压试验前，要将管道两端固定，防止内压推力拉伸补偿器。

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　　静止无功补偿器又称SVC，传统无功补偿用断路器或接触器投切电容，SCV用可控硅等电子开关，没有机械运动部分，所以较静态无功补偿装置。

　　通常的SVC组成部分为

　　1.固定电容器和固定电抗器组成的一个无功补偿加滤波支路

　　该部分适当选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波，并补偿容性无功，将电网补偿到容性状态。

　　2.固定电抗器

　　3.可控硅电子开关

　　可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性无功输出来抵消补偿滤波支路容性无功，并保持在感性较高功率因数

　　可参考

　　锅炉控制器能够支持大小火锅炉，燃气阀门开度连续调节锅炉，在锅炉控制器中内置了简单模糊控制算法和优化PID控制算法，能够实现尽量少停炉同时最节省燃气量。

　　同时开发的气候补偿器采集室外温度计算回水温度设定值，以及总进水和总回水温度，通过调节供水阀门开度将回水温度控制到回水温度设定值，从而实现燃气量节省。

　　为便于锅炉控制器和气候补偿器能够更好地协同工作，同时还有集中控制器，该控制器借助CAN总线的PEER TO PEER通信模式，集中控制器可以采集锅炉控制器和气候补偿器状态，根据适当的控制策略对两台或者多台锅炉控制器的运行进行集中优化控制。

　　就是自动化控制啊

　　在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。 在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。

　　编辑本段基本原理

　　无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流滞后于电压90°.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90°.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小, 无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义： ⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。 ⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。 ⑶降低线损，由公式ΔΡ%= 1-cosΦ/cosΦ×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosΦ为补偿前的功率因数则： cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了，减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以，功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。 电网中常用的无功补偿方式包括： ① 集中补偿：在高低压配电线路中安装并联电容器组； ② 分组补偿：在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器； ③ 单台电动机就地补偿：在单台电动机处安装并联电容器等。 加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。 确定无功补偿容量时，应注意以下两点： ① 在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。 ② 功率因数越高，每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿 就三种补偿方式而言，无功就地补偿克服了集中补偿和分组补偿的缺点，是一种较为完善的补偿方式： ⑴因电容器与电动机直接并联，同时投入或停用，可使无功不倒流，保证用户功率因数始终处于滞后状态，既有利于用户，也有利于电网。 ⑵有利于降低电动机起动电流，减少接触器的火花，提高控制电器工作的可靠性，延长电动机与控制设备的使用寿命。 无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定：Q≤UΙ0式中：Q---无功补偿容量 kvar；U---电动机的额定电压 V；Ι0---电动机空载电流 A；但是无功就地补偿也有其缺点：⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿；众所周之，无功补偿按其安装位置和接线方法可分为：高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大，效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大，电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小，利用率也高，且能补偿变压器自身的无功损耗。为此，这三种补偿方式各有应用范围，应结合实际确定使用场合，各司其职。

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