單側補償的Z型布置與雙側補償的Z型布置相似，不同點(diǎn)在于單側補償的補償器只補償一端管道產(chǎn)生的位移，管道的固定點(diǎn)距離一側補償器很近 ，距離另一側較遠。圖2-4為旋轉補償器Ｚ型布置的運行示意圖，粗線(xiàn)表示安裝位置，細線(xiàn)表示熱運行結束位置。隨著(zhù)溫度的升高管道推動(dòng)旋轉補償器轉動(dòng)，旋轉臂圍繞點(diǎn)O轉動(dòng)，管道從安裝位置移動(dòng)到熱運行結束位置。兩個(gè)旋轉補償器之間的距離L為旋轉臂的長(cháng)度，α為補償器的旋轉角度，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。
旋轉補償器工作時(shí)，旋轉臂從安裝位置移動(dòng)到熱運行結束位置的過(guò)程中，管道會(huì )產(chǎn)生側向的偏移。為了減小管道的側向偏移，通常采取預偏裝的方式安裝補償器。首先計算出管道直管段的熱膨脹量作為旋轉補償器的補償量，然后將補償量的一半作為補償器的預偏裝量ΔS，其計算公式如下：
式中： Li — 主管路長(cháng)度，mm
ΔT — 溫度的變化量，℃
ε —熱膨脹系數，℃-1
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2-4所示，消除了管道由于熱膨脹而產(chǎn)生的側向偏移 。圖2-4中圓弧線(xiàn)的軌跡即旋轉補償器的運行軌跡，在補償器轉動(dòng)過(guò)程中，當補償器移動(dòng)到圓弧線(xiàn)的最高點(diǎn)處，管道直管段產(chǎn)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(guān)系：
推導出：
式中： α — 旋轉臂的轉動(dòng)角度，°
L — 旋轉臂的長(cháng)度，mm
ΔL1 — 上方直管段膨脹的長(cháng)度 ，mm
ΔL2 — 下方直管段膨脹的長(cháng)度 ，mm
y1 — 上方直管段的最大偏移量，mm
y2 — 下方直管段的最大偏移量，mm
當上方直管段或下方直管段為固定端時(shí)，y1或y2等于零，上述公式仍然適用。從式2-3至2-5中可看出，當直管段的膨脹量ΔL不變時(shí)，旋轉臂的長(cháng)度L越大，旋轉臂的轉動(dòng)角度α 越小，直管段的最大側向偏移量也就越小。但如果旋轉臂過(guò)長(cháng)，就不能忽略旋轉臂自身長(cháng)度產(chǎn)生的熱變形，所以旋轉臂的長(cháng)度一般取2~6m。
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，節能環(huán)保已成為社會(huì )關(guān)注的焦點(diǎn)和國家的基本國策。我國政府對工業(yè)小鍋爐和民用供熱實(shí)行分時(shí)分段集中供熱，使我國的熱電行業(yè)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。供熱管道的建設里程和供氣量已成為國家對火電廠(chǎng)的考核指標和供熱機組經(jīng)濟效益的晴雨表，在熱網(wǎng)壓力管道建設中，為解決熱脹冷縮問(wèn)題而采用的各種補償裝置的規模和數量迅速發(fā)展。
