关于蒸汽热网管道中旋转式补偿器的应用分析

2016-03-13张华玲广东星燃石化设计院有限公司广东广州510034

化工管理 2016年10期

张华玲（广东星燃石化设计院有限公司，广东广州 510034）

张华玲（广东星燃石化设计院有限公司，广东广州 510034）

旋转式补偿器的密封性能良好，可保证其在长时间使用时也不会发生泄露，因而大大增加了热网管道工程的安全性和可靠性，且同时还具有长距离的补偿能力。基于这些优点，笔者坚信，未来在蒸汽热网管道工程的建设和改造过程中，旋转式补偿器必将得到更加广泛的应用。

蒸汽热网管道；旋转式补偿器；应用

近年来，我国对热电联产和集中供热的推广力度逐渐增大，这使得蒸汽热网管道的建设规模也越来越大，这一方面提高了供热的质量和效率，满足了用户的供热需求，但同时也对供热管道的经济性和安全性提出了更高的要求。在实际工作中，因为供热管道在实际使用过程中会出现受热伸长的问题，所以必须采取一定的技术措施来进行补偿。

传统多采用自然补偿方式来解决供热管道的热伸长问题，但这种方式的补偿能力有限，而且因为补偿点需要布置很多等原因的影响，造成这种补偿方式的建设成本也较高，难以满足现阶段热网工程大力发展的需求。在这种背景形势下，旋转式补偿器的出现和应用使得这一问题的解决迎来了曙光，与自然补偿方式相比，通过应用旋转式补偿器不仅可以节省管网建设成本，而且运行经济性、安全性以及长距离供热的能力也都得到了显著提升，值得在热网管道的建设过程中进行大力推广。

1 旋转式补偿器的结构

旋转式补偿器主要由旋转管、减摩定心轴承、密封压盖、密封座、压紧螺栓、密封材料、大小头等构件组成。其中，密封材料的性能对密封效果有着直接的影响，它一般包括环向密封和端面密封两部分。对于环向密封来说，一般是借助于密封压盖的压紧力作用来实现密封。在使用过程中，密封材料与旋转管、密封座实现了紧密结合，即使偶尔发生一些比较小的泄露，也可以通过拧紧压紧螺栓来加以解决。因为环向密封材料的热膨胀系数高于钢材，所以在蒸汽热网管道中使用具有更好的密封性。与环向密封材料相比，端面密封最大的一个特点就是具有自密封的功能，而且这种自密封的性能会随着介质压力的升高而越来越好。因为端面密封材料的这种特点，使得其在高压蒸汽中表现出较好的密封效果，在低压蒸汽中则可以考虑取消。端面密封在使用过程中受到的盲板力、摩擦系数是旋转补偿器自身扭矩的重要因素，所以在使用过程中必须确保其具有足够的强度，而且还要对其摩擦系数进行重点控制。

2 旋转式补偿器在蒸汽热网管道中应用的要点分析

旋转式密封器的一个最大的优点就是可以实现长距离供热，但在长距离安装时也需要注意一些问题。通常来说，越远离固定支架管道热位移就越大，所以为了避免出现管道脱架的问题，应该注意选择足够长的管托，而且管托还应该沿管道热膨胀相反的方向提前进行预偏装；在一定管段内要安装导向支架以确保整个供热管网的安全性；考虑到旋转式补偿器在摆动过程中会发生一定的侧向位移，所以在补偿器附近要避免安装限制侧向位移的导向支架；最后，尽管旋转式补偿器具有优异的补偿能力，但也不能布置的特别长，而是应该在充分参考设计温度的基础上选择合适的布置间距。通常来说，如果设计温度≤300℃，布置间距则可控制在450m的范围内，而设计温度一旦〉300℃，布置间距则更应该进行相应减小。

3 应用效益分析

（1）节约投资经过实践应用已经证明，采用旋转式补偿器的补偿距离通常能达到数百米，补偿能力是传统自然补偿法、套筒补偿以及波纹管补偿的几倍之多。自旋转式补偿器在我国的热网工程建设中推广应用以来，给热网工程的建设节省了大量的投资，这主要是因为采用这种补偿方式需要设置的补偿点较少、采用的固定支架也较小，从而可以在补偿材料以及相关管道附件上节省大量的投资。经过实际使用验证发现，采用旋转式补偿器比采用自然补偿方式可以节省投资20%以上，比采用套筒或波纹管补偿方式可以节约总投资22%以上。

（2）增加经济效益因为采用旋转式补偿器的压力明显降低，从而使得管损得到有效控制。同时，因为在蒸汽抽汽端可以降低蒸汽的输出压力，这样就可以将多余的蒸汽输送到汽轮机进行发电，从而显著提高企业的经济效益。

（3）安全性能高与其他补偿方式相比，旋转式补偿器从设计、材料选择到加工制造工艺上都采用了更加先进的技术，这使得其具有更好的结构刚性以及抗腐蚀破坏性，从而给热网管道的安全运行提供了充分保障。此外，因为这种补偿方式同时采用了环向密封和端面密封，从而使得补偿器在使用过程中不会发生轴向位移，在表现出良好密封性的同时也降低了管网维护的频率，从而使得热网管道工程的运行质量得以显著提高。

（4）实现长距离输送蒸汽因为采用旋转式补偿器可以大幅度提高热网管道的长距离输送蒸汽的能力，从而使得供热半径得到了极大地提高，这对于实现集中供热和节能环保也具有积极意义。