Как рассчитать компенсатор для полипропиленовых труб
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

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.

Читать еще:  Когда лучше чистить колодец на даче

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?.
Читать еще:  Конструкции из пластиковых труб своими руками

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, °С
Отношение длины дуги к длине хорды, L/a Длина дуги, L Длина
хорды, а
Стрела
прогиба, h
10 1,0022 0,2269 0,2264 0,0064
20 1,0045 0,3316 0,3301 0,0137
30 1,0067 0,4014 0,3987 0,0201
40 1,0087 0,4538 0,4499 0,0256
50 1,011 0,5236 0,5176 0,0341
60 1,0131 0,5585 0,5513 0,0387
70 1,0168 0,6109 0,6014 0,0463
80 1,0176 0,6458 0,6346 0,0517
90 1,0196 0,6807 0,6676 0,0574
100 1,022 0,7156 0,7004 0,0633

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.

Читать еще:  Оборудование для производства дымоходов из нержавеющей стали

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.

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.