旋转补偿器通过旋转结构将管道轴向位移转化为旋转角度变化,利用力偶原理吸收热膨胀量,其核心机制包含成对旋转筒配合力臂形成的力学平衡系统。1
基本原理与核心组件
位移转化机制
:当管道受热膨胀或冷却收缩时,轴向位移通过旋转补偿器的旋转筒与力臂结构转化为绕Z轴的旋转运动,补偿量可达传统补偿器的5-10倍。
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由两个旋转补偿器组成补偿器组,形成大小相等、方向相反的力偶。
旋转臂环绕旋转中心回转吸收热膨胀量。
单个补偿器旋转角度可达15-30°,双向补偿形式下旋转角度叠加。1
力学实现过程
:管道膨胀推动力臂产生力矩(,F为轴向推力,L为力臂长度),驱动旋转筒绕轴旋转。
:冷却时反向力矩带动结构回旋,恢复初始形态。
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单向补偿:旋转臂绕固定端补偿器旋转。
双向补偿:两组补偿器形成闭环旋转系统。
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长距离热力管道(>500米)。
高温蒸汽管道(压力0.6-4.0MPa,温度≤485℃)。
存在复杂角度变化的油气输送管线。
