Как рассчитать вылет п образного компенсатора стальных труб
Обновлено: 07.07.2024
Расстояния между компенсаторами тепловых сетей
Ответ получается не в результате голосования, а расчетом.
Рассчитывается не "теплотрасса", а трубопровод определенного диаметра. Составляется схема (если есть опуски - пространственная) и для трубы с конкретным диаметром, толщиной стенки и типами отводов рассчитываются напряжения в углах поворота. С учетом расстановки неподвижных опор.
Полученные напряжения сравниваются с допустимыми. Результат будет разный для труб различных диаметров. Простой прямой участок, зажатый неподвижными опорами не делается никогда.
Трубопрвод 108х4,0. В Николаеве это все расписано. только вот не хватает . самой разобраться в приведенных расчетах. А таблицы с усредненными данными похоже нет.Наши монтажники подсказывают, что для трубопрвода Ду 100 (при наличии естественных поворотов в начале и конце трассы) прямой участок может составлять до 50,0 м. Похоже на правду? 44d32'44"С, 33d26'51"В
| Простой прямой участок, зажатый неподвижными опорами не делается никогда |
Читаем Николаева гл. 10. Внимательно читаем. Рассматривая картинки. Там приведены все схемы трубопроводов. Компенсация делается всегда, только в разной форме - П-образные, сильфоннные, сальниковые компенсаторы или самокомпенсация за счет углов поворота, Г-образных, Z-образных и Хрен-образных конфигураций трубы.
Смотрим таблицу 3.7. Расстояние между НО для трубы 100 - 80 м, а для участков самокомпенсации - 60% от этого, т.е. 48 м - примечание к таблице. Но это не прямой участок, а максимальная сумма длин плеч Г-образного участка. А их конкретное соотношение надо проверять (если оно не близко к 50%/50%. А вот если одно плечо 3 м, а другое 20 м - надо рассчитывать напряжения. Там и номограммы есть.
Сказки монтажников не слушаем. Они "слышали звон". Во время монтажа никакая труба не сломается, и даже при запуске. Выйдет из строя потом, когда сечение будет ослаблено коррозией и будут высокие температуры.
Расчет температурного удлинения трубопроводов 1
(13 оценок, среднее: 3,31 из 5)
Загрузка.
При устройстве П-образного компенсатора, желательно его конструировать так, чтобы L2 = 0,5 × L1.
Трубы, проложенные в строительных конструкциях, должны иметь свободу для тепловых перемещений. Монтаж труб в защитной гофротрубе или теплоизоляции обеспечивают компенсацию деформации трубопроводов в радиальном направлении. При открытой прокладке трубопроводов либо в каналах, шахтах необходимо предусматривать элементы для компенсации линейных удлинений трубопроводов в виде П-образных компенсаторов или Г-образных элементов в случае изменения направления трубопровода.
Компенсация температурных расширений
Любые перемещения, возникающие вследствие внешних воздействий на трубопровод (например, сейсмических и др.), должны быть учтены при его проектировании, также следует учитывать и температурное расширение трубопроводов.
Строительные изделия, такие как трубы, оборудование, строительные конструкции, изменяют свои размеры в результате изменения температур. В настоящей статье затронуты вопросы компенсации теплового расширения и сжатия трубопроводов.
Вследствие изменения температуры рабочей среды в трубах возникают температурные напряжения, которые могут передаваться на арматуру, насосное оборудование и т.д. в виде реактивных сил и моментов. Это создает потенциальную опасность разгерметизации стыков, разрушения арматуры или оборудования.
Три наиболее часто используемых способа компенсации перемещений трубопроводов:
-
;
- применение эффекта самокомпенсации;
- установка металлорукава.
Выбор способа компенсации зависит от вида системы трубопроводов, ее схемы, а также от особенностей ландшафта, наличия рядом других коммуникаций и прочих условий.
Перечисленные выше примеры представлены в качестве общих инженерных решений и не должны рассматриваться как единственно верные для конкретной системы трубопроводов. Мы будем рассматривать способ компенсации расширения прямолинейных участков трубопроводов при помощи осевых сильфонных компенсаторов.
Расширение трубопроводов
Первым шагом для решения вопроса компенсации температурных перемещений является вычисление точного изменения длины участков трубопроводной системы в соответствии с предъявляемыми условиями безопасности.
Определение (расчет) теплового расширения трубопровода производится по следующей формуле:
Коэффициент температурного расширения берется из таблицы линейного расширения труб из различных материалов.
Как видно из таблицы, наиболее подвержены температурному расширению трубопроводы из полимерных материалов, в связи с этим способы компенсации полимерных труб несколько отличаются от способов компенсации стальных.
Значения коэффициента линейного расширения являются усредненными для каждого вида материала. Эти значения не должны применяться для расчетов трубопроводов из других материалов. Коэффициенты растяжения в разных источниках могут различаться на 5% и более, поскольку их вычисления проводятся при разных условиях и различными методами. Желательно применять для расчетов коэффициент линейного расширения, который представлен в технической документации производителя труб.
Рассмотрим реальный пример.
Возьмем прямолинейный участок трубопровода диаметром 219 мм из черной углеродистой стали длиной 100 м. Максимальная температура tmax = 140 °С, минимальная tmin = –20 °С.
Полученный результат говорит о том, что трубопровод при заданных значениях меняет свою длину на 184 мм. Для обеспечения правильной работы трубопровода подходит осевой сильфонный компенсатор условным диаметром 200 мм и компенсирующей способностью 200 мм (например, КСО 200–16–200). При подборе данного типоразмера компенсатора имеется запас компенсирующей способности, а это положительно скажется на сроке работы трубопровода.
Установка сильфонных компенсаторов
Цель установки сильфонного компенсатора – это поглощение теплового расширения трубы. Обычно температура рабочей среды (жидкости) является основным источником изменения размеров трубопровода, однако в некоторых случаях температура окружающей среды может вызвать тепловое движение трубопровода, т.е. его удлинение или сжатие.
Рекомендации по установке
1. Устанавливая сильфонные компенсаторы, следует проверить соответствие их основных параметров указанным в проекте, таких как
- диаметр Ду, мм;
- давление Ру, МПа;
- компенсирующая способность, мм.
2. Диаметр и давление трубопровода должны соответствовать выбираемому компенсатору.
3. При установке сильфонных компенсаторов необходимо монтировать не более одного компенсатора на участке трубопровода между каждыми двумя последовательно стоящими неподвижными опорами.
5. При проведении расчетов трубопроводов необходимо учитывать влияющие силы (силы трения, силы упругости сильфонов и др.).
6. При выборе места установки сильфонных компенсаторов нужно выбрать наиболее оптимальный вариант их расположения на трубопроводе.
7. При опрессовке труб давление не должно превышать 1,25 × Ру.
8. Процесс опрессовки проводить только после полного монтажа трубопровода.
9. Напряжения скручивания, угловые усилия, поперечные перемещения должны быть полностью исключены на участке трубопровода, на котором установлен осевой сильфонный компенсатор.
Определение точек установки компенсаторов и направляющих опор для трубы
Для обеспечения правильной работы трубопровода в рабочем режиме следует разделить систему на отдельные участки с целью установки на них сильфонных компенсаторов. Основная задача компенсаторов – контроль расширения трубопровода между неподвижными опорами, перемещение должно происходить строго в осевом направлении для обеспечения жесткости конструкции.
Неподвижные же опоры предназначены для приема всех сил, действующих на трубопроводе.
Направляющие (скользящие) опоры для труб обеспечивают выравнивание движения сильфона компенсатора и предотвращают смещение относительно оси трубопровода. При отсутствии направляющих опор сильфонный компенсатор, обладающий высокой гибкостью в сочетании с внутренним давлением, может потерять устойчивость и деформироваться, что может привести к выходу из строя трубопровода.
Основная рекомендация состоит в установке осевого сильфонного компенсатора рядом с неподвижной опорой. Обычно осевой сильфонный компенсатор устанавливают на расстоянии не более 4Ду от неподвижной опоры. Данное условие обусловлено обеспечением жесткости конструкции.
Соблюдая правила монтажа сильфонных компенсаторов, вы продлите до максимума срок службы трубопровода, что сэкономит средства на его неплановый ремонт.
Компенсатор в середине прямого участка трубопровода
Компенсатор в крайнем положении прямого участка трубопровода
Компенсатор на прямом участке Z-образного участка трубопровода
Компенсатор на Т-образном участке трубопровода
Расстояния между компенсатором и опорами трубопровода
Первая направляющая опора должна быть расположена на расстоянии не более 4 диаметров труб от сильфонного компенсатора. Расстояние между первой и второй направляющими 14 диаметров трубы.
L1 = 4Ду (максимум).
L2 = 14Ду (максимум).
L3 см. график – максимальное расстояние между осями направляющих опор.
Максимальное рекомендуемое расстояние между скользящими опорами приведено на графике. На нем отображена зависимость расстояния между опорами и давления в системе от диаметра трубопровода.
Данные расстояния получены в результате расчетов трубопровода на прочность и устойчивость и являются стандартными.
Правильное расположение компенсаторов КСО, неподвижных и направляющих опор и влияние направляющих (скользящих) на состояние трубопровода при температурном расширении показаны на рисунке ниже.
Самокомпенсация трубопроводов
Наряду с использованием современных компенсаторов целесообразно применять эффект естественной компенсации или так называемой самокомпенсации. Этот эффект применим для любых способов прокладки теплосетей и широко используется на практике.
Эффект самокомпенсации или естественной компенсации термических расширений за счет упругости самого трубопровода применяется на участках, где трасса меняет свое направление (поворачивает).
Преимущество использования самокомпенсации:
- простота устройства;
- снижение затрат на специальные компенсаторы;
- надежность;
- отсутствие надзора и ремонта;
- отсутствие нагруженности опор.
Для осуществления эффекта естественной компенсации не требуется большого количества труб и специализированных опорных металлоконструкций. Снижение затрат на дополнительные металлоконструкции также может обеспечить установка сильфонных компенсаторов.
Грамотный проект трассировки трубопровода должен учитывать экономическую составляющую, т.е. должен быть выбран такой вариант, при котором система будет максимально надежной и простой в обслуживании при минимальных затратах на материал и работу.
Такой проект должен в первую очередь в максимальной степени использовать все естественные повороты и изгибы трубопроводов для компенсации температурных изменений труб. Рекомендуется применять сильфонные компенсаторы только после использования эффекта самокомпенсации или естественной компенсации.
Компенсаторы используют лишь в тех случаях, когда нет возможности применить эффект самокомпенсации, то есть при наличии длинных прямолинейных участков и также сложившихся условий расположения объектов и проходящих рядом коммуникаций.
Расположение опоры относительно компенсатора
Зависимость расстояния между опорами и давления в системе от диаметра трубопровода
Правильное расположение компенсаторов КСО, неподвижных и направляющих опор и влияние направляющих (скользящих) на состояние трубопровода при температурном расширении
Недостатки использования самокомпенсации
- Преимущественное поперечное перемещение нагружаемых частей трубопровода, из-за которого необходимо увеличение размеров непроходных каналов, а также затрудняющее применение при прокладке трубопроводов засыпной изоляции и бесканальной прокладки.
- Габариты трубопровода с применением самокомпенсации и размеров плеч трубопровода при самокомпенсации определяют специальными расчетами на компенсацию. Произведенные расчеты длины плеча затем используют для вычисления эффекта бокового или углового смещения трубопровода. Его величина обязательно должна быть несколько меньше, чем размер канала (с запасом не менее 50 мм) между наружной частью трубы и внутренней стенкой строительной конструкции. Наибольшее смещение при естественной компенсации – это смещение в месте поворота трубопровода.
- В случае бесканальной прокладки трубопроводов в местах изменения направления трубопровода предусматривают так называемые непроходные каналы, размеры которых рассчитывают по формулам. трубопровода применим как для привычных всем Z-образных, П-образных и Г-образных компенсаторов, так и для других видов конструкций трубопровода.
П-образный или сильфонный компенсатор?
Не раз проектировщики сталкивались с вопросом «Какой компенсатор поставить – П-образный или сильфонный?»
Отвечая на этот вопрос, мы пришли к выводу, что в большинстве случаев следует устанавливать сильфонные компенсаторы.
Применение П-образных компенсаторов, расположенных вертикально и горизонтально, при прокладке трубопроводов различного назначения бывает неэффективным. Увеличение их количества не решает проблему безопасности, поскольку при движении поверхности земли (грунта) нет возможности определить, в какой точке и в какую сторону будут действовать силы на трубопровод. В большинстве случаев можно только предположить, в какую сторону будет двигаться грунт, и расположить два компенсатора горизонтально и вертикально.
Если идеализировать ситуацию, то необходимо чтобы П-образные компенсаторы устанавливали в одной точке через каждые 15–30° (от 0 до 180° – см. рис.) для осуществления «полной» компенсации. Проблема решается путем применения в данной ситуации всего одного сильфонного компенсатора.
Выше была рассмотрена ситуация с надземной прокладкой трубопровода. Для подземной прокладки существуют специальные сильфонные компенсаторы для газо- и нефтепроводов, их установка в определенных точках дает возможность обходиться без дорогих подземных железобетонных каналов. Таким образом, применение сильфонных компенсаторов экономит деньги и время без ущерба качества работы трубопроводов.
Как рассчитать вылет п образного компенсатора стальных труб
Скользкая тема, многие берут уже по опыту размеры "П" образного компенсатора, вот мне интересно как вы это делаете. Я поставил пока сильфонные ОАО "НПП" Компенсатор, из за малых габаритов, у меня там тесно.
Вот у нас есть труба Ду200 42 метра участок, тепловое удлинение составит 57мм. Как бы вы определили размеры "П" образного компенсатора?
И кстати скажите мне правильно ли делаю я:
1. Берем родной Николаев.
2. Находим страницу 217. Номограмма для расчета П-образного компенсатора.
3. Компенсатор обязательно должен быть с гнутыми гладкими отводами.
4. Дальше определяем вылет его. значит это будет H=2,7 метра его вылет, а спинку возьму B=3,7м.
Вопрос: вот указанное для данных параметров Сила упругой деформации. это какая сила? И что будет если я компенсатор при монтаже на 50 процентов растяну?
еще нашел программку, но у меня почему то получилось большее тепловое удлинение.
Прикрепленные файлы dnl2272.zip ( 1,61 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 1049
Вот у нас есть труба Ду200 42 метра участок, тепловое удлинение составит 57мм. Как бы вы определили размеры "П" образного компенсатора?
И кстати скажите мне правильно ли делаю я:
1. Берем родной Николаев.
2. Находим страницу 217. Номограмма для расчета П-образного компенсатора.
3. Компенсатор обязательно должен быть с гнутыми гладкими отводами.
4. Дальше определяем вылет его. значит это будет H=2,7 метра его вылет, а спинку возьму B=3,7м.
Вопрос: вот указанное для данных параметров Сила упругой деформации. это какая сила? И что будет если я компенсатор при монтаже на 50 процентов растяну?
Илья (судя по Вашему нику, так Вас зовут), по порядку. В условии Вашей задачи есть, мягко говоря, противоречие. П-образный хотите, но ставите сильфонный. При чем тут сильфон? Сразу вопросы: тесно - где? Труба 42 метра - схема?
Николаев он родной кому? Николаевым? Номограммы.
Если Вы расстяните компенсатор - это будет правильно в некоторых случаях.
Итожим: схема? параметры рабочей среды? толщина стенки? тип отводов?
Я считаю, денег не прошу (не всегда ) Исходные данные для расчета - выше.
areneal
Будет очень интересно))
Вы можете дать ссылку на материал, по которому вы это делаете?
Буду жить ожидаем завтра)
Можете вкратце объяснить сами или сообщить, где найти грамотную и понятную методику расчетов по этому вопросу? Окружать любые врезки неподвижками, конечно, надежно, но, по-моему, далеко не всегда целесообразно.
Скользкая тема, многие берут уже по опыту размеры "П" образного компенсатора, вот мне интересно как вы это делаете. Я поставил пока сильфонные ОАО "НПП" Компенсатор, из за малых габаритов, у меня там тесно.
Вот у нас есть труба Ду200 42 метра участок, тепловое удлинение составит 57мм. Как бы вы определили размеры "П" образного компенсатора?
И кстати скажите мне правильно ли делаю я:
1. Берем родной Николаев.
2. Находим страницу 217. Номограмма для расчета П-образного компенсатора.
3. Компенсатор обязательно должен быть с гнутыми гладкими отводами.
4. Дальше определяем вылет его. значит это будет H=2,7 метра его вылет, а спинку возьму B=3,7м.
Вопрос: вот указанное для данных параметров Сила упругой деформации. это какая сила? И что будет если я компенсатор при монтаже на 50 процентов растяну?
Нужно определить тепловое удлинение труб и проверить не превысит ли взаимное перемещение торцов в компенсаторе допускаемой величины (для данного компенсатора). Если трубопровод бесканальной прокладки в грунте то тепловые удлинения нужно вычислять не по формуле alfa*dT*L, а еще с учетом влияния трения трубы о грунт. Если сильфонный компенсатор растянуть то его компенсирующая способность увеличится в 2 раза.
Кстати для расчета трубопроводов бесканальной прокладки Николаевым пользоваться нельзя, он только для надземных трубопроводов на опорах.
Еще раз прошу отсрочки до вечера, дома на ноуте прикину по программе, результат пришлю. Если получится посчитать по указанным выше способам - сравните моё со своим.
Материалы для расчетов - это различная для разных случаев НТД. Например, для Вашего случая - РД 10-400-01. Еще есть РД 10-249-98, РТМ 38.001-94, СНиП 2.05.06-85 и пара стандартов ассоциации.
24.8.2010, 8:44 Areneal, меня давно интересует вопрос. Подскажите, пожалуйста, допустима ли в вышеуказанном случае установка сильфонного компенсатора, если на прямолинейном компенсируемом участке есть врезки? Точнее, как учитывать их влияние на устойчивость сильфонного компенсатора? От чего это влияние зависит? Я считаю, от диаметра основного трубопровода и врезки, расстояния от врезки до Н.О., типа и модели СК, наличия направляющих и скользящих опор и их месторасположения и типов, а также от температурных удлинений и рабочего и испытательного давления. Только как увязать все эти параметры?Можете вкратце объяснить сами или сообщить, где найти грамотную и понятную методику расчетов по этому вопросу? Окружать любые врезки неподвижками, конечно, надежно, но, по-моему, далеко не всегда целесообразно.
Результаты расчета без учета пониженной жесткости крутоизогнутых отводов (как по Николаеву), расчет в соответствии с СТО 10.001-2009 (Тепловые сети. Нормы и методы расчета на прочность):
Варианты спинок и вылетов:
1) Вылет H=2.2 м, Спинка B=2.0 м
2) Вылет H=2.0 м, Спинка B=2.5 м
3) Вылет H=1.8 м, Спинка B=3.0 м
Результаты расчета с учетом пониженной жесткости крутоизогнутых отводов (в Николаеве этого нет)
Варианты спинок и вылетов:
1) Вылет H=1.0 м, Спинка B=3.0 м
2) Вылет H=1.1 м, Спинка B=2.0 м
3) Вылет H=1.2 м, Спинка B=1.5 м
4) Вылет H=1.3 м, Спинка B=1.0 м
24.08.jpg ( 299,06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1965
Результаты расчета с учетом пониженной жесткости крутоизогнутых отводов (в Николаеве этого нет)
Варианты спинок и вылетов:
1) Вылет H=1.0 м, Спинка B=3.0 м
24.08.jpg ( 299,06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1965
))mav. а есть описание программы расчетов старт, как она считает? Я искал СТО, не нашел, даже в книгохранилище АВОК.
Прикрепленные файлы KompensT_setup1.rar ( 1,63 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 575Компенсатор.xls ( 112 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1015
24.8.2010, 22:29
не кипите, доверяйте, в любом случае, mav. если сомневаетесь - дайте знать, разъясню в личку.
Так кто же говорит о недоверии, я себя проверяю. И конечно, mav, вам благодарность за конечный ответ)теперь только решение найти)
СТО 10.001-2009 выпущен в развитие РД 10-400-01, с учетом почти 10-летнего опыта его использования. Но из-за юридических проблем связанных с переходом РФ на новую систему технического регулирования РД отменить нельзя, поэтому формально действуют оба документа. Справочник Николаева создан на основе норм ЦКТИ 1968 года которые с тех пор уже несколько раз отменены.
PS: П-образные компенсаторы были придуманы в 1960-х годах для упрощения "ручных" расчетов на прочность (справочник Николаева). Эта "простота" так сильно понравилась проектировщикам, что на сегодняшний день почти все надземные тепловые сети сплошь состоят из одних П-образных компенсаторов с кучей мертвых опор и никто не задумывается что могут быть другие схемы прокладки. ИМХО, сегодня при наличии компьютера и соответствующих программ нет смысла ставить столько мертвых опор и городить кучу П-образных компенсаторов, это не экономично с точки зрения расхода металла и т.д.
СТАРТ формирует расчетную схему П-образного компенсатора и расставляет скользящие опоры с определенным шагом (который вычисляется из условий прочности). Затем решается нелинейная задача с учетом трения в скользящих опорах (которое довольно сильно влияет на результаты расчета). Влияние трения учитывается как вдоль компенсируемого участка, так и поперек (на самом деле трение происходит по "плоскости" и в каждой опоре направления сил трения разные).
В "Николаеве" для П-образных компенсаторов авторы используют простой приближенный метод учета трения, а вот для Z-образных участков они так и не смогли придумать простой способ учета трения, поэтому сильно "обрезали" компенсируемые длины.
СТО 10.001-2009 выпущен в развитие РД 10-400-01, с учетом почти 10-летнего опыта его использования. Но из-за юридических проблем связанных с переходом РФ на новую систему технического регулирования РД отменить нельзя, поэтому формально действуют оба документа. Справочник Николаева создан на основе норм ЦКТИ 1968 года которые с тех пор уже несколько раз отменены.
СТО 10.001-2009 ориентирован на компьютерный анализ, для ручного расчета там ничего нет. Время ручных расчетов пришло к концу =)
Надземные трубопроводы по Николаеву считать можно, просто запас получается очень большой. Подземные (бесканальной прокладки) нельзя, потому что в грунте увеличение H или B не всегда ведет к улучшению компенсирующей способности (как в надземных), а может наоборот привести к ее ухудшению.
Расчетные и допускаемые напряжения уже "зашиты" в номограммах Николаева. Причем они приняты такими, какими они были в нормах 1968 года. Сейчас в нормах РД и СТО они выше и вычисляются по другому.
Отводы и тройники тоже должны рассчитываться на прочность согласно современным нормам. В 1968 году этого еще не было потому что такие исследования в то время еще не проводились.
Ну итогом, по моему мнению, станет следующее:
Использовать в нынешнее время Николаева можно, однако расчет получается грубый и верен для надземных трубопроводов.
Если по условиям задачи требуется тщательный расчет напряжений в условиях повышенной стесненности, а также при канальной или безканальной прокладки, желательно все же использовать компьютерные способы расчета напряжений, т.к. они дают более точный результат.
Спасибо за активное участие areneal & mav, без вас я бы вряд ли выработал какую то приближенную позицию по этому вопросу.
вот нашел еще одну тему с подобным обсуждением
А кроме платных программ, есть бесплатные которые можно было бы приименять в проектирований. А не заниматься ручными расчетами или справочными таблицами?
Как рассчитать вылет п образного компенсатора стальных труб
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России
Воспользуйтесь поиском или перейдите на Главную страницу
Решение типовых проблем
Схемы теплоснабжения - решение для проблем ненадежности и убыточной деятельности
Экспертиза качества схем теплоснабжения и принятых в них решений
Оборудование и технологии
Теплообменные аппараты ТТАИ
ИТП нового поколения
Свежий номер журнала НТ
П-образный компенсатор и его особенности
П-образный компенсатор, размеры которого выбираются в зависимости от диаметра используемых труб, представляет собой трубопроводный фитинг, предназначенный для нивелирования линейного удлинения труб. Основная функция данного элемента заключается в предотвращении деформации и провисания трубопроводных коммуникаций.
содержание П-образный компенсатор и его особенностиОсобенности П-образных компенсаторов
У компенсационных фитингов в виде буквы "П" оба конца, которые присоединяются к трубам, находятся на одной оси, поэтому данные элементы монтируются на прямых отрезках магистралей. Такие компенсаторы подходят для использования в технологических коммуникациях разных видов. Обычно они изготавливаются из того же материала, что и трубопроводная система. В качестве исходного сырья служат куски труб либо отводов, которые соединяются с помощью сварки.
При монтаже стальных трубопроводов более экономически выгодно изготавливать компенсаторы из цельного отрезка трубы посредством способа гнутья. При этом должна выполняться следующая пропорция: R = 4D, где R – радиус изгиба, а D – диаметр трубы. Если длина П-образного компенсатора превышает 9 м, то он должен состоять не менее, чем из двух частей.
Правила расчёта П-образного компенсатора тепловой сети обеспечивают:
- Сохранение герметичности трубопровода и продление его эксплуатационного периода;
- Минимизирование линейного расширения труб в результате скачков давления и температурных колебаний;
- Гашение появляющихся вихревых потоков;
- Равномерное распределение давления в сети.
Как подобрать П-образный компенсатор
Правильный выбор компенсационного элемента является залогом безупречной работы коммуникации в целом. Перед покупкой данного фитинга, необходимо убедиться, что он:
- Соответствует материалу трубопровода;
- Имеет тот же диаметр и толщину стенок, что и трубы.
В жилых домах для устройства коммуникаций обычно используются трубы диаметром 20 мм.
Особенности монтажа П-образного компенсатора
Чтобы система работала безотказно на протяжении всего периода эксплуатации, важно соблюдать правила установки всех элементов, в том числе и компенсаторов. Перед монтажом следует отметить на схеме точки неподвижных креплений.
Рекомендации по установке П-образных компенсаторов
–Важно, чтобы неподвижные опорные элементы располагались на расстоянии не больше, чем 10DN (условных проходов) от компенсационного элемента, поскольку при передаче момента защемления опорного элемента обеспечивается заметное снижение гибкости.
– Отрезки трубопроводной сети между опорами и компенсаторами должны быть равные по длине. При расположении П-образного фитинга не по центру данного отрезка, а с некоторым смещением в направлении одного из опорных креплений, наблюдается увеличение сил упругих деформационных нагрузок и напряжения приблизительно на 20-40% относительно показателей, которые получены при расположении компенсатора по центру.
– Прежде, чем приступить к монтажным работам, рекомендуется растянуть фитинг. При этом компенсирующая способность П-образного компенсатора будет увеличена.
Расчёт П-образного компенсатора
Расчёт П-образного компенсатора тепловых сетей сводится к определению минимальных размеров изделия, достаточных для нивелирования давления в системе. При этом следует учитывать, что:
- Номинальное напряжение, которое может создаваться в спинке компенсационного фитинга, может варьировать в пределах 80-100 МПа;
- Вылет (H – часть компенсатора, расположенная перпендикулярно к трубопроводу) по отношению к внешнему диаметру (Dn) – это значение должно быть 10-40 единиц;
- В оптимальном случае отношение ширины (L) изделия к вылету (H) составляет 1-1,5 раза;
- Рассчитывая линейное расширение, нужно указывать наивысшую температуру рабочей среды и наименьшее значение температуры окружающего пространства.
- Если в результате расчётов окажется, что нужен П-образный компенсатор больших габаритов, то лучше заменить его двумя более маленькими.
Расчёт П-образного компенсатора стальных труб выполняется с учётом того, что:
- В качестве рабочей среды служит пар или вода;
- Рабочее давление, создаваемое в системе, максимум 16 бар;
- Температура теплоносителя – до 200оС;
- Изделия имеют симметричную конструкцию, то есть плечи имеют одинаковую длину;
- Трубопроводная коммуникация в месте монтажа компенсаторов расположена горизонтально.
Для расчётов принимаются идеальные условия, поэтому следует понимать, что полученные значения являются в большей степени условными. Но даже эти расчёты позволяют минимизировать риски при работе трубопроводной системы.
Температурное линейное расширение труб с гибким П-образным компенсатором в направлении осей координат X и Y рассчитывается по формуле:
– коэффициент температурного удлинения углеродистых сталей;
– разность температур рабочей и внешней среды (расчётная величина);
хВ, хА – координаты концов отрезка трубопроводной коммуникации в точках А и В по оси Х;
yB, yA – соответственно по оси Y.
Полное температурное удлинение в направлении оси координат рассчитывается по формуле:
Для участков, которые расположены симметрично по отношению к оси Y, температурное линейное расширение в направлении данной оси принимается за 0 (ноль). При этом для расчёта полного температурного удлинения применяется формула:
L – расстояние между неподвижными опорными элементами.
Температурная разница определяется следующим образом:
При вычислениях принято считать, что неподвижные опорные элементы имеют полностью жёсткое крепление. А сопротивление сил трения опор подвижного типа при температурном линейном расширении во внимание не берётся.
Стоимость П-образного компенсатора
Изготовленный по ГОСТ П-образный компенсатор может иметь различную стоимость, которая обусловлена техническими характеристиками и материалом изготовления. Но каждый справляется с задачей компенсации.
Компенсаторы п-образные обладают хорошей компенсирующей способностью, отличаются простотой в изготовлении, передают небольшие нагрузки на неподвижные опоры и не нуждаются в обслуживании. При монтаже необходимо учитывать, что они требуют много места.
Полипропиленовые трубы не требующие компенсаторов
Полипропиленовые трубы от немецкой компании "Aquatherm" имеют много преимуществ, одним из которых является минимальное линейное тепловое расширение 0,035 мкм. Таким низким показателем не может похвастаться ни одна аналогичная продукция. В большинстве случаев коэффициент линейного термического расширения составляет 0,15 мкм.
Минимальная деформация гарантирует работу трубопровода без повреждений долгие годы и обеспечивает возможность не использовать компенсаторы при вертикальной прокладке в шахте и каналах.
Трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.
Система отлично подходит для подведения воды к бассейнам, как в частных, так и промышленных масштабах. Так же используется для транспортировки химических сред.
Данная система обладает предельно низким коэффициентом линейного расширения (0.035 мкм/к), поэтому в установке компенсаторов линейного расширения нет нужды.
Трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.
Трубопроводная система из инновационного материала fusiolen, специально разработанная для систем холодоснабжения, обогрева поверхностей, транспортировки агрессивных сред и сжатого воздуха, а также для систем геотермальной энергетики.
Данная система обладает предельно низким коэффициентом линейного расширения (0.035 мкм/к), поэтому в установке компенсаторов линейного расширения нет нужды.
Вопросы, комментарии, отзывы
Ваш комментарий отправлен!
Г-образный компенсатор и его особенности
Г-образный компенсатор представляет собой соединительный трубопроводный элемент с естественными углами поворота магистрали. Основное его предназначение – нивелирование температурного удлинения труб. Данный фитинг подходит для всех способов монтажа систем отопления. При этом он служит не только компенсационным элементом, но и выполняет направляющую функцию при устройстве трубопроводной коммуникации.
содержание Г-образный компенсатор и его особенностиКак рассчитать Г-образный компенсатор
Для обеспечения полной герметичности и безотказной работы всей системы важно правильно выполнить расчёт Г-образного компенсатора. Удобно, что при установке таких элементов нужно рассчитать лишь габариты короткого плеча, которых будет достаточно для того, чтобы уравновесить температурные деформации длинного плеча.
Для этого нужно знать правила расчёта Г-образного компенсатора и неукоснительно применять их на практике. Если правильно определить размер короткого плеча, которое нужно для нивелирования линейного расширения длинного плеча, то удастся исключить превышение максимально допустимого значения напряжения на изгиб.
При этом необходимо:
- Взять за номинальное напряжение на отрезках самокомпенсации величину максимум 80 МПа;
- Для компенсирования линейного расширения труб использовать повороты магистрали с углом 90-130о;
- Проверить размер плеча, который получен при расчётах, и убедиться в допустимом боковом смещении трубопроводной системы. Оно не может превышать размер зазора (учитывая запас порядка 50 мм), который появляется между внешней стороной трубы и строительной конструкцией.
Расчёт Г-образного компенсатора стальных труб выполняется с учётом того, что:
- По коммуникации перемещается пар либо вода;
- Рабочее давление, возникающее внутри сети, – не более 1,6 МПа;
- Номинальные температурные нагрузки – не более 200 о С;
- Компенсационный фитинг монтируется на горизонтальном участке магистрали;
- Трубопроводная система не подвергается воздействию ветра и прочим нагрузкам;
- Неподвижные опорные элементы являются полностью жёсткими;
- Угол поворота является прямым.
Схема расчётного отрезка:
Г – образный участок трубопровода с углом поворота 90° (с учетом гибкости отвода)
Для расчёта применяется формулы и следующие обозначения:
а — коэффициент линейного расширения трубной стали в мм/м град;
Е — модуль упругости трубной стали в кгс\см²
l — момент инерции поперечного сечения стенки трубы в см³,
Δt (— расчетная разность температур между максимальной температурой теплоносителя t и расчетной для проектирования отопления температурой наружного воздуха в град;
l (с индексами) — длины прямых отрезков трубопроводов в м,
R — радиус оси отвода в м;
Dn— наружный диаметр трубы в см.Приведенная длина линии оси отрезка трубопроводной коммуникации:
координаты упругого центра тяжести:
центральные моменты инерции относительно осей и :
центральный центробежный момент инерции относительно осей и
расчетные тепловые удлинения вдоль осей и :
Расчёт Г-образного компенсатора для ПП труб выполняется по формуле:
Lk – длина отрезка компенсатора, который воспринимает тепловые деформации длины трубопроводной коммуникации;
d – внешний диаметр трубопровода;
ΔL – тепловое удлинение магистрали.
Значение L также можно вычислить по номограмме:
Особенности монтажа Г-образного компенсатора
Правильный монтаж не менее важен, чем качество самого фитинга. Следует понимать, что профессиональная прокладка трубопровода и установка всех элементов является залогом безотказной работы системы на протяжении всего срока эксплуатации.
При монтаже Г-образного компенсатора важно, чтобы:
- В случае транспортирования рабочей среды при максимально допустимой температуре угол компенсационного элемента не упирался в стенку лотка. Для обеспечения данного условия лоток на повороте должен быть более габаритным;
- В тех случаях, когда невозможно увеличить размер самоконпенсирующего участка, была предварительно выполнена растяжка фитинга.
Создание внутренних трубопроводных коммуникаций предполагает выполнение определённых операций. На первом этапе нужно наметить точки крепления неподвижных опорных элементов с учётом тепловых линейных деформаций магистрали. Также следует рассчитать компенсирующую способность компонентов магистрали между неподвижными опорами. После этого необходимо выполнить разметку, определив месторасположение скользящих опор, указав длину отрезков между ними.
Размещение неподвижных опор нужно выполнять таким образом, чтобы тепловые линейные деформации длины отрезков между ними не были больше, нежели компенсирующая способность отводов и компенсационных фитингов, находящихся на данном отрезке. При этом они должны располагаться в соответствии с их способностью к компенсации. Если тепловые удлинения окажутся больше, чем компенсирующая способность фитингов, то требуется монтаж дополнительного компенсатора.
Компенсаторы на ПП трубы обычно монтируются по центру отрезка между неподвижными опорными элементами. Компенсация тепловых удлинений коммуникаций из полипропиленовых труб может создаваться за счёт создания "змейки" на сплошной опоре при монтаже трубопровода. При этом важно, магистрали при тепловом воздействии.
Несмотря на то, что Г-образный компенсатор является не столь популярным, как более современные модели, иногда его монтаж является оптимальным вариантом.
Полипропиленовые трубы не требующие компенсаторов
Полипропиленовые трубы от немецкой компании "Aquatherm" имеют много преимуществ, одним из которых является минимальное линейное тепловое расширение 0,035 мкм. Таким низким показателем не может похвастаться ни одна аналогичная продукция. В большинстве случаев коэффициент линейного термического расширения составляет 0,15 мкм.
Минимальная деформация гарантирует работу трубопровода без повреждений долгие годы и обеспечивает возможность не использовать компенсаторы при вертикальной прокладке в шахте и каналах.
Трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.
Система отлично подходит для подведения воды к бассейнам, как в частных, так и промышленных масштабах. Так же используется для транспортировки химических сред.
Данная система обладает предельно низким коэффициентом линейного расширения (0.035 мкм/к), поэтому в установке компенсаторов линейного расширения нет нужды.
Трубы произведенные в Германии, широкого спектра применения.
Трубопроводная система из инновационного материала fusiolen, специально разработанная для систем холодоснабжения, обогрева поверхностей, транспортировки агрессивных сред и сжатого воздуха, а также для систем геотермальной энергетики.
Данная система обладает предельно низким коэффициентом линейного расширения (0.035 мкм/к), поэтому в установке компенсаторов линейного расширения нет нужды.
Вопросы, комментарии, отзывы
Ваш комментарий отправлен!
Читайте также: