旋转补偿器Z型布置方式如图，ΔL1、ΔL2分别为旋转臂两端直管段的膨胀量，旋转补偿器的补偿量即ΔL＝ΔL1+ΔL2。
补偿器采取预偏装的安装方式，可以使得管道的直管段巧变形前后保持同一水平位置，如图所示，消除了管道由于热膨胀而产生的侧向偏移 。图中圆弧线的轨迹即旋转补偿器的运行轨迹，在补偿器转动过程中，当补偿器移动到圆弧线的最高点处，管道直管段产生最大的侧向偏移 。旋转臂Ｌ旋转角度α、侧向偏移量y存在如下的几何关系：
推导出：
式中： α — 旋转臂的转动角度，°
L — 旋转臂的长度，mm
ΔL1 — 上方直管段膨胀的长度 ，mm
ΔL2 — 下方直管段膨胀的长度 ，mm
直管段膨胀量ΔL1/ ΔL2的计算方法为：ΔL=Li×ΔT×ε ，mm
式中： Li — 直管段长度，mm
ΔT — 温度的变化量，℃
ε —钢材热膨胀系数，℃-1
如果旋转臂过长，就不能忽略旋转臂自身长度产生的热变形，所以旋转臂的长度一般取2~6m。
