管道系统热力补偿方式与方法初探.pdfVIP

煤矿现代化 增刊 管道系统热力补偿方式与方法初探 兖矿叛陆建设发展有限公司 朱甲军李凤琴 兖矿集团公司所属东滩煤矿、鲍店煤矿、南屯煤矿等矿井 移受限引起二次应力，作用于连接设备产生推力和力矩，影响 工广区及职工生活区，于2007年、2008年分别进行了集中供 管道自身和连接设备的安全，必需进行补偿。 热改造，即拆除了原建于工广区工业锅炉房，将热源移植到华 中温和低温管道也存在热胀补偿问题，尤其是管道和重 聚能源所属热电厂。 要设备相连接的部位，以及高架远距离输送管道，常使用专用 通过改造，提高了系统运行的可靠性、安全性与经济效 补偿器；南屯煤矿集中供热系统热源采用华聚能源南屯热电 益。工广区、职工生活区供暖热源改由热电厂后，供暖系统保 分公司的汽轮机抽汽冷凝器，全网管道长约11000m，均为高 留了原系统的所有功能，汽、水管路共架同程，系统庞大，支管 架布置。采用的是波纹补偿器，补偿效果良好。 众多。但是系统运行过程中也暴露出一些问题，如沿程管道支 2管道热补偿的方式与方法 架倾斜，局部管道弯曲，补偿器裂纹泄露等。这些问题的产生， 增加了运行维修工作量，降低了供暖质量，通过对原施工设计 管道系统的运行要求有很好的安全性和经济性，热胀应 图的分析和现场调查发现，运行缺陷的产生，主要是由于管道 力产生热位移是造成损失的主要原因，必须进行补偿。补偿方 的热补偿不足或受阻造成的。 式一般有自补偿和专用补偿两种： 2．I 自补偿方式 1管道热补偿的必要性： 管道系统中的走向按具体情况呈各种弯曲形状，管道利 集中供热热力管道系统介质温度与管材的选用有密切关 用这种自然的弯曲形状所具有的柔性以补偿其自身的热胀和 系，一般采用GB5310—10#钢管。系统投入运行后，管材随着温端点的附加位移称为自然补偿。自然补偿的特点是结构简单、 度升高引起体积的膨胀，它包括管材形体三维度尺寸的增加。 运行可靠、投资少。 不同程度的热胀冷缩是各种金属材料的共同特性。就整个热 在一个管道系统中，由于其现场条件的制约或功能需求 力系统管道而言，管子壁厚与直径(系统管道直径都在500ram变化，其管程布置一般不会是从始端到终端之间的最短的直 以下)的热胀变形菲常微小，可以忽略。但是对于管线沿程引 线布置，这些上下左右的弯管布置为管道的自然补偿创造了 起的长度(管道轴线方向)变化是很大的，管线长度的变化对 条件。(考虑到沿程管路外部支承与生根的可行性)这些必须 管线沿程走向布置和支吊架形式有着重大影响。 的结构弯斗，或设计者有意增加的弯斗在运行中很好的吸收、 钢材受热膨胀，其膨胀伸长值可以通过下面的公式进行 消化了热胀应力和位移。在管道与设备接口处，将管子做成弓 计算： 形大弯管，或在管道走向上，增加弯头数量和增大弯管半径， △L=入·L·At(m) 这些都是自然补偿的实际应用。实践中自然补偿的基本形式 式中△L．一热伸长值，In； 有L形补偿、Z形补偿、专用补偿三种。 入～线膨胀系数，表1-1所列，10—6，℃； 2-2专用补偿 LI一计算管线的直线长度，ITI； 管道系统随着规模的增大和功能的增多，依靠管道自然 △t一计算温差，等于稳定运行工作温度减常温 补偿的方式已经不能解决系统热胀应力和热位移，必须在管 (20℃)。