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三维球形补偿器由两个球形构造元件和一个套筒构造元件所组成。球形构造元件作径向挠曲的角向移位，套筒构造元件作轴向的线移位。
三维球形补偿器的球形构造元件和套筒构造元件均能够独立安装。独立安装时，球形构造元件能处理管道弯曲补偿，套筒构造元件能处理管道轴向拉缩补偿。
当两个球形构造元件和一个套筒构造元件组合时，构成能同时吸收三维伸缩量的肘节构造。
三维球形补偿器偏转角度大、轴向移位大、能有效的吸收锅炉较大的向下移位量。
三维球形补偿器选择时，如程度安装，主要吸收锅炉向下移位量，即三维球形补偿器角向移位量，此时应该选用角向补偿量大、轴向的移位量小的三维球形补偿器。反之，垂直安装，主要吸收的也是锅炉向下移位；即三维球形补偿轴向移位量，此时应选用角向补偿量小，轴向的移位大的三维球形补偿器。
三维球形补偿器的编制规格按公制定为DN200~DN600共9种；编制规格按英制定为：18"、20"、22"、24"、26"、28"、30"、32"共8种；编制规格按长度定为：1200~3000共5种；总规格合记为85种。
三维球形补偿器是处理管道热胀冷缩的一种设备，可普遍应用于冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、建筑和国防建立等行业中，详细用处如下 ：
1、用于热力管道中，补偿热伸缩。
2、用于火箭发射台、飞机排气设施上，补偿冲击伸缩。
3、用于冶金设备（如高炉、转炉、电炉、加热炉等）的汽化冷却系统中，作万向接头用。
4、用于建筑物的各种管道中，避免因地基产生不平均下沉、或地震等不测缘由对管道产生毁坏。
