Как рассчитать компенсатор для полипропиленовых труб?

Как рассчитать компенсатор для полипропиленовых труб?

Расчёт П-образного компенсатора

Расчёт компенсирующей способности компенсатора заданных размеров.

Расчёт П-образного компенсатора заключается в определении минимальных размеров компенсатора, достаточных для компенсации температурных деформаций трубопровода. Заполнив выше приведенную форму, вы сможете рассчитать компенсирующую способность П-образного компенсатора заданных размеров.

В основе алгоритма данной online программы лежит методика расчёта П-образного компенсатора приведенная в — Справочнике проектировщика «Проектирование тепловых сетей» под редакцией А. А. Николаева.

Рекомендации к расчёту

1. Максимальное напряжение в спинке компенсатора рекомендуется принимать в диапазоне от 80 до 110 МПа.
2. Оптимальное отношение вылета компенсатора к наружному диаметру трубы рекомендуется принимать в диапазоне H/Dн = (10 — 40), при этом вылет компенсатора в 10DN соответствует трубопроводу DN350, а вылет в 40DN – трубопроводу DN15.
3. Оптимальное отношение ширины компенсатора к его вылету рекомендуется принимать в диапазоне L/H= (1 — 1,5), хотя могут быть приняты и другие значения.
4. Если для компенсации расчётных тепловых удлинений необходим компенсатор слишком больших размеров, возможна его замена двумя меньшими компенсаторами.
5. При расчёте тепловых удлинений трубопровода температуру теплоносителя следует принимать максимальной, а температуру окружающей трубопровод среды минимальной.

В расчёте приняты следующие ограничения:

• Трубопровод заполнен водой или паром
• Трубопровод выполнен из стальной трубы
• Максимальная температура рабочей среды не превышает 200 °С
• Максимальное давление в трубопроводе не превышает 1,6 МПа (16 бар)
• Компенсатор установлен на горизонтальном трубопроводе
• Компенсатор симметричен, а его плечи одинаковой длины
• Неподвижные опоры считаются абсолютно жёсткими
• Трубопровод не испытывает ветрового давления и других нагрузок
• Сопротивление сил трения подвижных опор при тепловом удлинении не учитывается
• Отводы гладкие

Рекомендации к монтажу

1. Не рекомендуется располагать неподвижные опоры на расстоянии менее 10DN от П–образного компенсатора, так как передача на него момента защемления опоры снижает гибкость.
2. Участки трубопровода от неподвижных опор до П-образного компенсатора рекомендуется принимать одинаковой длины. Если компенсатор располагают не посредине участка а смещают в сторону одной из неподвижных опор, то силы упругой деформации и напряжения увеличиваются примерно на 20-40%, по отношению к значениям полученным для компенсатора, расположенного посередине.
3. Для увеличения компенсирующей способности применяют предварительное растягивание компенсатора. При монтаже компенсатор испытывает изгибающую нагрузку, нагреваясь принимает ненапряжённое состояние, а при максимальной температуре приходит в напряжение. Предварительное растягивание компенсатора на величину равную половине теплового удлинения трубопровода, позволяет увеличить его компенсирующую способность вдвое.

Область применения

П-образные компенсаторы применяют для компенсации температурных удлинений труб на протяжённых прямых участках, если возможности самокомпенсации трубопровода за счёт поворотов тепловой сети — нет. Отсутствие компенсаторов на жёстко закреплённых трубопроводах с переменной температурой рабочей среды, приведёт к росту напряжений способных деформировать и разрушить трубопровод.

Гибкие компенсаторы применяют

1. При надземной прокладке для всех диаметров труб независимо от параметров теплоносителя.
2. При прокладке в каналах туннелях и общих коллекторах на трубопроводах от DN25 до DN200 при давлении теплоносителя до 16бар.
3. При бесканальной прокладке для труб диаметром от DN25 до DN100.
4. Если максимальная температура рабочей среды превышает 50°C

• Высокая компенсирующая способность
• Не требует обслуживания
• Прост в изготовлении
• Незначительные усилия передаваемые на неподвижные опоры

• Большой расход труб
• Большая занимаемая площадь
• Высокое гидравлическое сопротивление

Образец расчёта П-образного компенсатора

Компенсаторы для полипропиленовых трубопроводов — характеристики и способы установки

На сегодня большую часть инженерных коммуникаций можно соорудить самому, своими силами. Все комплектующие, которые для этого требуются, находятся в свободной продаже, а их монтаж во многом напоминает сборку конструктора. И если иметь представление об их техническом предназначении, то можно с легкостью выполнить всю работу, учитывая все технологические этапы. Сегодня речь пойдет про компенсаторы для полипропиленовых труб; мы выясним, для чего они предназначаются, какими бывают, сколько стоят, как их крепить и какова их функция в системе водоснабжения.

Компенсаторы для полипропиленовых труб

Классификация компенсаторов

Видов компенсаторов есть несколько, давайте вкратце рассмотрим каждый из них.

• Петлеобразный компенсатор для полипропиленовых труб
• Компенсатор типа змейка
• Осевое сильфонное устройство (оно маркируется аббревиатурами ОПН либо КСО). Первые элементы гораздо проще устанавливать, поскольку они оснащаются специальными направляющими узлами. Являются своего рода неподвижными опорами, что существенно облегчает монтаж.
• Фланцевые сильфонные, выполненные из резины. Используются для погашения ударной волны, вызванной внезапным увеличением давления в сети, и компенсации неточностей трубопроводной оси.
• Сдвиговые. Отличаются тем, что компенсируют перемещение сразу в 2-х областях по отношению к главной оси. Состоят из одной или же двух гофр, выполненных из нержавеющей стали, которые соединены между собой посредством крепежной арматуры.
• Универсальные. Как можно судить из названия, такие компенсаторы работают сразу во всех степенях хода – угловом, осевом и поперечном. Применяются преимущественно в небольших трубопроводах или там, где использование сильфонных устройств по той или иной причине ограничивается.
• Поворотные. С помощью данных устройств устраняется расширения там, где трубопровод поворачивается, и фиксируется требуемый угол. Сфера использование – магистрали, в которых направление меняется на 90?.

Установка компенсаторов для ПП труб

До того как приступать к установке, советуем ознакомиться с основными правилами и требованиями. Вот они.

• Перед сварочными работами профессионалы обматывают технические узлы тканью из асбеста с целью предотвращения попадания металлических брызг.
• Компенсатор устанавливается исключительно на прямолинейных участках магистрали.
• Между парой неподвижных крепежей допустим монтаж только одного технического узла.
• Также перед монтажом проверяется то, соответствуют ли технические параметры компенсатора аналогичным параметрам трубопровода.
• Наконец, компенсатор следует заранее проверить на предмет наличия дефектов и повреждений. Если изделие браковано, то использовать его нельзя.

П- и Г-образные компенсаторы для полипропиленовых труб

Компенсаторы: петлеобразный и «змейка»

Температурный
перепад, °СОтношение длины дуги к длине хорды, L/aДлина дуги, LДлина
хорды, аСтрела
прогиба, h101,00220,22690,22640,0064201,00450,33160,33010,0137301,00670,40140,39870,0201401,00870,45380,44990,0256501,0110,52360,51760,0341601,01310,55850,55130,0387701,01680,61090,60140,0463801,01760,64580,63460,0517901,01960,68070,66760,05741001,0220,71560,70040,0633Читать еще:  Как спрятать стояки отопления в квартире

Таблица Значений геометрических параметров компенсатора «змейка» с диаметром трубы принятом за единицу

Сама технология установки зависит от того, какой именно тип компенсатора был выбран. Что характерно, нарезной метод монтажа устройства в полипропиленовый трубопровод не обеспечивает высокой прочности системы в целом. И это главный его недостаток. А чтобы прочность была на требуемом уровне, рекомендуется прибегнуть к сварочным работам.

Обратите внимание! Большой популярностью пользуется и другой способ установки – так называемая «американка». Заключается он в применении разъемного фитинга, с одной стороны оснащенного железной резьбой, а с другой – полипропиленовым основанием.

Сама процедура сварки для крепления компенсатора к трубам состоит из нескольких этапов.

1. Этап первый. Подготовительные мероприятия.
2. Этап второй. Планировка всей магистрали.
3. Этап третий. Нарезка трубопровода.
4. Этап четвертый. Собственно, сварка изделий.

Итак, сварка является самым эффективным методом крепления, для чего, как отмечалось выше, необходим специальный паяльник. Вначале участок компенсатора, который войдет в трубу, тщательно зачищается. После этого труба и примыкающая к ней часть технического узла разогреваются с помощью сварочного аппарата, затем соединяются.

На период остывания оба элемента должны быть надежно зафиксированными, иначе соединение не будет герметичным, и при использовании будет протекать.

А если компенсаторы для полипропиленовых труб устанавливаются по комбинированному методу (с металлическим водопроводом), то соединение должно выполняться несколько по-другому – с использованием не только сварки, но и резьбы. Происходит это следующим образом. Вначале отключаются стояки, а вода из системы сливается. Затем вентили снимаются, а трубы прочищаются посредством троса. Лишь после этого устанавливается комбинированный вариант. Пластиковый компонент приваривают к трубопроводу, а металлический с помощью резьбы соединяют со смесителем.

Монтаж отопления из полипропиленовых труб

Советуем ознакомится с нашим руководством по монтажу системы отопления из полипропиленовых труб. Все подробности смотрите тут

Особенности крепления компенсаторов

Профессионалами выделяется несколько способов крепления, а именно:

В первом случае компенсатор фиксируется «намертво». Окончание трубы спаивается с устройством с применением упомянутой выше сварки. Для максимальной герметичности шва диаметры обоих элементов должны совпадать, равно как их сечение либо толщина стенок. Основываясь на этих параметрах, вы сможете с легкостью все рассчитать и подобрать подходящую модель.

При фланцевом креплении устройство фиксируется не на трубопроводе, а на встречном фланце. А благодаря этому соединения получаются разъемными и, если вдруг случится аварийная ситуация, требуемые технические узлы можно будет попросту заменить.

Обратите внимание! Второй вариант крепления достаточно сложен в выполнении, поэтому он под силу лишь квалифицированным специалистам.

Компенсаторы установлены – что же дальше?

Эксплуатационные достоинства, которые обеспечиваются благодаря применению этого устройства, приведены ниже.

• Если монтаж произведен правильно, соединение будет предельно герметичным.
• Вихревые потоки устраняются, а рабочее давление в системе выравнивается.
• Срок эксплуатации водопровода заметно увеличивается.

Установка компенсаторов для полипропиленовых труб отопления — расстояние между ними

Монтаж систем из полипропилена требует знаний технологии использования этого материала.

Сегодня самым распространенным вариантом для прокладки собственными руками внутренних трубопроводов холодной и горячей воды, отопления стали полипропиленовые трубы.

Одним из обязательных условий при прокладке таких трубопроводов стало использование компенсаторов.

Особенности пластиковых трубопроводов

Полипропилен — это полимер, достоинства которого обусловили его широкое применение для сетей внутренних коммуникаций.

В числе которых:

• рабочее давление для труб из этого материала составляет до 10 атмосфер (возможно, надо будет провести испытание трубопроводов на прочность и герметичность);
• верхний предел диапазона рабочих температур превышает 90 градусов.
  Этого достаточно для разводки систем горячего водоснабжения и отопления;
• материал, абсолютно, не подвержен коррозии, инертен по отношению к большинству применяющихся в быту химических веществ, не подвергается биологическому разложению;
• качество поверхности полипропиленовых труб и свойства материала препятствуют отложению на стенках налета, в том числе, известкового;
• срок службы полиэтиленовых трубопроводов — не менее 30-50 лет;
• полипропилен, абсолютно, безопасен для здоровья человека, не выделяет в воду и воздух токсичных соединений;
• этот полимер пожаробезопасен.

Технология монтажа предполагает использование сварки (утюга для пайки полипропиленовых труб) для получения надежных соединений.

При наличии соответствующего оборудования освоить навыки монтажа систем из полипропиленовых труб, доступно, каждому.

А что вам известно про показания и противопоказания жемчужных ванн, отзывы о которых опубликованы в полезной статье? Переходите по ссылке и прочитайте о целесообразности установки оборудования у себя дома.

Отзывы, какая ванна лучше, акриловая или чугунная — прочитайте на этой странице.

Среди недостатков трубы из полипропилена, специалисты отмечают невозможность придать им необходимую форму.

За счет этого, повороты магистралей выполняют, исключительно, с применением фитингов.

Другой серьезный недостаток этого полимера — высокий коэффициент температурного расширения.

Благодаря ему, полипропиленовым трубам свойственно значительное удлинение и/или провисание при транспортировке горячих сред (горячей воды или теплоносителя систем теплоснабжения), и при высоких наружных температурах.

Чем опасно тепловое расширение

Тепловое расширение труб из полипропилена считают одним из негативных факторов, требующих учета при проектировании и монтаже систем.

Иллюстрируется его опасность следующими цифрами.

У трубы из неармированного полипропилена, величина коэффициента теплового расширения лежит в пределах 0,15 мм/град. (приведено среднее значение, для различных марок материала, использующихся производителями, возможны отклонения).

Для материала, армированного стекловолокном, показатель составляет 0,06 мм/град., для армированного алюминием — 0,03 мм/град.

При перепаде температур в 60 градусов, удлинение 1 метра неармированной трубы составит около 9 мм.

Читать еще:  Как найти трубу теплого пола в стяжке

Такой перепад температур не является невозможным.

Пример условий, приводящих к такой ситуации – проектирование и сборка системы отопления при температуре воздуха 20 градусов и подача в трубы теплоносителя, нагретого до 80 (норма температуры воды в трубах горячего водоснабжения указана на этой странице).

Если прямой участок трубы отопления проходит через 2 смежных комнаты с длиной стены 5 м, его общая длина составляет 10 м.

На таком участке суммарное удлинение при описанных условиях достигнет 90 мм.

При недостаточных зазорах между трубопроводом и стенами (а они должны в описанном случае составлять не менее 45 мм), труба упрется в конструкции.

Это приведет к появлению усилий деформации, грозящих нарушением целостности как фитингов, так и стенок трубы.

Создание же необходимых зазоров (почти 5 см от стен) нарушает эстетику системы и интерьера помещений.

Важный вывод!
Деформация труб за счет теплового расширения приводит к нарушению герметичности соединений.

А знаете ли вы про отличия санфарфора или санфаянса? В полезной статье написано, как не ошибиться с выбором во время покупки сантехники.

Про высокий унитаз для инвалидов написано здесь.

За счёт дополнительных механических нагрузок представляет опасность для целостности участков трубопровода и подключенного оборудования.

Для компенсации температурного расширения служат компенсаторы.

Способы компенсации температурного расширения

Распространение получили два основных способа борьбы с эффектом температурного расширения полипропиленовых труб (какие использовать для водопровода в квартире узнайте здесь) и его негативными последствиями:

1. самокомпенсация;
2. компенсация с использованием упругих элементов из других материалов.

К дополнительным методам борьбы с тепловым расширением относят установку необходимого для устранения провисания трубы количества опор.

Сглаживание тепловых деформаций

Способ основан на использовании амортизационных свойств самого материала, участков труб, фитингов.

Достигается положительный эффект, за счет упругой деформации отдельных участков при температурном удлинении магистрали.

Примеры устройств, использующих этот способ:

• Г-образные,
• П-образные,
• кольцевые компенсаторы,
• устройства в форме змейки.

При удлинении основного участка магистрали происходит отклонение плеча компенсатора (например, для П-образных устройств) или упругая деформация всего тела компенсатора (для кольцеобразных устройств или компенсаторов в форме из змейки).

Они принимают на себя механически нагрузки, разгружая участок трубопровода и устройства соединения.

После прекращения действия факторов, вызывающих расширение трубы, за счет упругости материала компенсаторов система возвращается в исходное положение.

Способ достаточно широко распространен, благодаря дешевизне компенсаторов и простоте их использования.

Монтаж устройств ведется теми же средствами (фото ФУМ-ленты посмотрите здесь), что и сборка трубопровода.

Гашение расширений за счет упругих свойств других материалов

Этот способ получил наибольшее распространение.

На это повлияли простота изготовления, не сложный монтаж (как правильно наматывать сантехнический лен, прочитайте здесь) и применение устройств, их высокая эффективность и малые габариты.

Большинство применяемых на полипропиленовых трубах компенсаторов, таких как сильфонные, реализуют этот принцип.

Какой выбрать

Компенсаторы должны обеспечить снижение нагрузок, возникающих в продольном и поперечном направлении, а также под углом к оси трубопровода при удалении трубы.

Г-образные, П-образные, кольцевые компенсаторы и устройства в форме змейки представляют собой участки трубопровода (из того же полипропилена, или близких по характеристикам, но обладающих большей упругостью и эластичностью материалов), которым придана соответствующая форма.

Монтируются они также, как и участки основной магистрали (сколько слоев ФУМ-ленты надо наматывать, написано здесь).

В конструкцию включают фитинги для получения формы (например, для П-образных компенсаторов) или добиваются нужных характеристик без их использования.

Ассортимент устройств, реализующих компенсацию теплового расширения за счёт других материалов, гораздо шире.

К ним относятся:

осевые сильфонные компенсаторы КСО и ОПН.

Эти устройства предназначены для компенсации деформация трубы в направлении, совпадающей с ее осью.

Используют в качестве рабочего элемента упругую конструкцию — сильфон из гофрированной сантехнической резины или из тонкой нержавеющей стали.

Практическое замечание!
Устройства типа ОПН отличаются простотой установки за счет наличия в конструкции крепежных узлов служащих опорами при монтаже трубопровода;
сдвиговые компенсаторы КС.
Устройства предназначены для компенсации деформаций в направлении, не совпадающем с осью трубы, и, соответственно, имеют степени свободы в обеих (вертикальной и горизонтальной) плоскостях.

Конструкция компенсаторов включает один или два гофрированных сильфона.

При использовании двухсоставного устройства надежность соединения сильфонов достигается за счет применения связующей арматуры;
поворотные компенсаторы КСП.
Функция этих устройств — компенсация линейного расширения обоих участков трубы в местах поворота магистрали.

Применяются там, где по условиям прокладки угол поворота трубопровода должен оставаться неизменным;

универсальные компенсаторы КСУ.

Устройства позволяют компенсировать все виды отклонений трубопровода, возникающих за счёт теплового расширения.

Соответственно, рабочий ход этих устройств рассчитан на осевое, поперечное и угловое отклонения.

Особенности конструкции этих устройств диктуют их применение на коротких участках магистралей или в тех местах, где использование других типов сильфонных компенсирующих устройств, по каким-либо причинам, ограничено или невозможно;
резиновые сильфонные элементы КР (фланцевые).
Эти компенсаторы используют для компенсации отклонения оси трубопроводов.

Кроме того, устройства выполняют роль демпфирующих, способны погасить гидроудар на обслуживаемом участке магистрали.

Кроме функционального назначения компенсаторы делятся по способу монтажа.

Для полипропиленовых трубопроводов применяют сварные и фланцевые компенсаторы.

При сварном способе используется традиционный для полипропиленовых труб метод монтажа с применением сварочного оборудования (какой нужен инструмент написано здесь).

Такой способ соединения предъявляет обязательные условия для выбора компенсаторов:

• идентичность диаметра,
• толщины стенок,
• внутреннего сечения компенсирующего устройства и участка трубопровода.

Для фланцевого метода на участке трубы, где устанавливается компенсатор, монтируется металлический фланец.

Установка компенсирующего устройства производится за счёт соединения фланцев на компенсаторе и трубопроводе.

Достоинством такого метода считается получение разъемного соединения, которое легко обслуживать и ремонтировать.

Основной недостаток — повышенная сложность монтажа и большее число технологических операций.

Поэтому ее выполнение лучше поручить специалистам, имеющим соответствующий опыт.

Читать еще:  Как сделать трубу из листа железа

К сведению!
При определенных условиях применение сильфонных компенсаторов кроме борьбы с тепловым расширением решает задачу устранения вихревых потоков жидкости в трубопроводе, что повышает безопасность его эксплуатации.

Эффективная работа компенсирующих устройств возможна только при соблюдении правил их установки.

Правила монтажа

• Выбирают компенсаторы на основании расчёта линейного расширения полипропиленовых труб, характеристики устройств должны соответствовать полученным при проектировании результатам;
• применяемые на трубопроводе компенсаторы по своим характеристикам должны соответствовать используемым полипропиленовым трубам;
• устанавливают устройства только на прямолинейных участках трубопроводов;
• между двумя неподвижными креплениями устанавливают только один сильфонный компенсатор.

Применение компенсирующих тепловое расширение трубопровода устройств – обязательное условие при монтаже систем с использованием труб из полипропилена.

Что такое компенсатор Козлова, как он выглядит, его конструктивные особенности и способ монтажа в магистраль отопления — все ответы в предлагаемом видеоролике.

Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.

Линейное расширение полипропиленовых труб и их компенсация

При проектировании и монтаже систем водоснабжения и отопления необходимо учитывать линейное расширение трубопровода при эксплуатации. На практике эти линейные удлинения (при повышении температуры в системах) заметны тем, что трубы деформируются, искривляются, теряют горизонтальное или вертикальное ориентирование, иногда вырываются из креплений. Для компенсации этих расширений используют несколько методов. Один из них – это на длинных участках трубопровода (более 3000мм) устанавливают компенсационные петли, которые позволяют «играть» в длине участкам труб и не позволяют вырываться из креплений. Для такого трубопровода используют подвижные крепления, для возможности движения в сторону компенсатора. Кроме компенсационной петли используют так называемые П-образный и Г- образный компенсаторы(колено), которые позволяют использовать систему без видимых изменений трубопровода.

Пример расчёта линейного расширения трубопровода ТМ Thermo Alliance.

Формула для расчета линейного расширения (сокращения):

∆L =α × L × ∆T

∆L — линейное расширение(мм)

α — коэффициент температурного линейного расширения(мм/°с)

L — длина трубы(от неподвижной опоры до уголка, в Г – образном компенсаторе(м)

∆T — разница температурного при монтаже эксплуатации(°С)

Пример 1:

α1=0.15 мм/м°С (Трубы ППР)

α2=0.03 мм/ м°С (Трубы ППР/Ал/ППР)

α3=0.05 мм/ м°С (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

Т1 = 60°С (Температура при эксплуатации)

Т2 = 20°С (Температура при монтаже)

Решение:

∆L = 0.15 мм/м°С х 5м х 40°С = 30мм (Трубы ППР)

∆L = 0.03 мм/м°С х 5м х 40°С = 6мм (Трубы ППР/Ал/ППР)

∆L = 0.05 мм/м°С х 5м х 40°С = 10мм (Трубы Thermo Alliance Glass Fiber)

Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора расширения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls — длина компенсатора расширения, (мм)

С — константа материала (ППР = 20)

D — внешний диаметр трубы, (мм)

∆L — линейное расширение, (мм)

Компенсационное колено

Минимальная длина компенсатора удлинения может быть рассчитана на основе следующей формулы:

Ls = C x √(D x ∆L)

Ls — длина компенсатора удлинения, (мм)

С — константа материала (ППР = 20)

D — наружный диаметр трубы, (мм)

∆L — линейное расширение, (мм)

Пример 2:

Решение:

Ls = 20 х √ (40 х 30) = 693 мм

Для трубы с внешним диаметром 40 мм и длиной 5 м, которая имеет изменение направления с перепадом температур 40°С, необходимо поставить компенсатор 693 мм для распределения изменений по длине.

П-образный компенсатор

Если отсутствует возможность компенсирования расширения путем изменения направления, то рекомендуется использовать П-образный компенсатор.

Ширина П-образного компенсатора рассчитывается по следующей формуле:

Wk = 2x ∆L + SL

Wk — ширина компенсатора (мм) ∆L — линейное расширение (мм)

SL — 150 мм (безопасное расстояние)

Примечание: Wk должно быть больше или равно 10D

Пример 3:

∆L =30 мм (возьмем данные из Примера 1)

Решение:

Wk — 2 × 30 мм + 150 мм =210 мм

Необходимо установить П-образный компенсатор с шириной 210 мм.

Расстояние между жесткими опорами при установке компенсационной петли

Расстояние между жесткими опорами, L, м9101214

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

ΔL= α x L x Δt

ΔL — изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;

α — коэффициент теплового расширения константа мм/м С−¹;

• Для труб PN20 равен α = 0,15 мм/мК
• Для труб PN 25 (армированная аллюминием) равен α = 0,03 мм/мК

L — расчётная длина трубопровода;

Δt — разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К);

Δt = Tw-Tm Tw — рабочая температура жидкости в трубопроводе;

Tm — температура воздуха при монтаже.

Якість

Краща продукція від провідних виробників. Контроль якості на всіх етапах виробництва.

Асортимент

Наш широкий асортимент зробить Ваш будинок тепліше і комфортніше!

Вартість

Доступність всієї продукції для Українського споживача.

Співпраця

TM Thermo Alliance відкрита для співпраці. Кращі дилерські умови на ринку. Технічна та інформаційна підтримка.

Компенсаторы для полипропиленовых труб

В процессе эксплуатации трубопроводы испытывают механические и тепловые воздействия, которые сокращают срок службы, а порой провоцируют разрывы. Для увеличения надежности и предотвращения аварийных ситуаций используются специальные устройства – компенсаторы. Особенно актуально их применение на коммуникациях из полипропиленовых труб, прочность которых ниже, чем у стальных аналогов.

Что такое компенсаторы

При изменении температуры у трубопроводов происходит линейная деформация. Чтобы ее компенсировать, на коммуникациях устанавливаются гибкие элементы. Они за счет своей упругости возмещают температурное расширение и часть давления при его резком повышении, возвращаясь к первоначальному виду после прекращения воздействия. Устройства для полипропиленовых труб обычно изготавливаются в форме петли, но в зависимости от условий прокладки применяются и другие конструкции. Такие изделия можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно.

Когда нужны компенсаторы

Поскольку у полипропилена высокий коэффициент температурного расширения, трубы из него должны быть оснащены защитными устройствами. Компенсаторы устанавливаются:

• на водопроводе;
• при монтаже теплых полов;
• на канализации;
• в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройства устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубах в жилых домах, зданиях производственного и административного назначения. Их применение обеспечивает:

• длительный безаварийный срок службы трубопровода;
• гашение завихрений;
• стабильность давления в трубах при его скачках;
• защиту от гидроударов;
• отсутствие искажений при температурном расширении.

Классификация компенсаторов

Устройства для борьбы с деформациями подразделяются на два вида: естественные и конструкции из упругих материалов. В первом используются амортизационные свойства труб. Компенсаторы этого типа могут быть:

1. Г-образными – устанавливаются на поворотах.
2. П-образными – используются для трубопроводов с температурой более 50 ⁰C. Перед установкой рекомендуется растянуть, чтобы увеличить пределы компенсации.
3. Z-образными – применяются для присоединения отводов.
4. Кольцевыми – благодаря форме обладают повышенными компенсационными свойствами.

К высокотехнологическому классу относятся:

1. Сильфонные компенсаторы, защищающие от теплового расширения, вибраций, гидроударов. Выпускаются поворотные, сдвиговые, осевые, универсальные разновидности.
2. Линзовые – предназначены для работы на горячих и холодных трубопроводах, системах вентиляции.
3. Сальниковые – используются для теплосетей с частыми изменениями температуры. Могут работать в одно- и двухстороннем режиме, если оснащены подвижным стаканом.

Какой вариант лучше установить на полипропилен

Ассортимент устройств, предлагаемый изготовителями, позволяет подобрать нужный тип для полипропиленовых трубопроводов любого назначения и способа прокладки. В зависимости от условий применения используются:

1. Осевые компенсаторы сильфонного типа, предназначенные для работы в системах отопления и горячего водоснабжения. С трубами соединяются с помощью муфт. Сильфон из тонкой нержавеющей стали выдерживает давление до 16 атмосфер при температуре 115 ⁰C.
2. Сдвиговые устройства с двумя гофрами – компенсируют тепловое расширение одновременно по 2 направлениям.
3. Поворотные – применяются в местах изменения линии трубопровода на 90⁰.
4. Универсальные разновидности – используются на небольших участках с отводами. Компенсируют поперечные, угловые, осевые смещения. Устанавливаются там, где использовать другие виды нет возможности.
5. Фланцевые компенсаторы из мягких материалов – предназначены для смягчения гидроударов. Сгладят небольшие огрехи, допущенные в процессе прокладки труб. Легко устанавливаются и заменяются, так как при монтаже не требуется сварка.
6. Компенсаторы в виде змеевиков.
7. Петлеобразные – наиболее простые. Их нетрудно изготовить самостоятельно из отрезка полипропиленовой трубы. Несмотря на незамысловатость конструкции, успешно выполняют те же функции, что и заводские аналоги, но занимает больше места.

Монтаж: расчеты и требования

У полипропиленовых труб с алюминиевым армированием коэффициент теплового расширения равен 3×10⁻⁵ 1/°С, а у обычных – 15×10⁻⁵ 1/°С. Из этого следует, что изменение температуры на 10 ⁰C увеличивает длину в первом случае на 0,3, а во втором – на 1,5 мм. Зная протяженность трубы и пределы изменения ее температуры, несложно подсчитать, на сколько она удлинится.

Предположим, система отопления монтируется при температуре 20 ⁰C, нагреваться она будет до 100 ⁰C. Получившаяся разница в 80 ⁰C заставит каждый метр армированных труб увеличиться на 0,3×8=2,4 мм, а обычных – на 1,5×8=12 мм. Если их длина 10 м, общий прирост составит 2,4×10=24 мм и 12×10=120 мм.

Для коммуникаций, предназначенных работать в условиях сильного нагрева, следует выбирать трубы с минимальным линейным расширением. Подойдут варианты, армированные алюминием или этиленвиниловым спиртом. Для подачи холодной воды можно использовать обычные полипропиленовые трубы, поскольку величина изменения температуры невелика. Максимальный перепад составляет 20 ⁰C в холодное время года, если они проходят по неотапливаемому подвалу.

Теплые полы монтируются в стяжках при 16-20 ⁰C, максимальная температура нагрева санитарными нормами допускается до 55 ⁰C. При такой разнице допустимо использование обычных труб. Несмотря на то что тепловое расширение изделий в стяжках и под штукатуркой гасится окружающим материалом, армированные варианты более надежны. Лучше подстраховаться, чтобы потом не долбить пол и стены.

Коммуникации, прокладываемые под штукатуркой, должны закрываться кожухами из вспененного полиуретана или полиэтилена. Этот метод называется «труба в трубе». Его применение снижает потери тепла на нагрев стен, а эластичность кожуха позволяет изделиям расширяться, разгружая тем самым внутреннее напряжение.

Полипропиленовые коммуникации крепятся к стенам на жестких и подвижных опорах. Первые не позволяют изделиям удлиняться при тепловом расширении. Они используются для разбивки водопровода на компенсационные участки. Для защиты стояка от проседания его жестко крепят под тройниками, у отводов и муфт, соединяющих трубы. На середине, между неподвижными креплениями, устанавливаются компенсаторы.

Второй вид крепежа не препятствует удлинению изделий при температурном расширении. С его помощью можно смонтировать коммуникацию, избежав проседания стояка. Поскольку при таком способе ничто не мешает движению труб, установка компенсаторов необязательна.

Прокладывая коммуникации в шахте или канале, необходимо предусматривать компенсацию температурного сдвига на ответвлениях. Ее можно осуществить путем добавления плеча изгиба, если расположить коммуникацию дальше от стены. Увеличение отверстия до размеров, достаточных для свободного перемещения отвода, или установка Г-образного компенсатора также решают проблему. Точки жесткого крепления стояка в шахте и канале должны располагаться на расстоянии не больше 3 метров между ними. На прямых участках коммуникаций из неармированных труб длиной более 10 м компенсаторы обязательно устанавливаются на стояках и отводах.

Чем опасно тепловое расширение

В результате ошибок проектирования, когда не учитывается температурное расширение трубопровода, его участки при нагреве отклоняются в стороны, создавая волнообразную форму. При этом уровень шума от текущей жидкости значительно усиливается. В результате видоизменения труб происходит:

• разрушение опор крепления;
• снижение пропускной способности из-за скопления воздуха в верхних точках;
• падение температуры радиаторов отопления;
• образование трещин на изгибах и утечек через них.

Заключение

Выбирая компенсаторы, предпочтение следует отдавать моделям, которые устанавливаются с помощью сварки – она обеспечивает высокую надежность стыка. Фланцевые крепления сложно монтировать из-за необходимости установки на полипропилен металлических деталей, что по силам только мастерам. Резьбовые соединения не отличаются высокой надежностью. Системы отопления и горячего водоснабжения лучше собирать из армированных труб при любом методе монтажа. В отличие от обыкновенных, они избавят от необходимости придумывать способы компенсации линейного расширения.