Меню

Расчет компенсатора для полипропиленовых труб горячего водоснабжения

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

Источник

Онлайн-калькулятор компенсации тепловых удлинений ПП-труб

Изменение длины труб в зависимости от температуры их нагрева (тепловое линейное расширение) – явление, которое в обязательном порядке следует учитывать при проектировании трубопроводов инженерных систем. Для полимерных труб это особенно актуально. Отсутствие компенсирующих элементов или их недостаточная способность «гасить» увеличение либо уменьшение длины трубопроводов на практике оборачивается искривленными трубами, оторванными кронштейнами, опасными механическими напряжениями в конструкционном материале. Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором компенсации тепловых удлинений полипропиленовых труб.

Расстояние между опорами в зависимости от температуры воды в трубопроводе

Номинальный наружный
диаметр трубы, мм
Расстояние, мм
20°С 30°С 40°С 50°С 60°С 70°С 80°С
16
20
25
32
40
50
63
75
90
500
600
750
900
1050
1200
1400
1500
1600
500
600
750
900
1000
1200
1400
1500
1600
500
600
700
800
900
1100
1300
1400
1500
500
600
700
800
900
1100
1300
1400
1500
500
550
650
750
850
1000
1150
1250
1400
500
500
600
700
800
950
1150
1150
1250
500
500
550
650
750
900
1000
1100
1200

При проектировании вертикальных трубопроводов опоры устанавливаются не реже чем через 1000 мм для труб наружным диаметром до 32 мм и не реже чем через 1500 мм для труб большого диаметра.

Своды правил по проектированию и строительству СП 40-101-96

Читайте также:  Есть ли гнутые полипропиленовые трубы

Источник

П — образные и Г — образные компенсаторы

Где устанавливать. Конструкция и расчет.

Компенсаторы устанавливаются на полипропиленовые трубы как правило, посередине, между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга. Компенсация линейных расширений труб из PPRC может обеспечиваться также предварительным прогибом труб при прокладке их в виде «змейки» на сплошной опоре, ширина которой допускает возможность изменения формы прогиба трубопровода при изменении температуры.

Конструирование систем внутренних трубопроводов рекомендуется производить в следующей последовательности: на схеме трубопроводов предварительно намечают места расположения неподвижных опор с учетом компенсации температурных изменений длины труб элементами трубопровода (отводами и пр.). Проверяют расчетом компенсирующую способность элементов трубопровода между неподвижными опорами. Намечают расположение скользящих опор с указанием расстояний между ними.

Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке, и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.

В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность его элементов, на нем необходимо установить дополнительный компенсатор.

или по эмпирической формуле L k= 25ΔdΔL, где L k — длина участка Г- образного элемента, воспринимающего температурные изменения длины трубопровода, мм; d — наружный диаметр трубы, мм; ΔL — температурные изменения длины трубы, мм. Величину L k можно также определить по номограмме.

Пример: d = 40 мм, ΔL = 55 мм. По формуле L k==25?40х55 = 1173 мм. По номограмме L k= 1250 мм

Отличная альтернатива стандартным О — образным петлям — это прямые компенсаторы Козлова. Все диаметры и цены на них можно посмотреть здесь .

Источник

Retail Engineering

Технические расчеты бесплатно и анонимно =)

Технические расчеты бесплатно и анонимно =)

Расчет температурного удлинения трубопроводов 1

Онлайн расчет температурного удлинения труб и плеча компенсатора. Подбор осевого сильфонного и петлеобразного компенсатора

(12 оценок, среднее: 3,42 из 5)
Загрузка.

Г – образный компенсатор П – образный компенсатор

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.

Организация компенсаторов температурного удлинения не требуется, если:

  • Труба жестко зафиксирована с расстояниями между жесткими опорами не более 6 м.
  • Труба уложена в кожух, в котором имеется достаточное пространство для «самокомпенсации» (т.е. компенсации за счет поперечных изгибов)
  • Трубы проложены длинными отрезками на полке

Источник

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.

Компенсаторы для полипропиленовых труб являются неотъемлемой частью любой современной инженерной коммуникационной системы. Их не сложно купить в специализированном магазине, и самостоятельно установить на трубопровод. Компенсаторы представляют из себя обыкновенную конструкцию с гибкой формой.

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:

  1. Нормализованное рабочее давление в магистрали на протяжении всего срока использования.
  2. Сбережение прямолинейности на всей протяженности сети.
  3. Комфортное проектирование и прокладка трубомагистрали.
  4. Небольшие габариты.

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.

Читайте также:  Покрытие металлических труб полимером

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:

  • Сильфонные компенсаторы для полипропилена (ППР). Их применяют при монтаже обогревательной и водоподающей сети из ППР материалов. Условный диметр сильфонных видов от 1,5 до 5см. Тип соединения сильфонных разновидностей – муфтовый, а кожух из алюминия. Внутренний экран у них сделан из нержавеющей стали. Температура рабочей среды до ста пятнадцати градусов, давление до 16 бар. Рабочая среда для сильфонного варианта это питьевая вода, воздух, пар.

  • Сдвиговые. Они предназначаются для компенсирования передвижения в двух направлениях. Конструктивные особенности в данной ситуации – это одна или две сильфонные гофры. Ее производят из нержавейки и крепят арматурами-соединителями.

  • Поворотные.Применяются для нивелирования линейного увеличения в области поворота магистрали и служат для фиксации поворота. Чаще всего их берут, чтобы поменять направление системы на девяносто градусов.

  • Универсальные. Они наделены тремя вариантами рабочих ходов. Ставят их там, где нужно проложить короткую сеть, или в месте, ограниченном для установки сильфонного вида.
  • Фланцевые. Эти резиновые детали ставят в таком месте, где есть необходимость пригасить волну удара от резкого увеличения среднего рабочего давления. Также ими сглаживают осевые неточности трубопровода.
  • Устройство в форме петли.
  • Змеевики
  • Осевые сильфонные механизмы
  • Фланцевые устройства, изготавливаемые из мягкого материала
  • Сильфонные
  • Универсальные, которые эффективны для смещения в осевом, угловом и поперечном направлениях. Их рекомендуют для установки на небольшой ветке магистрали, имеющей ответвления

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.

Читайте также:  Вес трубы квадратной 200х10

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:

  • Наиболее высокий уровень напряжения в спинках советую брать в промежутке от 80 до 110 МПа.
  • Оптимальное соотношение вылета элемента к внешнему объему заготовки следует брать следующее – Н/Dн = (10-40). При таком подсчете вылет элемента на 10 DN отвечает трубомагистрали DN 350. А вылет на 40 DN отвечает магистрали на DN 15.
  • Оптимальный показатель ширины п-образного соединения к его вылету советуют брать в пределах L/Н= (1-1,5).
  • Если для установки необходим вариант очень больших размеров, то его можно заменить двумя менее габаритными конструкциями.
  • При расчете теплового увеличения магистрали температуру носителя тепла учитывают самую высокую, а окружения – самую низкую.

Выполняя расчеты п-образного вида, необходимо взять во внимание такие параметры:

  1. Труба наполнена жидкостью или парообразным веществом.
  2. Из какого материала изготовлена труба (металл, пластик).
  3. Самая высокая температура среды не больше 200 градусов по Цельсию.
  4. Сетевое давление не должно быть больше 16 бар.
  5. Конструкция стоит на горизонтальной магистрали.
  6. Соединение отличается симметрией, и его плечи одинаковой величины.
  7. Недвижимые опоры должны быть очень жесткими.
  8. Магистраль не подвергается воздействию ветра и иным нагрузочным влияниям.
  9. Сопротивление силового трения движимых опор при деформации не берется в учет.
  10. Отводы гладкие.

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.

Источник

Adblock
detector