компенсатор для системы отопления для чего нужен
Виды компенсаторов для трубопровода, для чего нужны устройства: Обзор +Видео
Компенсаторы для трубопроводов. Компенсаторы для трубопроводов помогают поддерживать водопроводные сети в рабочем состоянии. В сложных климатических условиях на трубы ложится большая нагрузка во время отопительного сезона, при высокой температуре трубы подвержены расширению, что может служить причиной для аварий на теплотрассах.
Что предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций применяют специальные устройства.
Для чего служат компенсаторы
Работа теплосетей проходит под воздействием температурных перепадов и изменения давления внутри системы. Данные условия считаются опасными для ее функционирования. Применение компенсаторов разрешает эту проблему, сглаживая влияние негативных факторов на деятельность труб. Перепады температуры, давления заставляют материалы труб сжиматься или расширяться, что влечет деформацию и повреждения трубопровода. Компенсатор, как защита, не позволяют выйти из строя водопроводной системе.
Возможные объемы нагрузки следует рассчитать, разрабатывая проект теплотрассы и водопровода. Соблюдая правила, можно монтировать элементы, способные компенсировать изменения труб.
Устройства для компенсации бывают из разных материалов, необходимо выбирать подходящий материал для данной системы. Правильно принятое решение в отношении компенсаторов повысит срок эксплуатации системы без аварий. Компенсаторы, как и трубы, бывают из разных материалов: стальные, пластиковые.
Внимание! Монтировать защитные устройства следуют во все типы водопроводов, проложенные из любого материала.
Современные системы водоснабжения прокладывают в основном из полипропиленового материала, который подвержен высокой линейной деформации при температурном расширении. Трубы из данного материала всегда оснащают компенсаторами.
Устройства монтируют:
Чем грозит расширение труб
Если не учитывать возможность расширения труб во время повышения температуры, то во время нагрева элементы трубопровода уходят в стороны и становятся не прямые, а в виде волн. Это влечет повышение уровня шумов во время протекания жидкости.
Деформация труб приводит:
Применяя устройства, обеспечивается:
Виды устройств для компенсации
Естественные устройства бывают:
Самыми технологическими считаются:
Поворотные компенсаторы устанавливают на поворотных участках до 90 градусов. Универсальные изделия устанавливают на трубопроводных участках небольшой длины, имеющие отводы. Способны компенсировать все виды смещений в местах, где невозможно применить другие типы устройств.
Вид компенсатора для полипропиленового трубопровода
Защитное устройство выполнено в виде петли, имеет простую конструкцию, поэтому легко монтируется в трубы для отопления. Компенсаторы подходят для любых типов трубопроводной системы. Петлевидный предохранитель справляется с последствиями гидроударов, с резкими скачками температуры. В целом данный тип устройства обеспечивает бесперебойной работой отопительную систему и горячий водопровод.
Внимание! Во время строительных работ теплосети требуют обязательно устанавливать компенсаторы.
Кроме компенсации линейной деформации отопительной системы компенсаторы нейтрализуют действие работы насосов. Данная вибрация никак не ощущается, но ее влияние ощутимо на всю сеть. Опасным считается, когда частота вибрирования насоса совпадет с частотой вибрации трубопроводной системы. Амплитуда колебания конструкции может увеличиться в несколько раз и полностью разрушить сеть.
Особенности монтажа компенсирующих устройств
Устройства устанавливают при неработающей системе трубопровода, когда в ней нет давления и транспортируемой жидкости. При установке обеспечивают соблюдение соосности трубы и компенсатора, чтобы не допустить радиальные нагрузки системы во время работы.
Наличие данного типа нагрузок влечет за собой заедание и дальнейшей поломкой подвижных элементов изделия.
Система топления оснащается компенсаторами на прямых отрезках трубопровода, и когда все секции прикреплены к неподвижным опорам. Наряду неподвижных опор необходима установка скользящих, чтобы не деформировать трубопровод во время теплого расширения. Необходимо учитывать величину трения в местах установки во время расчета максимального размера зоны трубопровода со встроенным компенсатором.
Внимание! На участке, где установлен сильфонный компенсатор, нельзя монтировать опоры, подвесной конструкции.
На этапе создания проекта для установки опор неподвижного типа учитывается: величина силы жесткости компенсатора, величина усилия на распор, сила трения для опор скользящих.
Монтировать компенсирующие устройства можно в трубопроводах горизонтального и вертикального типа. Стрелка устройства устанавливается по направлению движения теплоносителя, стрелка корпуса вертикальных трубопроводов должна быть опущена вниз, каким бы направлением не был оснащен теплоноситель. При поломке компенсаторы подлежат только замене.
Компенсаторы для полипропиленовых труб: сильфонные, п образные, компенсатор Козлова
Компенсатор — это деталь или устройство (приспособление) с помощью которого уравновешивают или компенсируют отклонения в размерах, (изменение положения, влияния температуры, давления и других факторов) деталей при сборке и эксплуатации машин, механизмов, приборов и т.п.
На сегодня практически любую инженерную коммуникацию легко соорудить собственноручно. Все необходимые комплектующие собираются очень легко (по принципу конструктора). Такими составными частями являются компенсаторы для полипропиленовых труб.
Внешне они напоминают завернутую петлю. Эти, простые на первый взгляд, детали несут очень важную функцию. Об этом и пойдет разговор далее.
Что такое компенсаторы
Для прокладки отопления или водопроводной сети чаще всего берут полипропиленовые трубы. Они отлично зарекомендовали себя, потому, что обладают внушительным рядом положительных характеристик.
Но, при таком числе качественных показателей, они имеют существенный недостаток – при тепловом воздействии увеличиваются и провисают.
По этим причинам, при конструировании сети протяженностью выше 10 метров устанавливают гибкие компенсаторы.
Это простые состыковочные конструкции, отличающиеся гибкостью, и визуально напоминают петлю. Но, они играют очень важную роль.
Как правило, они стоят не много, а простота строения дает возможность легко поставить устройство в трубомагистраль. Так повышают надежность сети и продлевают длительность ее использования.
Насколько велика необходимость применения данных устройств
Рассматривать вопрос: «Нужен ли компенсатор для полипропиленовых труб» следует с такого ракурса, что специалисты рекомендуют ставить их в обязательном порядке.
И они мотивируют это такими причинами:
ВАЖНО! Специалисты в один голос утверждают, что эти переходники очень важные. Иначе проложенный трубопровод отопления из пп заготовок не прослужит длительное время. Его повредит тепловая деформация.
Как грамотно выбрать приспособление
Чтобы узнать, какой компенсирующий элемент лучше установить на полипропилен, необходимо детально разобраться в устройстве данных приспособлений.
Полипропиленовый (ПП) трубопровод устанавливают очень часто. С его помощью обустраивают подачу горячей воды, где температура поднимается почти до ста градусов. Полипропилен во время использования проявил целый ряд характеристик, благодаря которым он идеально подходит для водопроводных систем и отопления. Он не боится влияния агрессивной химической среды, имеет небольшой вес и является достаточно прочным.
Но, не смотря на все преимущества, полипропилен имеет и существенный недостаток. При повышении температуры способность к линейному увеличению полипропилена заметно возрастает. Система после этого начинает провисать.
По этой причине на участках протяженностью более десяти метров рекомендуют установить гибкие компенсаторы. Они дают возможность снизить расширение от теплового воздействия.
Чтобы его правильно выбрать и установить, необходимо учесть диаметр. Он должен совпадать с диаметром самого трубопровода. Чаще всего диаметр, которые имеет компенсационный элемент, составляет от 20 до 40 мм. Для дома и квартиры достаточно будет устройства на 20 миллиметров.
Что касается производителя, то предпочтение лучше отдать известным мировым брендам. Они представляют товары для полипропиленовых сетей, отличающиеся высоким качеством, которые успешно применяют во многих сферах.
Разновидности
На практике лучше всего проявили себя следующие разновидности:
Производители предлагают различные устройства, которые отличаются отменным качеством. Но, компенсационная петля в системе отопления, выполненная своими руками, так же прекрасно справляется с возложенными на нее функциями.
Своими руками выполнить такое устройство не сложно. Компенсационную петлю можно сделать за короткий срок. Эта важная деталь, скрепленная грамотно, становиться гарантией безупречной работы отопления или горячего водоснабжения.
Несложное оснащение компенсационной петлей, выполненное своими руками, увеличит рабочий ресурс коммуникационных сетей до полувека.
Какой вариант лучше установить на полипропилен
При проверке на практике все перечисленные устройства дают ожидаемый результат. Высокую эффективность показывают Т — образные устройства, сильфонные, и другие. Это проявляется одинаково во всех системах водоснабжения и отопления.
Технический анализ подтверждает, что компенсаторы на стояках отопления из полипропилена работают безотказно, только их рекомендуют применять для конструкции из гибкого полипропилена.
Перед тем, как ставить компенсатор на полипропиленовой трубе, необходимо сделать следующий расчет. Нужно рассчитать нагрузку, давление и сопоставить схемы каждой разводки и стояков отопления.
При этом будет понятно, где необходимо поставить дополнительные узлы – компенсирующие приспособления. Выполняя расчет компенсаторов для ПП магистрали, необходимо учесть многие показатели, включая сечение трубного сортамента, диаметр внутри и снаружи, виды отводов, стояки отопления, и тип устанавливаемых и уже стоящих механизмов.
Особенности крепления
Основные способы крепежа в данном случае это:
Для того чтобы грамотно смонтировать компенсационное устройство, необходимо знать, что большинство типов данных приспособлений требуют жесткой фиксации с использованием сварки.
Перед, тем, как ставить компенсатор для полипропиленовых труб отопления, необходимо сделать проверку совпадения диаметра трубного изделия и устанавливаемого элемента. Только таким образом можно сделать конструкцию отопления с высокой герметичностью.
Монтаж фланцевого стыка лучше возложить на профессиональных мастеров. Для такого стыка потребуется установка встречного фланца. Это позволяет создать разъемный стык, что очень удобно при проведении ремонтных работ на трубопроводе отопления или водоснабжения.
Сильфонный механизм ставиться на линейный короткий промежуток магистрали, и отлично работает для помещения, где часто происходят перепады температуры теплоносителя.
Важно! Перед началом монтажных работ рекомендуют проверять устанавливаемую деталь на предмет наличия повреждений. Если таковые обнаруживаются, ставить данное устройство нельзя.
Как выполняют расчет
Расчет компенсаторов для полипропиленовых труб выполнить не сложно, но в такой ситуации потребуется понимание принципа их работы, и знать их разновидности.
Есть определенные нормы, по которым проводят расчет скользящих, неподвижных креплений. На любом участке между неподвижными опорами нужно вставлять один такой механизм (как минимум).
Чтобы определить их точное количество, рекомендуют нарисовать точный план трубопровода и пометить все неподвижные крепления. Так легко произвести расчет требуемого количества на каждый участок магистрали.
При расчете используют такую формулу: Q = L/ΔLk. В ней первый показатель – это требуемое количество компенсирующих элементов, L – это протяженность участка. ΔLk – это величина компенсирующих возможностей, ее выражают в миллиметрах.
Детальную информацию для расчета можно получить у изготовителей трубопрокатного сортамента.
Как рассчитать нужный размер
Размеры компенсатора для полипропиленовых труб можно рассчитать, опираясь на пример. Для примера взята заготовка, которая имеет размер 90 мм.
Она будет расширяться на 4,2 см и сжиматься на 2,1 см. Учет проводится для самого большого увеличения, ΔL/2 = 21 мм.
Нужно провести горизонтальную прямую от вертикального сечения до пересекания с градиентной прямой 9 см заготовки. Затем необходимо опустить перпендикуляр из места пересекания на горизонтально размещенную шкалу.
Получившаяся величина покажет размер свободной величины колена для петлевого механизма. Исходя из этого, компенсатор длиною в 12 см и шириной на 6 см позволит свободно двигаться с амплитудой 2,1 см. Следовательно, изделие сможет свободно сжиматься и расширяться.
Рассчитывать расстояние между компенсаторами во время прокладки полипропиленовых труб рекомендуют с запасом.
При этом нужно рассчитывать, что это расстояние нужно подбирать исходя из того, что армированное изделие расширяется на 1мм на каждый погонный метр, а не армированное на 3 мм.
Точные значения удлинения для каждого изделия зависят от перепадов температуры, объема и марки, а также от изготовителя. Их необходимо уточнять на сайтах изготовителей.
П — образные элементы
Высокопараметровые паромагистрали конструируют таким образом, чтобы температурная деформация нивелировалась за счет конфигурации трубопровода естественным образом.
В местах, где такого достичь нельзя, ставят П-образные элементы. Они бывают трех вариантов, которые различимы между собою соотношением плечевой длины и прямых вставок.
П-образный компенсатор полипропиленовых труб точно так, как аналоги другого типа, нуждается в расчете размеров, нужных для компенсирования термоизменения магистрали.
Для точных определений можно использовать предложенные онлайн формы. По ним очень удобно выполнять все расчеты.
Расчет п-образного компенсатора полипропиленовых труб производится с учетом таких рекомендаций:
Выполняя расчеты п-образного вида, необходимо взять во внимание такие параметры:
Ставить п-образные механизмы рекомендуют на прямых протяженных зонах.
Отсутствие п-образных приспособлений на жестко укрепленной магистрали с разными температурами среды приводит возникновению напряжений, которые приводят к деформации и разрушают трубопровод.
Механизм Козлова
Компенсатор Козлова для полипропиленовых труб это отличный вариант для отопления и водопроводной сети.
Применение компенсаторов
Современные компенсаторы для трубопроводов – скорее необходимость, чем дополнительное средство защиты сети. При грамотном выборе устройства, его правильной установке пользователь получает комплексный положительный эффект:
Назначение
Из названия понятно, что компенсаторы для трубопроводов призваны компенсировать. Что и для каких целей? Объект компенсации устройств – вибрации. Они сопровождают эксплуатацию трубопроводов отопления, водоподготовки, магистралей транспортировки иной рабочей среды. Источником вибраций могут быть разные факторы:
Постоянно воздействуя на трубы, находящиеся под давлением, вибрации приводят к деформациям соединений. Это увеличивает риск разгерметизации, аварий, утечек. Есть и обратная связь: как вибрации провоцируют деформации, так и различные дефекты (опор, труб, креплений) повышают силу вибраций.
Компенсаторы для трубопроводов «поглощают» – компенсируют разрушительные вибрации. Благодаря такой компенсации пользователю удается продлить срок службы трубопроводной сети в несколько раз.
Виды компенсаторов для трубопроводов
В современной практике популярность получили 4 вида компенсаторов для трубопроводов:
Подбор модели осуществляется в зависимости от характеристик системы, материалов труб, особенностей оснащения. В нашем каталоге класс устройств представлен широко, что позволит вам без труда подобрать подходящее оборудование для компенсаций.
Сальниковые
Один из первых видов оборудования – сальниковый компенсатор для трубопровода. Его применение возможно при следующих характеристиках сети:
К плюсам сальникового компенсатора для труб относят высокую способность компенсации и долговечность. Минусы сальникового типа: дорогое обслуживание, сложный ремонт, требования к квалификации сотрудников, занятых обслуживанием сальникового устройства, и низкая эффективность профилактики протечек. Оборудование сальникового типа не рассчитано на угловые напряжения. Это существенно ограничивает сферу его применения (согласно проектным планам маршрута труб).
Сильфонные
Сильфонный компенсатор лишен недостатков сальникового, а потому пользуется огромной популярностью в ответственных отраслях (нефтехимическая и химическая промышленность, нефтепереработка, газовая область, энергетика). Применение сильфонного устройства обеспечивает компенсацию:
Плюсы сильфонного компенсатора для трубопроводов – практичность, надежность, компактные размеры, высокая способность компенсации. Этот вид рассчитан на серьезные нагрузки и может быть использован в трубопроводных системах сложной планировки (в том числе, с расположением труб в труднодоступных зонах). При грамотном выборе сюда можно добавить простоту и скорость установки сильфонных видов оборудования
Линзовые
Линзовые виды компенсаторов для трубопровода используются в системах с относительно высоким уровнем давления. Могут выполняться с 1–4 линзами. Их применение дает:
Плюсы: высокая прочность, способность выдерживать значительные напряжения (в том числе осевые и угловые). Недостатки тоже есть: низкая способность к самокомпенсации, сложная конструкция с большим количеством сварных соединений и (в результате) невысокая надежность по сравнению с сильфонными аналогами.
Антивибрационные
Антивибрационные компенсаторы или гибкие вибровставки сдерживают расширения и удлинения труб, предупреждают развитие коррозии (электролитической) и снижают силу гидроударов. Применение – для компенсации вибраций и снижения шумности работы трубопровода. Плюсы – эффективность и доступная цена. Минус – ограниченная сфера применения.
Установка
Монтаж компенсатора для трубопроводов требует соблюдения ряда важных правил. Сам процесс установки разделен на несколько этапов – подготовительный, основной и тестовый. На первом шаге из труб необходимо откачать рабочую среду.
Базовые характеристики конечной системы задаются еще при проектировании участка трубопровода с компенсацией (в проекте обязательно должна учитываться максимальная длина участка и соответствующая ей сила трения в зоне монтажа).
Правила выбора
Выбор компенсатора для трубопровода любого назначения строится на анализе конкретных характеристик моделей разных видов. Базовые параметры (отправные точки поиска) – давление в системе, диапазон температур, расход рабочей среды, материал труб. Кроме этого, перед принятием решения стоит учитывать следующее:
Купить компенсатор для трубопровода
Самый простой способ купить компенсатор для трубопровода высокого качества, полностью соответствующий условиям применения, – обратиться к профессиональному поставщику. ООО НПО «СпецНефтеМаш» много лет занимается производством и продажей арматурной продукции и оборудования для трубопроводов собственного производства и изготовления проверенными брендами. Мы подберем для вас оптимальный вид средства компенсации вибраций и доставим его в полной сохранности в любой город России или стран СНГ.
Компенсаторы для трубопроводов отопления: их виды, назначение и установка
Компенсаторы трубопроводов для отопления
Главная » Отопление » Компенсаторы трубопроводов для отопления
Современные тепловые сети имеют очень большую протяженность, и в условиях нашего климата, требуют больших усилий для поддержания их рабочего состояния. Поэтому повышение работоспособности тепловых сетей, а также их надежности, является актуальной проблемой.
Одним из способов решения этой задачи стали компенсаторы для трубопроводов отопления. Такие приспособления применяются не только на магистральных трубах и распределительных сетях, но и внутри домовых тепловых (и не только) разводках.
Виды компенсаторов
Конструктивно такие приспособления бывают следующих видов:
Установка компенсирующих систем весьма желательна на трубопроводах систем отопления и разводках горячего водоснабжения внутридомовых тепловых сетей частного дома.
Установка компенсаторов обязательна независимо от материала трубопровода;
Кроме основной функции гашения вибраций успешно работает при тепловых деформациях трубопроводов для отопления, а также в случае возникновения радиальных смещений и угловых деформаций.
Компенсатор изготавливается из резины специальных сортов с добавлением полипропиленового каучука. Применяется армирование синтетическими нитями, что увеличивает срок службы изделия.
Такой тип приспособлений наиболее распространен для применения на водопроводных системах, поскольку, при своей надежности и простоте, имеет самую низкую стоимость.
Зачем нужны данные устройства
Компенсационные элементы для теплотрассы – это очень важные ее составные элементы. Не все имеют точное представление, под какой нагрузкой работает теплотрасса или трубопровод. А их функционирование находится под постоянным влиянием температуры и давления.
Высокая нагрузка от давления, гидроударов, температуры вызывает сжатие и удлинение материала, из которого произведена сеть. Все эти факторы приводят к деформационным изменениям и повреждениям системы. Если всего этого не учесть, и не поставить защитный элемент, то система быстро выйдет из строя.
Выбор специального механизма лучше сделать еще на этапе планирования системы, предварительно выполнив расчет возможной перегрузки системы теплоснабжения или водоснабжения. После этого можно устанавливать эластичную конструкцию, которая имеет способность компенсирования.
Применять детали для сглаживания нагрузок рекомендовано ко всем магистралям. При этом необходимо четко понимать, что безаварийная работа и надежность трубопровода отопления из стали или пластика напрямую зависит от правильно решенного вопроса компенсации.
Компенсационные механизмы в свою очередь так же изготовляют из различных материалов. Поэтому к выбору устройства для той или иной ситуации необходимо подойти со всей ответственностью, ведь только так можно продлить срок службы сети отопления или водоснабжения, а значит сэкономить на дорогостоящих ремонтах.
Компенсаторы на трубопроводах из полипропилена
Композитные материалы и пластики все более активно входят в жизнь в части использования их на трубопроводах. Хотя коэффициент линейного теплового расширения пластиков заметно ниже, чем у металла, компенсировать тепловые деформации не менее важно. Вибрационные нагрузки для трубопроводов из таких материалов также крайне нежелательны.
Предохраняющее устройство, имеющее вид петли для трубопроводов из полипропилена представляется крайне простой конструкцией, что позволяет легко монтировать в отопительную сеть. Такие изделия широко применяются по назначению для трубопроводов всех видов.
Применяя такие предохранители, исключают негативное влияние гидроударов, а также резкого повышения температуры (системы отопления). Таким образом, их можно рассматривать как предохранительные устройства, обеспечивающие целостность системы отопления или горячего водоснабжения.
Назначение компенсаторов для отопления
Устройства этого типа выполняют специфические, но крайне важные функции:
Применение таких предохранителей на трубах систем отопления значительно повышает срок их службы, увеличивает межремонтные периоды на теплотрассах.
Установка компенсаторов в настоящее время является обязательным мероприятием при строительстве тепловых сетей.
Установка и монтаж приспособлений в жилом доме
Установка компенсаторов на систему водоснабжения жилого дома должна быть произведена в соответствии с требованиями проектной документации. Способ его крепления – приваркой патрубков изделия к трубопроводу.
Установка компенсаторов производится при отсутствии давления, а также продуктов перекачки в трубопроводе. Необходимо контролировать соосность трубы с корпусом компенсатора, что позволит избежать возникновения радиальных нагрузок на систему при эксплуатации. Возникновение таких нагрузок чревато заеданием и поломкой подвижных частей устройства.
К работам по монтажу данных конструкций на трубопроводах систем отопления нужно приступать после закрепления его секции в неподвижных опорах и только на прямых участках. На вертикальных участках нужно избегать давления весом системы на компенсатор.
Кроме неподвижных, на трубопроводе нужно устанавливать скользящие опоры для предотвращения его деформации под нагрузкой при тепловом расширении.
Величина трения на этих узлах учитывается при расчете максимальной длины участка с компенсатором при проектировании. Если устанавливаются устройства в сильфонном исполнении, на этом участке нельзя применять опоры подвесного типа.
При проектировании неподвижных опор необходимо учесть следующее:
Установка предохраняющих конструкций допускается как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопровода. При этом стрелка на корпусе изделия должна быть направлена по направлению тока теплоносителя, а на вертикальных участках – всегда вниз независимо от направления перемещения теплоносителя.
Компенсаторы не обслуживаются, при возникновении неисправности подлежат замене на новый.
Производители
Рынок этих изделий наполняется, как правило, за счет отечественных производителей. Их продукция характерна вполне сносным качеством, устойчивой работой. Резиновые вибрационные вставки успешно выпускает компания «Армартек», их продукция собственной разработки имеет небольшие размеры, удобна в монтаже.
Активно развивается производство сильфонных компенсаторов, которые представляются компаниями «Металкомп» и «Компенз» с довольно приличным качеством.
Однако охватить всю размерную и типовую гамму, востребованную на рынке, на сегодняшний день не удается. Поэтому ряд размеров компенсаторов приходится завозить из-за рубежа, что успешно делают компании «АНТ» и «Апель», закрывая нишу дефицита за счет импорта и одновременно производя собственную продукцию.
Заключение
Различные конструкции компенсаторов для отопления, значительно увеличивают срок службы отопительных систем в целом, устраняя дополнительные нагрузки.
Затраты, понесенные при их приобретении и установке, с лихвой окупаются длительным сроком эксплуатации отопления. Успехов вам!
Компенсаторы для трубопроводов систем отопления и водоснабжения
Система трубопроводов подвергается воздействию многих внешних факторов. Из-за высоких нагрузок материалы, из которых сделаны магистрали, подвергаются сжатию и удлинению.
Гидроудары и перепады давления ведут к деформации и как следствие к серьезным повреждениям.
Компенсаторы для трубопроводов являются особыми устройствами, которые воспринимают и компенсируют вибрации, смещения, перемещения и температурные деформации.
При проектировании трубопровода необходимо помнит о перегрузках системы, и сделать гибкую конструкцию с возможностью самокомпенсации. С данной задачей должны справляться компенсаторы, которые соединяют два конца трубопровода, и всю компенсацию берут на себя. Эти устройства достаточно гибкие и способны растягиваться в границах собственной деформации и давать высокий уровень герметичности.
Функциональные возможности компенсаторов
Используются в строительстве, ЖКХ, ВПК, газовой и нефтяной промышленности, кораблестроении, атомной промышленности, энергетике и в прочем.
Установка компенсирующих устройств на всех магистралях, и их использование в дальнейшем дает возможность существенно увеличить срок эксплуатации труб. Это довольно актуально для магистралей большой длины, так как от длины линии зависит сила воздействия на нее.
Использование элементов для сглаживания нагрузок, рекомендуется ко всем трубопроводам. При этом необходимо помнить, что надежная и безаварийная работа пластиковой или металлической магистрали отопления напрямую правильно устроенной компенсации.
Задачи данных конструкций довольно специфичны, но вместе с тем и крайне важны:
Монтаж компенсаторов, это обязательное условие в наши дни при возведении тепловых сетей.
В конструкции системы отопления, компенсатор подключается к местам с большей вероятностью возникновения гидроударов. В момент возникновения поднимающееся давление жидкости давит на мембрану аккумулятора. Воздух, который находится над ней, сжимается и мембрана смещается в его сторону. Из-за объема, который занимает жидкость, напор в ней уменьшается.
В момент прекращения гидроудара, мембрана возвращается на свое место. Благодаря использованию гидроаккумуляторов можно попутно отобрать лишнюю жидкость из системы.
Для того чтобы сделать эффект амортизации, в водопроводах кроме гидороаккумуляторов применяют специальные гасители.
Виды компенсирующих устройств
Из-за довольно широкого спектра использования существуют различные виды компенсаторов трубопроводов. Они бывают:
При конструировании делается расчет компенсаторов для трубопроводов, и внимание главным образом уделяется обеспечению общего уровня безопасности, что определяется правильным монтажом и выбором устройства (сальниковым, линзовым и прочие).
Различия в принципах функционирования и направленностях определяют основные виды компенсаторов для трубопроводов, которые делятся на две главных категории:
Наиболее популярными являются П-образные компенсаторы, воздействующие на перемещение трубопровода радиальной направленности, Z-образные участки и угловые повороты.
Как выбрать приспособление?
При выборе компенсатора для трубопроводов теплосетей и водоснабжения (и вообще – все компенсаторы любого назначения) необходимо помнить о следующих нюансах:
Цена на компенсирующие устройства зависит от производителя, а также специфики разновидностей и составляет:
Обычно, сильфоны компенсаторов делаются из латуни, бериллиевой или фосфорной бронзы. Используют также и нержавеющую сталь.
Во время изменений температуры и показателей давления материалы подвергаются некоторой деформации, расширению либо сужению во время резкого охлаждения.
В случае если в трубопроводе не использовать установку подобного устройства, то трубы не смогут справиться с компенсацией, и довольно быстро выйдут из строя.
Правила монтажа предохранителя в трубопровод
Компенсаторы на трубопроводах с горячей водой и их другие разновидности устанавливаются с учетом строгих правил и требований:
Монтаж всех компенсаторов на трубопроводах варьируется в зависимости от типа устройства – изделие соединяется с трубопроводом предусмотренным методом. Это может быть сварка, муфтовое или фланцевое соединение.
Монтаж предохраняющих конструкций допускается и на горизонтальных и на вертикальных участках трубопровода. При этом необходимо строго соблюдать соответствие направления стрелки относительно движения теплоносителя, на вертикальных же участках, она должна быть направлена строго вниз, вне зависимости от направления движения теплоносителя.
Компенсирующие приспособления не подлежат обслуживанию, и при возникновении неисправностей их заменяют новыми аналогичными изделиями.
Технология монтажа компенсаторов (стр. 1 из 2)
1. Технология монтажа компенсаторов.
1.1. общие сведения о компенсаторах.
Все трубопроводы при изменении температуры транспортируемого продукта и окружающей среды подвержены температурным деформациям. Линейное удлинение 1м трубопровода при его нагревании на 1о С называют коэффициентом линейного удлинения.
Поскольку трубопроводы имеют большую протяженность, то суммарное их удлинение может достичь больших величин.
Тепловое удлинение участка трубопровода ∆l определяют по формуле:
Вследствие теплового удлинения в трубопроводе возникают значительные продольные усилия, которые оказывают давление на конечные закрепленные точки (опоры), стремясь сдвинуть их с места. Эти усилия настолько значительны, что могут разрушить опоры, вызвать продольный изгиб трубопровода (рис.1,а) или привести к нарушению фланцевых и сварных соединений.
Для защиты трубопровода от дополнительных нагрузок, возникающих при изменении температуры, его проектируют и конструктивно выполняют так, чтобы он имел возможность свободно удлиняться при нагревании и укорачиваться при охлаждении без перенапряжения материала и соединений труб.
Способность трубопровода к деформации под действием тепловых удлинений в пределах допускаемых напряжений в материале труб называется компенсацией тепловых удлинений.
Способность трубопровода компенсировать тепловые удлинения за счет эластичности конструкции участка линии и упругих свойств металла, без специальных устройств, встраиваемых в трубопровод, называется самокомпенсациейи (рис.1,б).
Самокомпенсация осуществляется благодаря тому, что в линии трубопровода, кроме прямых участков, между неподвижными опорами имеются повороты или изгибы (отводы).
Расположенный между двумя прямыми участками поворот или отвод обеспечивает компенсацию значительной части удлинения благодаря эластичности конструкции, а остальная часть компенсируется за счет упругих свойств металла прямого участка трубопровода.
Когда при проектировании и монтаже нельзя использовать самокомпенсацию трубопроводов или ее недостаточно для защиты трубопровода от усилий, возникающих под действием тепловых удлинении, устанавливают специальные устройства, называемые компенсаторами (рис.1,в).
В зависимоти от конструкции, принципа работы компенсаторы делятся на четыре основные группы: П-образные, линзовые, волнистые и сальниковые.
П-образные компенсаторы обладают большой компенсационной способностью (до 600-700мм) и применяются в трубопроводах для широкого диапазона давлений и температур.
П-образные компенсаторы получили наибольшее применение в технологических трубопроводах ввиду сравнительной простоты их изготовления в эксплуатации.
Их недостатки – большой расход труб, большие габаритные размеры и необходимость сооружения специальных опорных конструкций.
П-образные компенсаторы особенно неэкономичны для трубопроводов больших диаметров, так как значительно удорожают стоимость строительства и увеличивают расход труб.
П-образные компенсаторы изготовляют полностью гнутыми из одной трубы или сварными с применением гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов.
Компенсаторы гнутые и сварные с крутоизогнутыми отводами можно устанавливать на трубопроводов для любых давлений и температур.
При этом компенсационная способность трубопроводов с крутоизогнутыми отводами выше, чем гнутых, за счёт более длинных прямых участков.
П-образные компенсаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положении, соблюдая необходимый уклон газопровода. При ограниченной площади компенсаторы можно устанавливать в вертикальном и наклонном положении петлей вверх или вниз, при этом они должны быть снабжены дренажными устройствами и воздушниками.
Для трубопроводов, требующих разборки для очистки, П-образные компенсаторы изготовляют с присоединительными концами на фланцах.
Конструкция П-образных компенсаторов и их размеры должны быть указаны в проекте.
Линзовые компенсаторы (рис.2) состоят из ряда последовательно включённых в трубопровод линз. Линза сварной конструкции состоит из двух тонкостенных стальных штампованных полулинз, и благодаря своей форме легко сжимается. Компенсирующая способность каждой линзы сравнительно небольшая (10 – 16мм).
Число линз компенсатора выбирают в зависимости от необходимой компенсирующей способности. Для уменьшения сопротивления движению продукта внутри компенсатора устанавливают стаканы. Для спуска конденсата в нижних точках каждой линзы вварены дренажные штуцера. Линзовые компенсаторы применяют на уловное давление до 6кгс/см2 при температуре до +450о С.
Устанавливают их на газопроводах и паропроводах диаметром от 100 до 1600мм.
Преимущество линзовых компенсаторов по сравнению с П-образными это небольшие размеры и масса; недостатки – небольшие допускаемые давления, малая компенсирующая способность и большие продольные усилия, передаваемые на неподвижные опоры.
Волнистые компенсаторы – наиболее совершенные компенсаторные устройства. Они имеют большую компенсационную способность, небольшие габариты и могут применяться при сравнительно высоких давлениях и температурах.
Отличительной особенностью волнистых компенсаторов по сравнению с линзовыми является то, что гибкий элемент представляет собой тонкостенную стальную гофрированную высокопрочную и эластичную оболочку.
Профиль волны имеет омегообразную или U-образную форму, благодаря чему гибкий элемент может сокращаться или увеличиваться в длину, а также изгибаться при приложении нагрузки.
В основу технологии изготовления гибкого элемента компенсатора положен принцип гидравлической вытяжки (формовки) волн в цилиндрической обечайке с осадкой её по высоте (для этой цели применяют специальные гидравлические прессы).
Волнистые осевые компенсаторы КВО-2 устанавливают на прямых участках трубопроводов и на повороте.
Волнистые универсальные шарнирные компенсаторы КВУ-2 и КВУ-3 устанавливают в П-образных, Z-образных и угловых шарнирных системах трубопроводов по 2–3 в каждой системе.
Шарнирные сдвоенные компенсаторы КВШ устанавливают в угловых, Z-образных и П-образных системах и на ответвлениях.
Компенсаторы КВУ и КВШ устанавливают на участках трубопроводов при значительных температурных перепадах или при больших расстояниях между жёсткими опорами, на которые передаются сравнительно небольшие усилия.
Волнистые компенсаторы предназначены для работы при температуре от –40 до +450о С.
Техническая характеристика волнистых компенсаторов приведена в таблице 1.
Сальниковый компенсатор представляет собой два патрубка, вставленных один в другой. В зазоре между патрубками установлено сальниковое уплотнение с грундбуксой.
Сальниковые компенсаторы имеют высокую компенсирующую способность, небольшие габариты, но из-за трудности герметизации сальниковых уплотнений в технологических трубопроводах применяются редко, а для трубопрводов горючих, токсичных и сжиженных газов их применять нельзя.
Табл.1.Техническая характеристика волнистых компенсторов.
Основные недостатки сальниковых компенсаторов следующие: необходимость систематического наблюдения и ухода за ними в процессе эксплуатации, сравнительно быстрый износ сальниковой набивки и, как следствие, отсутствие надёжной герметичности.
Сальниковые компенсаторы утсанавливают на водо-, паро- и теплопроводах, а также на трубопроводах, транспортирующих негорючие жидкости. Вследствие малых габаритов они легко размещаются в камерах и проходных туннелях.
По конструкции сальниковые компенсаторы делятся на односторонние и двухсторонние, разгруженные (не создающие большого осевого усилия на неподвижные опоры) и неразгруженные. Компенсаторы соединяют с трубопроводом сваркой или на фланцах.
1.2. монтаж компенсаторов.
Перед установкой компенсаторов в проектное положение необходимо произвести их конроль внешним осмотром.
Как правило, все компенсаторы пред окончательным присоединением к трубопроводу должны быть предварительно растянуты или сжаты на величину, указанную в проекте, и установлены на труюопроводы вместе с распорным (или сжимающим) приспособлением, которое снимают лишь после окончательного закрепления трубпорводов на неподвижных опорах. Величина предварительной растяжки компенсатора указывается в чертжах.
Растяжку применяют для “горячих” линий трубопровода, а сжатие – для “холодных”. Операция растяжки или сжатия называется холодным наятгом трубпорвода и производится для того, чтобы уменьшить напряжение в металле при тепловом удлинении трубопровода.
На растяжку компенсаторов независимо от способа её выполнения составляют акт, в котором указывают строительные длины компенсаторов до и после растяжки.
П-образные компесаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положении и лишь как исключение верикально или наклонно. При установке таких компенсаторов ветрикально или наклонно в нижних точках с обоих сторон компенсаторов необходимо поместить дренажные штуцера для отвода конденсата, а в верхней части – воздухоотводчики.
Назначение компенсаторов (Виды)
На сегодняшний день невозможно представить работу любого промышленного объекта без применения компенсаторов и компенсирующих устройств. Компенсаторы применяются по своему назначению в ЖКХ, строительстве, ВПК, нефтяной и газовой промышленности, в энергетике, судостроении, в атомной промышленности и многих других.
устанавливаются преимущественно на трубопроводах для транспортировки различных видов жидких сред.
Они производят разного типа компенсациио представить работу любого промышленного объекта без применения компенсаторов и компенсирующих уст – осевые, сдвиговые, угловые.
Рабочим элементом является сильфон, выполненный из высококачественных коррозионностойких сплавов на основе хрома, никеля или титана.
предназначены для компенсации температурных расширений на теплотрассах большой протяженности. Это самый старый, применяемый по сей день вид компенсаторов.
Сальниковые компенсаторы имеют существенные недостатки по сравнению с сильфонными.
Это – постоянный контроль протечек, нетерпимость к угловым напряжениям, трудности ремонта, высокие денежные затраты на обслуживание, в том числе на содержание персонала. Из плюсов – высокая компенсирующая способность.
это универсальные компенсаторы предназначены для устранения вибраций и температурных расширений на трубопроводе. Этим видом компенсаторов можно устранять несоосность трубопровода, компенсировать отклонения трубопровода по всем трем направлениям. Устанавливаются преимущественно для гашения вибраций. Способны работать с различными агрессивными средами.
Компенсаторы линзовые КЛО и угловые – стальные компенсаторы, изготавливаются из углеродистой и нержавеющей листовой стали.
Предназначенные для компенсации температурных расширений и приданию жесткости трубопроводу, в котором необходимо поддержание относительно высокого давления.
Данный вид компенсаторов отличаются от сильфонных малой компенсирующей способностью, но имеют большую прочность и способны выдерживать высокие значения угловых и осевых напряжений. Также данный вид компенсаторов применяют для компенсации давлений в емкостях (бойлерах).
Компенсаторы линзовые ПГВУ
стальные компенсаторы предназначены для компенсации удлинений газоходов с невысоким давлением (до 0,015МПа) и температурой до 425 градусов Цельсия.
Стандартные компенсаторы ПГВУ могут состоять из 1-но, 2-х, 3-х и 4-х линз
используют в системах пыле-, газо-отводах преимущественно на промышленных предприятиях.
Данный вид компенсаторов положительно себя зарекомендовал, поскольку он имеет высокую компенсирующую способность во всех видах компенсаций, имеет высокий уровень жаростойкости, химической стойкости к кислой, щелочной и соленой среде.
Способны работать до 800оС с несколькими слоями термозащитного материала, также стойки к низким температурам работая в газоходах и вентиляции.
Тканевые компенсаторы просты в монтаже и имеют малый вес по сравнению с линзовыми компенсаторами ПГВУ.
П-оборазные и Z-образные компенсаторы
предназначены для осуществления эффекта самокомпенсации. Данный вид компенсаторов выполнен в виде фигуры напоминающей букву П или S соответственно из тех же труб из которых изготовлен трубопровод. П-оборазный компенсатор имеет 4 отвода, а S-образный – 2.