供热管道的安装是在常温环境状态下进行的，而管道系统的运行是在热介质的工作温度状态下进行的，由于热介质的温度与周围环境温度差别较大，这必然会使管道产生热变形。为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力的作用而引起管道变形或破坏，则需要在供热管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，减小管道壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。

补偿器的种类很多，主要有管道的自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长，后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。

1.自然补偿器

利用供热管道自身的弯曲管段曲管来补偿管段的热伸长。自然补偿是一种最简单、最经济的补偿方式，应充分加以利用。常用的有L形和Z形两种自然补偿器，如图4-37所示。

2.方形补偿器

它是由4个90°弯头组成的“П”形补偿器，通常用无缝钢管煨弯或机制弯头组合而成，如图4-38所示。

图4-37 自然补偿器

a）L形 b）Z形

图4-38 方形补偿器示意图

方形补偿器制作安装方便，不需经常维修，补偿能力大，作用在固定点上的推力较小，可在各种压力和温度下使用，目前广泛应用于供热管网地上敷设。其缺点是外形尺寸大，占地面积大。

3.波纹管补偿器

波纹管补偿器又称为波纹管膨胀节，由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。波纹管补偿器具有结构紧凑、承压能力高、工作性能好、配管简单、耐腐蚀、维修方便等优点。

波纹管补偿器多采用疲劳极限较高的不锈钢板或耐蚀合金板制成。波纹管补偿器类型非常丰富，是目前最常用管道补偿方式。其常见类型形式如下：

（1）单式轴向型波纹管补偿器。单式轴向型波纹管补偿器如图4-39所示。它由一个波纹管及构件组成，主要用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力。

（2）单式铰链型波纹管补偿器单式铰链型波纹管补偿器如图4-40所示。它是由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成，只能吸收一个平面内的角位移，并能承受波纹管压力的推力。

图4-39 单式轴向型波纹管补偿器

1—端管 2—波纹管

图4-40 单式铰链型波纹管补偿器

1—端管 2—副铰链板 3—销轴 4—波纹管 5—主铰链板 6—立板

（3）单式万向铰链型波纹管补偿器单式万向铰链型波纹管补偿器如图4-41所示。它由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构件组成，能吸收任意平面内的角位移，并能承受波纹管压力推力。

（4）复式自由型波纹管补偿器复式自由型波纹管补偿器如图4-42所示。它由中间管所连接的两个波纹管及结构件组成，主要用于吸收轴向与横向组合位移，不能承受波纹管压力推力。

图4-41 单式万向铰链型波纹管补偿器

1—端管 2—立板 3—铰链板 4—销轴 5—万向环 6—波纹管

图4-42 复式自由型波纹管补偿器

1—波纹管 2—中间管 3—端管

（5）复式拉杆型波纹管补偿器复式拉杆型波纹管补偿器如图4-43所示。它由中间管所连接的两个波纹管及拉杆、端板和球面垫圈与锥面垫圈等结构件组成，能吸收任一平面内的横向位移，并能承受波纹管压力推力。

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图4-43 复式拉杆型波纹管补偿器

1—端板 2—拉杆 3—中间管 4—波纹管 5—球面垫圈 6—端管

（6）复式铰链型波纹管补偿器复式铰链型波纹管补偿器如图4-44所示。它由中间管所连接的两个波纹管及十字销轴、铰链板和立板等结构件组成，只能吸收一个平面内的横向位移，并能承受波纹管压力推力。

图4-44 复式铰链型波纹管补偿器

1—立板 2—十字销轴 3—波纹管 4—中间管 5—铰链板 6—端管

（7）复式万向铰链型波纹管补偿器复式万向铰链型波纹管补偿器如图4-45所示。它由中间管所连接的两个波纹管及十字销轴、铰链板和立板等结构件组成，能吸收任一平面内的横向位移，并能承受波纹管压力推力。

图4-45 复式万向铰链型波纹管补偿器

1—端管 2-波纹管 3—中间管 4—铰链板 5—十字销轴 6—立板

（8）弯管压力平衡型波纹管补偿器弯管压力平衡型波纹管补偿器如图4-46所示。它由一个工作波纹管或中间管所连接的两个工作波纹管和一个平衡波纹管及三通或弯头、封头、拉杆、端板和球面垫圈等结构件组成，主要用于吸收轴向与横向组合位移，并能组合平衡波纹管压力推力。

图4-46 弯管压力平衡型波纹管补偿器

1—端管 2—端板 3—中间管 4—工作波纹管 5—三通 6—平衡波纹管 7—拉杆 8—球面垫圈 9—封头

（9）直管压力平衡型波纹管补偿器直管压力平衡型波纹管补偿器如图4-47所示。它由位于两端的两个工作波纹管和位于中间的一个平衡波纹管及拉杆等结构件组成，主要用于吸收轴向位移并能平衡波纹管压力推力。

图4-47 直管压力平衡型波纹管补偿器

1—直管 2—工作波纹管 3—拉杆 4—平衡波纹管 5—立板

（10）外压单式轴向波纹管补偿器。外压单式轴向波纹管补偿器如图4-48所示。它由承受外压的波纹管及外管和端环等结构件组成，只用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力。

图4-48 外压单式轴向波纹管补偿器

1—进口端管 2—进口端环 3—限位环 4—外管 5—波纹管 6—出口端环 7—出口端管

4.套筒补偿器

套筒补偿器是由用填料密封的套管和外壳管组成的补偿器。图4-49所示为单向套筒补偿器。补偿器直接焊接在供热管上。套筒补偿器的补偿能力大，一般可达250～400mm，占地小，介质流动阻力小，价格较低，但其压紧补充更换填料的维修工作量大，地下敷设时，要设专门的检查室等。

图4-49 单向套筒补偿器

5.球形补偿器

它是由球体和外壳组成。球体与外壳可相对折曲或旋转一定角度（一般可达30°），以适应温度变形，两个配成一组。其特点是补偿能力大，适用于架空敷设，其结构如图4-50所示。

图4-50 球形补偿器示意图

a）两球式 b）三球式 c）四球式