旋轉補償器Z型布置方式如圖,ΔL1、ΔL2分別為旋轉臂兩端直管段的膨脹量,旋轉補償器的補償量即ΔL=ΔL1+ΔL2。
補償器采取預偏裝的安裝方式,可以使得管道的直管段巧變形前后保持同一水平位置,如圖所示,消除了管道由于熱膨脹而產生的側向偏移 。圖中圓弧線的軌跡即旋轉補償器的運行軌跡,在補償器轉動過程中,當補償器移動到圓弧線的最高點處,管道直管段產生最大的側向偏移 。旋轉臂L旋轉角度α、側向偏移量y存在如下的幾何關系:
推導出:
式中:? α — 旋轉臂的轉動角度,°
????????? ? L — 旋轉臂的長度,mm
?????????? ΔL1 — 上方直管段膨脹的長度 ,mm
?????????? ΔL2 — 下方直管段膨脹的長度 ,mm
直管段膨脹量ΔL1/ ΔL2的計算方法為:ΔL=Li×ΔT×ε ,mm
式中:? Li — 直管段長度,mm
??????????? ΔT — 溫度的變化量,℃
???????????? ε —鋼材熱膨脹系數,℃-1
如果旋轉臂過長,就不能忽略旋轉臂自身長度產生的熱變形,所以旋轉臂的長度一般取2~6m。